摘要 文章旨在探討高速公路橋梁樁基施工關(guān)鍵技術(shù)，介紹了樁基施工在高速公路橋梁建設(shè)中的重要性，并概述了樁基施工的基本流程和主要技術(shù)環(huán)節(jié)，詳細(xì)分析了灌注樁施工中的關(guān)鍵技術(shù)，包括樁位測量與放樣、護筒埋設(shè)、鋼筋籠制作與吊裝、混凝土灌注等工序，并強調(diào)了各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要點，結(jié)合工程實例，對高速公路橋梁樁基施工的關(guān)鍵技術(shù)進行了實際應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞 高速公路；橋梁樁基；施工技術(shù)

中圖分類號 U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）14-0126-04

0 引言

在高速公路建設(shè)中，橋梁樁基施工是確保橋梁穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樁基作為橋梁的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的整體質(zhì)量和使用壽命，該文旨在結(jié)合工程實例，對關(guān)鍵技術(shù)進行實際應(yīng)用分析，探討高速公路橋梁樁基施工流程、主要技術(shù)環(huán)節(jié)、質(zhì)量控制等要點，為類似工程提供參考。

1 工程概況

該項目段位于鹽邊縣新九鄉(xiāng)及紅格鎮(zhèn)境內(nèi)，起點為新九鄉(xiāng)棉花地，途經(jīng)紅格鎮(zhèn)花樹村、大龍村、三家村，全長約9.661 km，起止樁號為K406+754～K416+415，設(shè)互通1處，服務(wù)區(qū)1處。按雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計時速80 km/h。

標(biāo)段內(nèi)橋梁主要工程量有主線橋29座。樁基分別為Φ1.5 m、Φ1.8 m、Φ2.0 m、Φ2.2 m四種不同直徑，樁基共計658根，鋼筋總量7 923 t，C30水下混凝土18 606.56 m3，聲測管29 457.86 m。合同段項目橋梁主要為跨越山溝而設(shè)，最短樁基15 m，最長樁基46 m。為保證施工安全，橋梁樁基成孔施工均采用機械成孔（旋挖鉆鉆孔灌注樁施工方案）。

3 施工方法

3.1 施工方案概述

樁基成孔過程采用旋挖鉆技術(shù)，該技術(shù)利用底部配備活門的桶式回轉(zhuǎn)倉，通過旋轉(zhuǎn)和破碎動作，有效地處理巖土。旋挖過程中，破碎的巖土被直接裝入鉆斗內(nèi)，隨后，鉆機提升裝置和伸縮鉆桿協(xié)同工作，將鉆頭及鉆斗提出孔外，實現(xiàn)巖土的卸載。這一過程循環(huán)往復(fù)，持續(xù)進行取渣和卸渣操作，直至達(dá)到設(shè)計孔底標(biāo)高。樁基鋼筋籠采用鋼筋房分段集中加工，利用平板拖車運輸至施工現(xiàn)場安裝。安裝方式采用汽車起重機吊放鋼筋籠。

3.2 測量放樣

鉆孔前先放出樁位點，放樣后四周設(shè)十字護樁并埋置護筒。護筒埋置后進行樁位復(fù)測，誤差控制在5 cm以內(nèi)。待監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行鉆孔施工。

3.3 埋設(shè)護筒

整平施工場地后，進行放線工作，隨后埋設(shè)護筒。護筒采用20 mm厚的鋼板精心制作，確保其結(jié)構(gòu)堅固耐用。護筒的內(nèi)徑設(shè)計比樁徑大200 mm，以確保足夠的空間。在旱地條件下，護筒的頂端高出地面30 cm，以防止地面水流和雜物進入。護筒的埋設(shè)深度為2.0 m，護筒底部需嵌入較密實的地層中至少0.5 m，以增強其穩(wěn)定性和承載能力。在埋設(shè)護筒時，采用旋挖機械進行輔助，先按照樁基設(shè)計直徑擴大30 cm進行鉆進，確保護筒能夠順利埋入。護筒埋設(shè)完成后，人工進行回填工作，仔細(xì)填充護筒周圍的空隙?；靥畈牧线x用黏土，并通過夯填方式確保密實，防止孔洞和沉降。在整個過程中，嚴(yán)格控制護筒中心線與樁中心線的重合度，確保施工精度和質(zhì)量。

