浅析路改桥项目桩基施工方案

马强

摘要：本文介绍的是立交下穿式的一种——路改桥，即将原有路面挖除后在原位置建设桥梁，上行下通互不干扰。本工程从实践出发，结合工程实例，阐述了路改桥项目桩基的施工方案，尤其对永久性钢护筒的施工工艺进行着重说明希望为类似项目，提供一份经验参考。

关键词：路改桥;桩基;施工方案

1 工程概况

为满足园区道路通行需求，在高速公路K15+078处，增设3-30米公公分离式立交桥（主线上跨）。高速公路现状为双向4车道，为满足后期高速公路规划要求，此桥按照双向6车道进行设计。桥梁中心桩号K15+078，交角90度，为3-30米先简支后结构连续T梁，桥梁全长90米。本项目为与此桥相衔接的路基、路面的拼接设计，设计范围为K14+983～K15+173，总长190米，其中路基范围K14+983～K15+033和K15+123～K15+173。

2 施工工艺及技术要求

2.1、施工准备与桩位放样

（1）办理高速公路临时占道审批手续，根据审批后的方案对高速公路进行临时封闭并安排安全人员进行值守。

（2）用全站仪放出桩位准确位置，并放测十字交叉线，设置护桩，便于经常检查。

2.2、钢筋笼制作

2.2.1工艺流程

2.2.2施工要求

①钢筋分类堆放，不得混杂，应架空存放，并加以遮盖。

②下料前认真核对钢筋规格、级别及加工数量，无误后按配料单下料。

③钢筋笼加工场地分节制作，根据具体吊装能力确定每节长度。

④成型后的钢筋笼自检合格后报监理验收，验收合格后挂牌置于场地处存放。

⑤钢筋笼在搬运和吊装时，需做好保护措施避免钢筋笼变形。

⑥沉放时要采用逐段吊装逐段沉放的方法，上下两段调整完成后进行焊接，焊缝长度为10d。焊接时间不超过2h。

⑦声测管在钢筋笼制作场预先安装在已成型的钢筋笼上，声测管要下端封闭，上端加盖，管内无异物;连接处要光滑过度，不漏水;管口要高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度要一致，成型后的声测管要垂直、相互平行，防止堵塞现象。

2.3  桩基础施工

根据桥位处的地质情况和桩基础的设计桩长，为保证桩径及桩基倾斜度，桩基础采用旋挖钻（SR315RC8）成孔的方法施工。根据地质条件及旋挖钻以往施工经验，先以干孔试钻，根据每次出渣的钻入深度判定是否有踏孔或扩孔现象，再采取适当的成孔工艺。

①泥浆制备

泥浆采用优质粘土与水拌合而成并掺入一定比例的膨润土，制备的泥浆满足：含砂量≤2%，胶体率≥98%，泥浆比重根据地质条件不同合理调制。

②埋设护筒

钻孔前设置坚固、不漏水的钢护筒，护筒高2.0m，直径比设计桩径大20cm，顶面高出施工平台约30cm。

③旋挖钻机成孔

因桥台中分带侧第1根桩基距中分带较近（桩中心距道路中线1.04米），且右幅路基进行钢板桩防护，考虑施工作业面，桥台桩基钻孔时，从原沥青面层上开始施钻，桥墩桩基钻孔时，原路基开挖至盖梁底开始施钻。

旋挖钻正式作业前，进行预定位，即钻机调整至正常作业状态，根据钻机自动控制系统对中、调直，自动调整、钻杆的垂直度，电脑显示屏显示前后左右倾角为零时，表示已垂直，利用全站仪十字交叉校合，倾斜率为0.1%。在桩位复核正确，护筒埋设符合要求，护筒、路面标高已测定的基础上，钻机才能就位;桩机定位要准确、水平、垂直、稳固，钻机导杆中心线、回旋斗中心线、护筒中心线应保持在同一直线。旋挖钻机就位后，利用电脑自动控制系统调整其垂直度，倾角为零时，使孔深和回转归零，即已锁定。钻机安放定位时，要机座平整，机塔桅杆垂直，转盘（钻头）中心与护筒十字线中心对正，就位核对好中心后，开始钻孔。

