灌注樁與預(yù)制樁在道路橋梁施工中的應(yīng)用

郭耀東

山西交控集團(tuán)大同北高速公路分公司 山西大同 037000

交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，可以有效促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。近年來，我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施也提出了更嚴(yán)格的要求。作為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，道路橋梁工程項(xiàng)目也在不斷增多，其相關(guān)施工工藝、技術(shù)受到了越來越多的重視。灌注樁與預(yù)制樁是道路橋梁施工中的常用樁基類型，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程具體情況，對(duì)灌注樁與預(yù)制樁進(jìn)行合理選擇[1]。

1 灌注樁與預(yù)制樁的區(qū)別

1.1 定義

灌注樁是就位成孔并灌注混凝土或鋼筋混凝土制成的樁。

預(yù)制樁是在工廠內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)，或在打樁現(xiàn)場(chǎng)、附近進(jìn)行就地預(yù)制，將混凝土方樁、木樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁等預(yù)制完成后，在施工現(xiàn)場(chǎng)用沉樁設(shè)備將樁壓入、打入或者是振入土體。

1.2 適用條件

灌注樁的適用范圍相對(duì)較廣，對(duì)地下水位要求不高，通常作為單樁承載使用。灌注樁又可以分為幾種不同的類型，不同類型的灌注樁，適用條件也有所不同。一是水鉆孔灌注樁，其是道路橋梁施工中最常用的灌注樁，但不可在濕陷性黃土、砂石、碎石土等土層中應(yīng)用。二是沉管灌注樁，目前多在住宅工程中應(yīng)用，在道橋工程中較為少用?？筛鶕?jù)實(shí)際情況，結(jié)合單樁設(shè)計(jì)承載力、土層松軟情況，選擇單打或復(fù)打。三是挖孔灌注樁，適用于地下水較少的情況，不可在砂土、碎石土、厚度較大的淤泥等土層中應(yīng)用。其對(duì)安全要求較高，孔內(nèi)施工過程中可能出現(xiàn)涌水、塌孔等事故，因此需做好安全防護(hù)。四是螺旋鉆孔灌注樁，適用于無地下水的情況，由于樁長受限，因此不可穿過卵礫石層。其為干鉆孔樁，無需泥漿護(hù)壁，可避免泥漿污染，且工期較短。

預(yù)制樁適用于含水量較小、地下水位較深的基礎(chǔ)，通常作為復(fù)合基礎(chǔ)使用。預(yù)制樁也可用于水下樁基工程，目標(biāo)持力層上層宜為無堅(jiān)硬夾層的松軟土層，且頂面穩(wěn)定性良好，無明顯改變，以便于樁長控制，避免多次接樁。預(yù)制樁可大面積打樁，工序簡(jiǎn)單，因此，在樁數(shù)較多的情況下，可克服其預(yù)制成本較高的缺陷，綜合效益較好。預(yù)制樁可在工廠內(nèi)提前預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)施工中，可直接使用，因此其適用于工期比較緊張的工程[2]。

1.3 特點(diǎn)

灌注樁、預(yù)制樁的特點(diǎn)也有明顯的區(qū)別。第一，灌注樁需經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)施工成型，而預(yù)制樁可在工廠內(nèi)直接制成成品。第二，灌注樁是先鉆孔、再灌注，預(yù)制樁是用沉樁設(shè)備將成品樁壓入、打入或者是振入地下。第三，灌注樁會(huì)給周圍環(huán)境造成一定危害，且存在諸多隱蔽工程，施工質(zhì)量難以有效控制；預(yù)制樁施工過程污染小，質(zhì)量易控制，但沉樁設(shè)備的使用會(huì)造成噪音污染。第四，相同條件下，與灌注樁相比，預(yù)制樁的直徑較小，因此施工進(jìn)度較快。

2 道路橋梁施工中灌注樁與預(yù)制樁的應(yīng)用策略

2.1 灌注樁施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)

首先，施工準(zhǔn)備。一是做好資料準(zhǔn)備。全面收集道路橋梁工程項(xiàng)目的地質(zhì)勘察報(bào)告、施工圖、周圍建筑物與構(gòu)筑物分布圖、地下管線分布圖等資料，全面了解工程實(shí)際情況，制定設(shè)計(jì)方案。二是做好場(chǎng)地準(zhǔn)備。將施工現(xiàn)場(chǎng)存在的、有可能給施工造成干擾的設(shè)施，遷移到施工現(xiàn)場(chǎng)之外；做好“三通一平”，設(shè)置臨時(shí)、永久排水設(shè)施，包括水鉆孔樁施工中需要用到的循環(huán)池、沉淀池等?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)控制點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、設(shè)置，對(duì)所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面檢查、調(diào)試，確保其處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

其次，施工技術(shù)。根據(jù)工程實(shí)際情況，確定具體樁型，并遵循相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行施工。一是鋼筋籠制作。按照施工圖，確定鋼筋的規(guī)格、類型、間距。鋼筋籠直徑較大的情況下，應(yīng)在內(nèi)部安裝支撐設(shè)施，并將墊塊放置在鋼筋籠的下部，以避免搬運(yùn)、吊裝時(shí)發(fā)生變形。二是鋼筋籠安裝。鋼筋籠安裝前，清理鉆孔。鋼筋籠安裝時(shí)，緩慢、垂直地下方鋼筋籠，避免鋼筋籠與孔壁碰撞。鋼筋籠較長時(shí)，可分節(jié)吊放。鋼筋籠安裝中，應(yīng)避免主筋接頭處于同一平面。鋼筋籠安裝完成后，檢查其頂部標(biāo)高。三是混凝土灌注。開展試驗(yàn)，對(duì)混凝土原材料的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并確定最佳配合比?？芍苽湓噳K，檢測(cè)混凝土強(qiáng)度是否符合要求。鉆孔中有水但可疏干時(shí)，可用短護(hù)筒直接投料；鉆孔中無水或滲水量較小時(shí)，可用串筒灌注混凝土，并分層振搗密實(shí)；鉆孔中有水，需水下灌注時(shí)，可用導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土灌注；直徑較大時(shí)，可用泵送的方式灌注混凝土[3]。

