桥梁桩基施工技术浅析

桥梁桩基施工技术浅析

 葛凌波

 中国水利水电第七工程局有限公司 四川 成都 610000

摘要：桩基作为桥梁的承重结构，其施工质量的好坏直接影响到成桥的使用功能。作为一种地下结构物，桩基的施工面临着施工场地的地形、地质、水文条件等诸多影响因素，巴基斯坦PKM高速公路项目在桩基施工过程中针对桩基的施工技术关键点进行专项研究，力求达到在保证施工安全及质量的前提下加快施工进度，节约人工、材料、机械设备等直接和间接成本的目的。

关键词：桥梁桩基；施工技术

引言

   桩基成桩质量的好坏直接影响着桥梁整体结构功能是否能够顺利实现，作为地下结构，具有其独特的隐蔽性和一定的不确定性，软弱土层、高承压水、溶洞、地下洞穴等影响因素对桩基的成桩质量有着极大影响，能否恰当的处理这些因素带来的影响是桩基成桩质量能否一次合格的关键。本项目根据实际特点，采用了先进的新工艺、新技术、新设备、新材料，加强和提升管理，发现问题及时分析原因，采取及时有效的措施解决处理，过程中不断总结，实现了成桩一次检测合格率100%的目标。
1．工程概况

巴基斯坦PKM高速公路项目桥梁工程，桥梁结构类型为简支梁桥，有大桥和中桥，下部结构为桩柱式基础，桩柱式桥台，上部结构为钢筋混凝土T型梁,桥面铺装为沥青混凝土。
　　桩基类型为钻孔灌注桩，配置1台BG25C旋挖钻机，桩基采用旋挖钻机成孔方式，静态泥浆护壁水下灌注法施工，相邻桩基间隔施工，隔桩跳挖，以减少桩基混凝土达到设计强度前相邻桩开挖对已完桩基的干扰。

2. 桥梁桩基的施工准备

2.1已配置满足施工需要的各类管理及施工人员、专业的钻孔、水下混凝土浇筑等机械设备；

2.2完成施工区域的施工便道修筑及施工场地初步平整，以便人员、材料及设备的顺利进场和弃渣的及时运出；

2.3钢筋、砂、碎石、水泥、粉煤灰、膨润土泥浆等原材料均检测合格；

2.4水下混凝土配合比已取得业主批准；

2.5各级施工技术交底已完成，形成书面记录，交底双方在交底文件上签字，存档。

3.施工工艺

根据现场地质和水文情况，桩基采用旋挖钻机成孔方式，静态泥浆护壁水下灌注法施工。

施工工序：场地平整→桩位放样及埋设护筒→钻机就位、钻孔→钻进→成孔、清孔→吊放钢筋笼→二次清孔→安放导管→灌注水下混凝土

3.1施工场地的平整
　　测量放样后对现场原地面进行清理、整平，用挖掘机在桩位处进行场地平整挖至桩设计顶标高以上 1米处，用枕木搭设坚固稳定的工作平台，来保证钻机的稳定就为。

   3.2桩位放样及护筒埋设

运用坐标法进行准确放样，放出桩位中心点，然后用十字线准确引出护桩位置。护筒采用钢板制作，护筒内径不小于桩径，根据 B.S.5133 通过对接满焊连接轧制钢板。在同横截面中，禁止出现三个纵向焊缝，且纵向焊缝错开布置。

    护筒埋置深度根据图纸或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为 2～4m，且护筒顶部高出地面不小于 30cm，护筒周围用粘土回填并夯实，再次检查确保护筒顶面中心偏位在 5cm、斜度在 1%的范围内。

   3.3泥浆制备

泥浆池按钻孔灌注桩施工平面布置图进行开挖和防护，设置防护栏杆，高度不小于1.2m，设置安全警示标志、警示带及夜间警示灯。泥浆采用膨润土制备悬浮泥浆或粘土悬浮泥浆，泥浆各项指标经试验室检测合格，实验室定期对泥浆质量进行检测。

泥浆制备及灌入钻孔采用正循环系统，泥浆循环系统由出浆管、泥浆沉淀池、储浆池、进浆管等部分组成。

3.4钻孔及清孔

钻孔顺序由墩台一端向另一端进行，并采用间隔法，隔孔钻进，确保相邻两孔不同时进行施工，避免桩基混凝土达到设计要求的强度前相邻桩孔钻进对已完桩基质量造成影响，防止相邻桩孔发生缩颈、透水而引起坍孔或者断桩。

钻机就位时，认真调平对中，钻架上的起吊滑车与转盘中心及桩位中心在同一铅垂线上。

初次钻进时，先启动泥浆泵和转盘，空转一段时间，待泥浆输入一段时间后，再进行钻孔。

开始钻进，严格控制进尺钻孔位置、深度及垂直度，轻压慢速，钻孔正常以后以正常速度进行钻进。

钻进过程中，严格控制和保持孔内水头高度及泥浆质量指标，钻孔时随着孔深的增加向孔内及时、连续补浆，保持护筒内应有的泥浆压力，同时根据水位变化控制孔内和孔外的水位差保持在 1～2 米，保持孔壁稳固，避免塌孔及缩颈。