3.4 鉆孔作業(yè)流程

鉆機進場前，確保地表植被、雜物、積水等被清除，并更換淤泥，之后進行夯填密實處理。在預(yù)定的樁位位置鋪設(shè)一張鋼板，確保鉆機停位水平且穩(wěn)定，防止產(chǎn)生不均勻沉陷。對鉆桿進行調(diào)垂操作，確保其在作業(yè)前處于垂直狀態(tài)。這可通過手動或自動調(diào)垂方式實現(xiàn)，確保鉆桿在相對零位±5°范圍內(nèi)。

將鉆斗接觸地面，并通過顯示器上的清零按鈕記錄鉆頭的原始位置。鉆孔作業(yè)期間，操作人員通過顯示器監(jiān)測鉆孔的實際位置、進尺深度及總孔深。利用三個虛擬儀表（動力頭壓力、加壓壓力、主卷壓力），實時監(jiān)控液壓系統(tǒng)的狀態(tài)。根據(jù)地質(zhì)條件調(diào)整進尺速度。例如，在強風(fēng)化轉(zhuǎn)為中風(fēng)化地層時減速，在易縮徑地層中增加掃孔次數(shù)，對硬塑層使用高轉(zhuǎn)速鉆進。當(dāng)鉆斗裝滿鉆渣后，提出地表，并將其轉(zhuǎn)運至土方車進行清理，確保施工現(xiàn)場整潔，防止環(huán)境污染。

鉆孔完成后，通過自動或手動方式使鉆機回到初始作業(yè)位置，并通過顯示器監(jiān)控其回位狀態(tài)。利用鉆機自身的三向垂直控制系統(tǒng)，持續(xù)檢查并確保成孔的垂直度。鉆孔過程中，根據(jù)地質(zhì)情況靈活調(diào)整鉆進策略，確保成孔質(zhì)量。及時清理并運走鉆渣，將其運至指定的棄土場或用于施工便道的填筑與維護。在整個鉆孔作業(yè)過程中，安全和質(zhì)量始終是首要考慮的因素。操作人員需保持高度警惕，確保各項操作準(zhǔn)確無誤，從而確保成孔的質(zhì)量和安全。

3.5 終孔檢查

除鉆孔過程中密切觀察監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計深度后，將孔深、孔位、孔徑、地質(zhì)等與設(shè)計進行對比，對地質(zhì)不符合設(shè)計的及時上報。檢查結(jié)果要符合技術(shù)規(guī)范及設(shè)計圖紙的有關(guān)要求。標(biāo)準(zhǔn)見表1所示：

3.6 清孔

鉆到預(yù)定孔深后，必須空轉(zhuǎn)清空（10 r/min），然后停止轉(zhuǎn)動，提起鉆桿。二次清孔采用專用平底清空鉆頭進行二次清孔。在清孔過程中需注意鉆桿不得進行加深鉆進和提桿時不得回轉(zhuǎn)。二次清孔后孔深應(yīng)比設(shè)計孔底高程超深5 cm，端承樁沉渣厚度不大于50 mm，摩擦樁沉渣厚度小于15 cm，施工現(xiàn)場力求做到無沉渣。孔深及沉渣厚度檢測：清孔前，使用測繩測量鉆孔深度，清孔后，再次利用測繩測量孔深，兩次測量數(shù)據(jù)進行對比。檢驗標(biāo)準(zhǔn)見表2所示：

3.7 檢孔

清完孔后，利用鉆機放檢孔器，檢孔器順利下到孔底后，認(rèn)為孔徑合格。檢孔器用鋼筋焊成，外徑為設(shè)計樁基直徑，長度為外徑的4倍長度?？讖胶细窈?，用測繩測孔深及沉渣，合格后下鋼筋籠。