最后，質(zhì)量控制。成孔、驗(yàn)收合格后便可以進(jìn)行混凝土灌注，并要檢查混凝土的坍落度。確?；炷凉嘧?、混凝土振搗密實(shí)。對(duì)于單根灌注樁，必須確保其連續(xù)性，避免斷樁的出現(xiàn)。根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，為確保樁頭的質(zhì)量，樁頂標(biāo)高應(yīng)有一定的超灌量。應(yīng)做好樁頭、孔口的成品保護(hù)。冬季施工時(shí)，應(yīng)做好保溫工作，單根樁灌注完成之后，安排專人養(yǎng)護(hù)，確保灌注樁的施工質(zhì)量。

2.2 預(yù)制樁施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)

圖1 預(yù)制樁

首先，確定沉樁阻力。沉樁阻力是由樁尖的阻力、樁側(cè)的阻力兩部分組成，兩者之比通常是一個(gè)變化值，應(yīng)具體情況、具體分析。沉樁阻力主要受到土質(zhì)、樁間距、進(jìn)入持力層的深度等因素的影響。因此，應(yīng)充分考慮地質(zhì)條件，結(jié)合樁型、接頭形式、深度等，來分析、計(jì)算沉樁阻力。沉樁阻力范圍確定之后，再以此為根據(jù)，合理選擇壓樁設(shè)備。

其次，選擇樁頂墊材。為避免樁帽損壞、確保沉樁精度、加快打樁效率，應(yīng)合理選擇、有效應(yīng)用樁頂墊材。合適的樁頂墊材可以在壓樁過程中產(chǎn)生良好的緩沖作用，使樁機(jī)施加的壓力能夠在樁頂均勻分布，預(yù)防由于局部受力過大而造成的樁帽損壞。目前來說，橡木、樺木均是比較常用的樁頂墊材，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，還是應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。

再次，樁體的起吊、運(yùn)輸、堆放。在工廠內(nèi)預(yù)制生產(chǎn)時(shí)，預(yù)制樁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%以上后，方可吊運(yùn)，并確保出廠強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定其支點(diǎn)，起吊過程中，繩索、預(yù)制樁之間的夾角不可小于45度。預(yù)制樁吊運(yùn)時(shí)，應(yīng)輕吊輕放，避免碰撞給樁體造成的損傷。預(yù)制樁堆放時(shí)，應(yīng)確保堆放場(chǎng)地平整、干燥，并設(shè)置排水設(shè)施。應(yīng)以不同規(guī)格為依據(jù)，對(duì)預(yù)制樁進(jìn)行分類堆放。同時(shí)，根據(jù)場(chǎng)地表面承載力、預(yù)制樁強(qiáng)度等因素，對(duì)預(yù)制樁的堆放層數(shù)進(jìn)行合理確定。一般來說，管樁直徑為500毫米時(shí)，堆放的層數(shù)不可超過5層；管樁直徑為400-450毫米時(shí)，堆放的層數(shù)不可超過6層；管樁直徑為350毫米時(shí)，堆放的層數(shù)不可超過7層。預(yù)制樁堆放時(shí)，應(yīng)根據(jù)其支點(diǎn)位置放置墊木，并用墊木將不同層數(shù)的預(yù)制樁隔開，避免互相碰撞造成的損傷。堆垛過程中，應(yīng)在兩側(cè)放置木楔，避免發(fā)生滾垛[4]。

最后，壓樁與接樁。沉樁過程中，采用靜壓法的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)分段進(jìn)行、逐段接樁。可采用焊接法、漿錨法進(jìn)行接樁。接樁過程中，應(yīng)仔細(xì)檢查下一節(jié)樁的頂部，若發(fā)現(xiàn)損傷，則要及時(shí)給予修復(fù)處理，并清除雜物。上一節(jié)樁到位前，將接頭部位的污物、雜質(zhì)清理干凈，若是發(fā)現(xiàn)樁變形，則要及時(shí)修復(fù)，再次檢查合格后，方可使用。應(yīng)確保沉樁的連續(xù)性，切忌長時(shí)間中斷，以確保沉樁質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)工程要求，并結(jié)合其他影響因素，來合理確定壓樁的順序，以提高打樁效率，減少對(duì)周圍環(huán)境帶來的危害。

3 結(jié)語

綜上所述，灌注樁、預(yù)制樁是道路橋梁工程中比較常用的兩種樁基，兩者在定義、適用條件、特點(diǎn)等方面有著明顯的不同。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)道路橋梁工程的實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，并要準(zhǔn)確把握灌注樁、預(yù)制樁的施工工藝與質(zhì)量控制要點(diǎn)，以確保樁基施工質(zhì)量，保障道路橋梁工程的整體建設(shè)質(zhì)量，為我國交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善奠定良好基礎(chǔ)。