钻孔时，由动力头提供扭矩（最大315KN˙m），由液压油缸和钻杆自重提供压力，压力大小由操作手柄控制，可以随时调整。钻孔过程中，电脑显示屏显示钻杆的倾斜度、孔深、扭矩输出及压力值等数据指标，如倾斜度发生偏差，随时可以调整。

钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度;当软地层变为硬地层时，要减速慢进;在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径;对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率;砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

在钻进过程中钻机不能产生位移或沉陷，否则应及时处理。在钻孔排渣、提钻除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外。钻孔进行前，司钻人员必须先熟悉地质状况，钻进过程中应定时测试泥浆指标，及时正确的确定所处地层地质情况，及时调整钻进速度，钻孔作业应分班连续进行，施工过程要填写的钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。

旋挖钻机采用筒式钻头，施工时在孔内将钻头下降到预定深度后，转钻头并加压，旋起的土挤入钻筒内，泥土挤满钻筒后，反转钻头，钻头底部封闭并提出孔外，钻斗提升速度宜控制在0.75-0.8m/s，然后自動开启钻头底部开关，倒出弃土成孔，在钻进过程中或将钻头提出钻孔外后，向孔内注浆，泥浆液面不得低于护筒底部。

在钻进过程中，每钻进2m或地层变化处，应捞取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣并置换泥浆，同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对。

④清孔

钻孔达到要求深度后，用检孔器进行检孔。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理 ，否则重新进行扫孔。

清孔采用换浆法，钻孔达到设计标高后，停止进尺，将钻头提出，然后注入净化泥浆置换孔内含碴的泥浆，清孔时孔内水位需保持在地下水位以上1.5～2.0m。严禁用增加深度的方法代替清孔。当测量孔底沉碴厚度符合技术规范要求及设计要求，即停止清孔作业，放入经监理工程师检查合格后的钢筋笼。

清孔结束后，孔底沉碴厚度：≤5cm。

⑤安装永久性钢护筒及钢筋笼

施工顺序：安装钢护筒-吊装钢筋笼-固定钢护筒

永久性钢护筒委托模板厂制作，制作时，考虑安装及后期沉降偏差，护筒加长4cm，安装时护筒顶深入盖梁4cm。永久性钢护筒运至施工现场后，在护筒外侧焊接吊环，吊环长度以原地面标高和护筒顶标高之差计算，焊接时以钢尺量测、复核，汽车吊吊起，垂直落入孔内，调整护筒平面位置，满足设计要求。

永久性护筒内径1.52米，壁厚为16mm，为保证安装的精确性，护筒长度范围内的孔径扩至1.6米，根据设计图纸中地质条件，且路面以下3～4米为原高速路基，桩基成孔后，距孔口3～4米无水，护筒入孔后，利用铅锤量测，使护筒距中，人工入孔将钢护筒固定于钢筋笼上，护筒外壁与孔壁间隙待桩基混凝土灌注至护筒底标高时再填塞中砂并捣实，以避免护筒底部溢浆及护筒上浮。

⑥灌注水下混凝土

灌注水下混凝土采用钢导管灌注，导管内径为300mm。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。

桩基混凝土采用C30水下混凝土，由罐车运输至现场，混凝土应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度为180-220mm。首批混凝土灌注后，應能保证导管埋深不于于1.0米。

灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除;导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。

为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m 左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m 以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m 以上，即可恢复正常灌注速度。

灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。

在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌人数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。

结束语

随着我国经济的快速发展，基础设施进一步完善，道路网四通八达，县县通高速，村村通公路。由于地方的发展需要，公路网日益密集，新建路线与原有路线的交叉也逐渐增多，要做好路改桥的施工控制，满足人们日益增长的通行需求。

参考文献

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[2]翟聪.城市道路下穿高速公路设计与施工方法研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（30）：3526-3526