四平市紫氣大路立交橋基樁施工關(guān)鍵技術(shù)

楊 波，李維生，肖開(kāi)軍

(1. 四平市規(guī)劃局;2. 中交二公局第二工程有限公司)

1 工程概況

四平市紫氣大路立交橋工程為溝通紫氣大路和東盛大街的一座全互通立交。橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用為24 根φ1.5 m和352 根φ1.2 m 鉆孔灌注樁。最大樁長(zhǎng)為32 m，最小樁長(zhǎng)為25 m，均為摩擦樁。

2 水文地質(zhì)

工程位于四平市鐵東區(qū)紫氣大路，地貌單元為山前臺(tái)地，第四系地層為洪沖積、坡積地層，下伏白堊紀(jì)泥巖、砂巖。地勢(shì)較平坦，開(kāi)闊。

(1)耕土:黑色、稍濕、松散，主要由擾動(dòng)粉質(zhì)黏土等組成，該層場(chǎng)地分布普遍。埋深一般在0. 00 ～1. 0 m，最淺0.00 ～0.90 m，最深0.00 ～1.30 m，厚度0.9 ～1.3 m。

(2)粉質(zhì)粘土:黃褐色、飽和、軟塑－可塑、中高壓縮性。該層場(chǎng)區(qū)普遍分布，埋深一般在1.0 ～11.8 m，最淺0.90 ～3.40 m，最深1.0 ～12.3 m，厚度2.5 ～11.3 m。起伏較大。

(3)泥巖夾砂巖:棕紅色，灰白色，全風(fēng)化，節(jié)里裂隙發(fā)育，呈可塑－硬塑狀態(tài)，碎塊狀，該層場(chǎng)區(qū)普遍分布，埋深一般在6.8 ～12.5 m，最淺3.40 ～12.6 m，最深12.3 ～13.8 m，厚度9.2 ～1.5 m。起伏較大。

(4)砂巖夾泥巖:褐色、棕紅色，灰白色，強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)里裂隙發(fā)育，呈硬塑－堅(jiān)硬狀態(tài)，小塊狀，該層場(chǎng)區(qū)普遍分布，埋深一般在12.5 ～19.0 m，最淺11.0 ～20.1 m，最深13.8 ～19.6 m，厚度9.10 ～5.80 m。起伏較大。

地下水靠大氣降水補(bǔ)給，向下游排泄，地下水位隨季節(jié)變化。通過(guò)拌和站建設(shè)中打井，地面以下80 m 出現(xiàn)地下水。

3 施工方法選擇

根據(jù)以往類似地質(zhì)情況施工經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)泥巖的地層，選擇采用沖擊鉆和旋挖鉆施工比較合適。

根據(jù)工地建設(shè)中打水井的情況，在地面以下80 m 才出現(xiàn)地下水的情況，采用旋挖鉆比較合理。旋挖鉆可以直接干挖，避免采用泥漿護(hù)壁，而且施工速度快，不需要泥漿。從成本方面相比較，采用旋挖鉆更加合理。故采用旋挖鉆施工相對(duì)是合理方案。

4 施工機(jī)械選擇

施工方法選擇旋挖鉆施工，根據(jù)其他工地施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)有資源，選擇徐工XR280 鉆機(jī)。XR280 鉆機(jī)具體參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 XR280 旋挖鉆機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

續(xù)表1

根據(jù)XR280 鉆機(jī)參數(shù)完全滿足本工程施工需要。

5 施工工藝流程

樁基施工主要內(nèi)容為:場(chǎng)地平整、埋設(shè)鋼護(hù)筒、鉆孔施工、檢孔、鋼筋籠和導(dǎo)管的安裝、混凝土灌注。工藝流程圖見(jiàn)1。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

5.1 護(hù)筒埋設(shè)

測(cè)量放樣后，采用挖坑埋設(shè)法埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒底部和外側(cè)四周應(yīng)采用黏質(zhì)土回填分層夯實(shí)。護(hù)筒的埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn):護(hù)筒中心豎直線與樁中心線重合，平面允許誤差為50 mm，豎直線傾斜不大于1%，護(hù)筒頂面應(yīng)高出地面30 cm。

5.2 鉆孔

(1)首先進(jìn)行鉆頭對(duì)中孔位，人工依據(jù)樁位十字線，使鉆頭中心與十字線中心對(duì)中，調(diào)整桅桿豎直度及鉆機(jī)機(jī)身水平。

(2)旋挖筒升降速度要均勻，不要過(guò)猛，以免碰撞孔壁，造成塌孔。

(3)成孔前必須檢查鉆頭保護(hù)裝置，鉆頭直徑、磨損情況，施工過(guò)程對(duì)鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換。

(4)鉆孔過(guò)程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度:在耕土及粉質(zhì)粘土中鉆進(jìn)時(shí)，采用快轉(zhuǎn)速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率;在泥巖及粉砂巖中鉆進(jìn)時(shí)，要減慢鉆進(jìn)速度。

(5)在鉆進(jìn)過(guò)程，對(duì)于耕土及粉質(zhì)粘土，直接用旋挖筒鉆進(jìn)、取渣，遇到泥巖及粉砂巖時(shí)，先用螺旋鉆頭將其攪拌，再用旋挖筒取渣。