3.8 鋼筋籠骨架的制作安裝

鋼筋籠采用在鋼筋加工廠集中加工，現(xiàn)場吊裝連接。根據(jù)鋼筋原材料及樁基長度確定鋼筋籠分節(jié)長度。

鋼筋籠主筋采用套筒連接，每一截面上接頭數(shù)量不超過50%，接頭應(yīng)錯開150 cm以上。加強箍筋與主筋連接全部為焊接連接。鋼筋籠的材料、加工、接頭和安裝，應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求。鋼筋骨架采用定位箍筋確保保護層厚度，設(shè)置數(shù)量按豎向每一截面內(nèi)設(shè)置4根，均勻設(shè)于加勁筋側(cè)面兩根抗扭鋼筋四周，為方便鋼筋籠下料，鋼筋籠底部主筋向內(nèi)彎曲。

鋼筋籠制作完成后，為確保骨架在起吊過程中保持形狀穩(wěn)定、不變形，對于較長的骨架，需在內(nèi)部加強骨架結(jié)構(gòu)上焊接三角支撐，此舉能有效增強其剛度。在吊裝過程中，采用兩點吊裝法。第一吊點的小鉤設(shè)置在骨架的下部，而第二吊點的大鉤則位于骨架長度的中點到上三分點之間。當(dāng)骨架離開地面后，第一吊點暫停起吊，繼續(xù)提升第二吊點[1]。隨著第二吊點的上升，逐步放松第一吊點，直至骨架與地面垂直，此時停止起吊。解除第一吊點的連接，檢查骨架是否保持順直，如有彎曲，需及時調(diào)整至直線狀態(tài)。當(dāng)骨架進入孔口時，應(yīng)小心扶正并緩緩下降，確保不與孔壁發(fā)生碰撞。按照鋼筋籠的吊裝順序，逐個解除之前焊接的三角支撐。當(dāng)骨架下降到第二吊點附近的加強箍接近孔口時，使用國標(biāo)10#槽鋼穿過加強箍筋的下方，將骨架臨時支撐在孔口。這一臨時支撐需滿足強度要求，確保吊裝過程的安全。將吊鉤移到骨架上端，移除臨時支撐，再次起吊骨架，直至第一個加強箍降至孔口高度。此時，將骨架臨時支撐于護筒口，準(zhǔn)備起吊下一節(jié)骨架。

在連接上下兩節(jié)骨架時，需確保它們位于同一直線上。所有接頭連接完成后，方可下沉整個骨架入孔。安裝完所有骨架后，需在孔口進行牢固的定位，以防止在灌注混凝土過程中發(fā)生浮籠或位置偏移。安裝基本要求見表3所示：

3.9 導(dǎo)管安裝與測試

3.9.1 導(dǎo)管制作與檢查

導(dǎo)管采用直徑為300 mm的鋼管制作，通過管端粗絲扣和粗絲螺母進行連接。為確保接頭的密封性，接頭處采用橡膠圈進行密封。在使用導(dǎo)管之前，必須進行試拼和試壓測試，確保導(dǎo)管無漏水、漏氣現(xiàn)象。同時，為便于操作與監(jiān)控，導(dǎo)管應(yīng)自下而上標(biāo)示清晰的尺度和編號。

3.9.2 導(dǎo)管水密試驗步驟

仔細(xì)檢查每節(jié)導(dǎo)管，確保無明顯的孔洞存在。同時，檢查每節(jié)導(dǎo)管的密封圈是否完好無損。導(dǎo)管制作過程中，應(yīng)確保結(jié)構(gòu)堅固，內(nèi)壁光滑、順直，無局部凹凸等缺陷。所有現(xiàn)場使用的導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)保持一致，規(guī)定為260 mm，且內(nèi)徑的偏差不得超過±2 mm。若現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管有缺失或損壞，必須及時更換或補充，并在鋼索槽中涂抹適量的黃油以確保順暢。選擇合適的場地，將導(dǎo)管整齊地碼放在地面上，并按順序進行編號。使用密封扣件將導(dǎo)管的首尾相連。為了方便吊裝，導(dǎo)管可以在鉆孔旁預(yù)先進行分段拼裝，并在吊放時逐段連接。在分段拼裝過程中，務(wù)必進行仔細(xì)檢查。