根据测绳控制孔深，孔深达到设计标高后，经检查满足设计要求后，约请业主代表进行成孔检验，并填写成孔检验记录。

钻孔施工应不间断进行，保证连续不间断的钻进作业，防止因长时间停钻造成泥浆管路的堵塞，避免因疏通管路造成的人员、设备及时间的浪费。及时记录钻孔情况，实验室人员定时对泥浆指标进行检测，发现不满足要求及时进行处理。对泥浆带出的渣土样本进行收集，分析地质情况，绘制地质、水文条件柱状图，将实际地质情况与设计进行对比，发现存在较大差异，及时与设计单位进行沟通。

清孔采用掏渣法，清孔后，沉渣厚度不大于 15cm。

钻孔中取出的废土和废泥浆临时堆放，然后由自卸车和泥浆罐车运至指定的弃土坑。

3.5 钢筋笼的制作与安装

严格按照设计图纸及相关规范要求或经业主代表书面批准的方案加工钢筋笼。钢筋笼的制作采用先进的胎模法施工工艺。将钢筋笼主筋按照图纸顺序布置于胎模上，将主筋与钢筋笼的支承环采用焊接的方式固定，用扎丝绑扎连接主筋与箍筋。采用胎模法施工有利于钢筋的准确定位，减少钢筋笼安装过程中的变形，实现长大钢筋笼的分节制作，有利于提高钢筋笼的施工质量，缩短钢筋笼制作时间，加快施工进度。

在业主代表的见证下，严格按设计图纸和规范或经业主代表书面批准的方案对孔位、孔深、孔径、竖直度等检验项目进行检查，清孔完毕后，经业主代表检查合格、批准后方可进行钢筋笼的安装作业。

按设计图纸要求，在钢筋笼骨架内侧等间距、平行设置声测管，采用 16#黑色褪火钢丝绑扎在主筋上,声测管底部封闭，内部灌满清水，灌注混凝土时声测管顶部进行封闭，防止

水下混凝土浇筑过程中碎石等杂物进入声测管，影响桩基检测的准确性。在钢筋笼外侧设置水泥砂浆垫块，保证有效的桩基保护层厚度。

吊放钢筋笼采用人工配合吊车起吊的方式，根据桩基的长度，确定采用分节吊装或整体吊装的方式。

钢筋笼对接时，上节钢筋笼必须吊正，缓慢下放，在满足搭接或直螺纹连接要求后，开始微调，保证搭接长度或直螺纹的对号连接，确保主筋轴线重合。同时螺旋箍筋应双倍于设计图纸数量进行搭接，声测管采用8cm长的钢套管焊接连接，焊接后进行外观检查，要求无砂眼、无气孔，检测合格后方可继续下放钢筋笼。

安放钢筋笼要准确对中，按照专业指挥班长的指挥，缓慢下放，周围要有人员扶正钢筋笼，调整钢筋笼的位置，下放过程中作业人员禁止站在吊机及钢筋笼的下方，下放过程中禁止钢筋笼碰触孔壁，防止孔壁塌孔。钢筋笼就位时保证桩壁混凝土保护层厚度和钢筋笼底面标高符合设计要求。

3.6水下混凝土灌注

首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.5 米）和填充导管底部的需要，所需混凝土的数量可参考以下公式计算：

V=πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4

V——灌注首批混凝土所需的数量（m3）；

D——桩孔直径（m）；

H1——桩孔底至导管底端间距，一般为 0.4 米；

H2——导管初次埋置深度（m）

d——导管内径（m） 

h1——桩孔内混凝土达到埋置深度 H2 时，导管内混凝土柱平衡导管

外（或泥浆）压力所需的高度（m），即 h1=Hwƴwƴc

Hw——井孔内水或泥浆的深度（m）

Ƴw——井孔内水或泥浆的重度（KN/m3）

Ƴc——混凝土拌和物的重度（取 24KN/m3）

水下混凝土采用导管法进行灌注，导管内径不小于 25cm，导管使用前进行闭水试验，且将导管自上而下进行编号。

安装导管时，导管底部距孔底 15cm以上位置，灌注混凝土前，检测孔底沉渣厚度，进行二次清孔。合格后浇筑混凝土。

混凝土灌注时，要连续进行，灌注混凝土的过程中要经常测量混凝土面上升高度，及时进行导管拆除，使导管埋入混凝土的深度始终在 1.5 米以上

混凝土灌注至桩顶部位 5m 以内时，停止提升导管，待灌注至规定标高后一次性提升导管，灌注混凝土的标高不小于桩顶标高 50cm。

4.检查与验收

1）桩位偏差值在 3 英寸之内。

2）桩基钢筋笼的顶高程偏差值应不小于设计值 3 英寸，不大于设计值的 6 英寸。

3）桩基顶高程偏差值在 1 英寸之内。

5.人员及机械配备

人员准备

机械配备

6.结语

通过对巴基斯坦PKM项目桥梁桩基施工技术的研究，体会到桥梁桩基施工质量的好坏对全桥施工质量起着十分重要的作用。所以桥梁桩基的施工过程中应结合实际情况严格进行各项关键技术的控制，过程中发现问题及时进行分析、及时处理，总结经验，避免类似问题重复出现，为桥梁整体施工质量打好关键的基础。