(6)鉆孔過(guò)程中，及時(shí)填寫(xiě)鉆孔施工記錄，交接班時(shí)由當(dāng)班鉆機(jī)班長(zhǎng)交待接班鉆機(jī)班長(zhǎng)鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。

(7)鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，隨時(shí)撈取渣樣，檢查土層是否有變化，當(dāng)土層變化時(shí)及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師并記入記錄表中，且與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。

(8)因故停止鉆進(jìn)，孔口加護(hù)蓋。嚴(yán)禁鉆頭留在孔內(nèi)，以防埋鉆。

(9)成孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工。

5.3 成孔質(zhì)量檢查

鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行成孔質(zhì)量檢查，內(nèi)容包括:孔徑、孔深、垂直度、孔底沉渣。沉渣厚度不得大于10 cm。如表2 所示。

表2 鉆孔成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5.4 鋼筋施工

基樁鋼筋籠均在我部鋼筋加工場(chǎng)地內(nèi)集中采用分節(jié)段加勁筋成型法制作。鋼籠主筋為φ25 和φ28，制作搭接采用焊接，箍筋與主筋梅花點(diǎn)焊，主筋與加筋箍100 %點(diǎn)焊牢固。由于鋼筋籠直徑比較大，擬采用在鋼筋籠內(nèi)加焊十字撐，以加強(qiáng)鋼筋籠結(jié)構(gòu)的整體性，防止鋼筋籠在吊裝過(guò)程中變形。鋼筋籠制作時(shí)注意安裝聲測(cè)管，聲測(cè)管上下管口用木塞封口。鋼筋籠保護(hù)層用7 cm 厚混凝土墊塊在每個(gè)加筋箍四周各墊一塊。樁基鋼筋籠采用樁基與汽車吊進(jìn)行臺(tái)吊安放，鋼筋籠節(jié)段對(duì)接采用機(jī)械連接，兩段鋼筋籠的主筋須錯(cuò)開(kāi)搭接，焊接對(duì)接，搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，十字撐在鋼筋籠下放過(guò)程中割除。

5.5 基樁混凝土澆注

基樁混凝土灌注采用剛性導(dǎo)管法結(jié)合振搗棒方式。

導(dǎo)管在下方時(shí)因?yàn)椴捎酶蓾卜绞?，注意?dǎo)管的連接安全。雖然采用干澆方式，為了混凝土的密室性，和水下澆注程序相同，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度一般控制在2 ～6 m 范圍之內(nèi)。每次拆卸導(dǎo)管后，導(dǎo)管埋入混凝土的深度應(yīng)不小于2 m?；炷辽仙诫x孔口8 ～10 m 范圍內(nèi)，因?yàn)榛炷恋膲毫υ絹?lái)越小，采用振搗棒振搗使混凝土更加密實(shí)。

導(dǎo)管提升過(guò)程中要注意居中緩慢提升，防止掛卡鋼筋骨架。灌注的樁頂高程應(yīng)高出設(shè)計(jì)高程0.5 ～1.0 m，以保證鑿除后的樁頭混凝土強(qiáng)度。

5.6 樁身完整性檢測(cè)

全橋的φ1.2 m 鉆孔灌注樁采用小應(yīng)變檢測(cè)，φ1.5 m 鉆孔灌注樁采用超聲波檢測(cè)。經(jīng)檢測(cè)全部為I 類樁。

5.7 鉆孔灌注樁注意事項(xiàng)

(1)塌孔

①原因分析。挖埋式護(hù)筒的底部和四周未填實(shí)。成孔速度過(guò)快。吊放鋼筋籠時(shí)碰撞了孔壁。

②預(yù)防措施。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，宜在護(hù)筒底部夯填50 cm 厚粘土，并且必須夯打密實(shí)。放置護(hù)筒后，在護(hù)筒四周對(duì)稱均衡地夯填粘土，防止護(hù)筒變形或移位，應(yīng)夯填密實(shí)不滲水。施工通道的布置應(yīng)離孔位一定距離，防止孔頂有動(dòng)載時(shí)引起坍塌。鋼筋籠的吊放、接長(zhǎng)均應(yīng)注意不碰撞孔壁。

(2)鋼筋籠上浮

①原因分析。混凝土在進(jìn)入鋼筋籠底部時(shí)灌注速度太快。鋼筋籠未采取固定措施，或固定措施不合理。

②預(yù)防措施。為防止鋼筋骨架上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1 m 左右時(shí)，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土上升到骨架底口4 m 以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2 m 以上，即可恢復(fù)正常灌注速度。灌注混凝土前，應(yīng)將鋼筋籠固定在孔位護(hù)筒上，可防止上浮。

6 結(jié)束語(yǔ)

本工程基樁施工從2011 年9 月1 日開(kāi)始，到2011 年11月23 日結(jié)束，工程非常順利結(jié)束，所有基樁均為I 類樁。通過(guò)本工程基樁施工，針對(duì)相似工程提供一個(gè)很好施工范例。

［1］ 城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(CJJ2－2008)［S］. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］ 橋涵(上冊(cè))［M］. 北京:人民交通出版社，2000.