3.9.3 安裝與維護

導(dǎo)管安裝時，應(yīng)確保其與鉆孔孔壁保持適當(dāng)?shù)木嚯x，避免在灌注過程中與孔壁發(fā)生碰撞。定期檢查導(dǎo)管的密封性和穩(wěn)定性，確保其在使用過程中始終保持良好的工作狀態(tài)。在灌注過程中，應(yīng)隨時觀察導(dǎo)管的工作狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即停止灌注，并進行檢查和維修。

3.10 混凝土澆筑

在完成導(dǎo)管安裝后，立即進行混凝土的灌注，確?；炷恋奶涠染S持在16～20 cm的范圍內(nèi)。在灌注的起始階段，導(dǎo)管底部與孔底之間保留了25～40 cm的空間，導(dǎo)管在混凝土中的埋設(shè)深度至少達(dá)到5.0 m。在整個灌注過程中，嚴(yán)格控制混凝土的水灰比、坍落度以及拌和質(zhì)量，保證導(dǎo)管出口伸入先前灌注的混凝土內(nèi)2～3 m[2]。

為確保混凝土灌注的準(zhǔn)確性，持續(xù)監(jiān)測孔內(nèi)混凝土頂面的高程，并實時調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相對位置。高程的測量使用測線吊錘進行。灌注完成后，混凝土的標(biāo)高略高于設(shè)計樁頂，但超出部分控制在0～10 cm以內(nèi)。

在距離樁頂高程6 m的范圍內(nèi)，采用插入式振搗棒進行振搗。插入式振動器的位移間距被限制在振搗棒作用半徑的1.5倍以內(nèi)。這些措施確保了混凝土的均勻性和密實性，從而提高了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

施工時要做好混凝土灌注記錄和試件制作。具體方法見圖2所示。

3.11 破樁頭

在灌注樁混凝土強度至少達(dá)到設(shè)計強度的70%之后，方可進行樁頭的破除工作。嚴(yán)禁采用非標(biāo)準(zhǔn)的破除方法，如淘代破、軟破或爆破等方式。樁頭的破除應(yīng)遵循一套精確且標(biāo)準(zhǔn)化的工序，具體包括：進行基坑開挖，進行高程測量以確保施工精度；使用無齒鋸在樁頂上方2 cm處進行環(huán)切，確保切口平整且準(zhǔn)確；剝除鋼筋，避免對結(jié)構(gòu)造成損傷；進行斷樁頭操作，此步驟應(yīng)確保斷口整齊、無裂縫；利用吊車將樁頭吊出，確保施工現(xiàn)場整潔；對樁頭進行徹底清理，確保無殘留混凝土和雜質(zhì)。遵循這一標(biāo)準(zhǔn)化流程，可確保樁頭破除工作的質(zhì)量和安全，同時保障整體工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

4 結(jié)論

在施工過程中，必須嚴(yán)格控制各個環(huán)節(jié)的技術(shù)要點和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保施工過程的規(guī)范性和科學(xué)性。灌注樁施工中的樁位測量與放樣、護筒埋設(shè)、鋼筋籠制作與吊裝、混凝土灌注等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，對樁基的質(zhì)量和穩(wěn)定性具有重要影響。在實際施工中，需要加強對這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)把控和質(zhì)量監(jiān)控，采取有效的防治措施，預(yù)防常見質(zhì)量問題的發(fā)生，如孔底沉渣、樁身縮頸、斷樁等。結(jié)合工程實例的實際應(yīng)用分析表明，樁基施工的關(guān)鍵技術(shù)在實際工程中得到了有效驗證和應(yīng)用，為類似工程提供了有益的參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]李向陽，許騰飛.淺析湘中丘陵地區(qū)高速公路橋梁樁基施工方法[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2024（4）：153-155.

[2]伍京湘.橋梁樁基施工中注漿加固技術(shù)與優(yōu)化控制方法[J].上海公路，2023（4）：87-91+128+210.

收稿日期：2024-03-29

作者簡介：曹歡歡（1994—），女，大專，助理工程師，主要從事合同管理、成本核算、工程計量等相關(guān)工作。