橋梁樁基嵌巖樁施工技術(shù)研究

胥家祥

（江蘇鎮(zhèn)江路橋工程有限公司 江蘇鎮(zhèn)江 212011）

1 橋梁樁基特點

1.1 嵌巖樁的特點

由于社會經(jīng)濟的推動，交通便利等條件，使道路車流量成倍增加，為了保證道路橋梁的承載能力，避免安全事故的發(fā)生，較為有效的解決辦法就是將橋梁樁的摩擦力合理增加，保證對于整體承載力在一定程度上能夠得到有效幫助。嵌巖樁主要是將基樁嵌入巖層當中，在樁體受到一定壓力的同時，由于混凝土在樁體受壓力的發(fā)生形變同時使樁側(cè)摩阻力同時產(chǎn)生，由于受到壓力的作用，部分土體已經(jīng)不能保持原有位置，產(chǎn)生一定移動，加大摩擦力，當摩擦力加大到一定程度上時，橋樁開始發(fā)生微小移動，在移動的同時，橋樁兩端也產(chǎn)生了一定摩擦力，阻止其發(fā)生位移[1]。

1． 2 嵌巖樁的荷載傳遞特點

嵌巖樁荷載力的大小主要由摩擦力決定，橋樁摩擦力主要由兩部分組成，一部分是由于重力使土體產(chǎn)生位移產(chǎn)生的樁側(cè)摩阻力，還有一部分使由于重量逐漸增加，整體受力部分由上至下將改變?yōu)闃抖耸芰?，使樁端產(chǎn)生摩阻力，承受荷載。嵌巖樁施工工藝是滿足公路橋梁穩(wěn)定性的有效施工手段，承載力主要由土體改變產(chǎn)生的摩擦力決定。嵌巖樁在進行承重時由于受到壓力，導(dǎo)致嵌巖樁上端的混凝土下移，在受到的擠壓增加后，混凝土下土體開始移動，移動的同時，嵌巖樁側(cè)摩阻力逐漸增加，在受到足夠大的壓力后，側(cè)摩阻力增加到無以復(fù)加后開始一定受力部位，將嵌巖樁的軸力擴散到樁端部分，從而樁端也產(chǎn)生了相應(yīng)摩阻力。

2 工程實踐

2.1 工程概況

在某施工項目中，其橋梁結(jié)構(gòu)是由3×16m的預(yù)應(yīng)力簡支空心板的連續(xù)橋面以及莊徑為1.4m、樁長度為12m的四柱墩，橋臺為樁徑為1.2m的肋式橋臺構(gòu)成，其設(shè)計要求為汽車—超20級，掛車—120，人群3.5kN/m2。其樁基設(shè)計形式為嵌巖樁，樁底標高已知為66.189m，其地質(zhì)條件決定底部標高，并進行材料范圍取值62.60～59.00m砂巖，72.10～62.60m為弱風化砂巖，72.80～72.10m為強風化砂巖，75.30～72.80m為全風化砂巖，78 .189～75.30m為亞粘土。

2.2 嵌巖樁的成孔設(shè)備選擇

在進行嵌巖樁施工工藝時，需要用到較多成孔設(shè)備，主要是由于嵌巖樁的孔數(shù)較多，要求也較高，對于鉆孔的要求也各不相同。在進行鉆孔設(shè)備的區(qū)分時，可通過排渣方式進行歸類，排渣方式能夠分為正、反循環(huán)；也可通過成孔設(shè)備的固定方式分為座樁式與座平臺式。在施工中較為常用的為平臺式氣帶反循環(huán)排渣成孔設(shè)備進行施工，由平臺式氣帶反循環(huán)排渣成孔設(shè)備所打出的孔不僅具有經(jīng)濟方便等優(yōu)點，在施工過程中，還不需要吊機等大型設(shè)備的輔助，并且能夠在排渣方面相比于其他成孔設(shè)備處理的更好。但平臺式氣帶反循環(huán)排渣成孔設(shè)備在成孔方面也具有不足，在施工過程中，斜孔的程控要求最大不能小于5：1的比例，且鉆桿極易偏離軸線。在實際施工過程中，很多施工單位的施工要求斜孔斜率小于5：1的比例。

目前國內(nèi)斜孔鉆孔設(shè)備無法滿足施工要求。在設(shè)備選型上，仍需選用國外先進的鉆井設(shè)備。但由于德國wirth-b6、B12等型號鉆機價格昂貴，施工成本大大增加。我國在成孔設(shè)備的研究方面應(yīng)該進行有效提高，開發(fā)適合我國建筑應(yīng)用的斜孔鉆孔設(shè)備[2]。

2.3 樁基施工與檢測

在進行樁基鉆孔前需要進行充分準備，在施工前需要對施工現(xiàn)場地質(zhì)進行勘察和分析，保證其地質(zhì)條件滿足施工要求。在進行施工時應(yīng)該選擇濕度較低的天氣，才能夠使地下滲水量減少到最小。在進行混凝土樁灌注混凝土施工時，如果遇到陰雨天氣將會使孔壁滲水量增加，地下樁基將受到嚴重影響。為了保證滲水量降低到最小，灌注施工的工藝選擇一般會采用水下灌注混凝土作業(yè)方式，導(dǎo)致成樁后，其樁基不會受到損壞，并且利用超聲波儀器進行檢測，保證樁基無破損。如果檢測出樁底混凝土強度國體，需要及時對底部混凝土進行取樣分析，保證其抗壓強度符合建筑要求。

2.4 產(chǎn)生夾層的原因

在檢測樁底混凝土強度過程中，如果產(chǎn)生強度過低的現(xiàn)象則說明，混凝土出現(xiàn)黃泥等軟土夾層現(xiàn)象。需要通過進一步的檢測，才能夠確定其缺陷產(chǎn)生的原因。經(jīng)過詳細分析，得出最終可能，在施工過程中，樁基成孔后，由于天氣濕度含量較小所以施工單位選擇了空氣灌注法成樁，但是由于天氣突變，所以臨時改為水下灌注混凝土法成樁。在對成孔進行清水灌注的同時，由于操作不當將黃泥等雜質(zhì)混入其中使其在樁底沉淀。

3 處理方案

由于其施工造作不當，造成樁底產(chǎn)生軟質(zhì)沉淀，軟質(zhì)沉淀的產(chǎn)生對樁基的承載力產(chǎn)生了極大影響。為了使施工質(zhì)量不受影響，對于其存在的問題應(yīng)該及時進行強度補救處理，樁基的補強處理主要是清除底部軟質(zhì)夾層，并注入水泥砂漿，保證其嵌巖樁的承受力不會受到影響。

3.1 鉆芯成孔

在樁基處隨意位置鉆取直徑為10cm的孔，鉆孔的主要目的是方便將底部軟質(zhì)夾層進行清除，以及對夾層水泥砂漿的補強處理。

3.2 清孔

在施工過程中，需要將樁頂?shù)碾s質(zhì)進行清除，在對孔中注滿清水，在將鋼管與空壓機進行連接，在鋼管端加2cm彎頭，保證在施工過程中能夠使鋼管在孔底濟寧橫向吹孔，在進行空壓機的開啟時，需要將鋼管慢慢深入樁底，進行吹孔，在吹孔的同時還需要進行壓實，保證樁基中存在的雜質(zhì)和殘渣被吹出[3]。

3.3 制備砂漿

在進行砂漿制備的過程中，應(yīng)該選擇合適的砂漿進行攪拌，在砂漿的制作過程中，保證砂漿的和易性以及膨脹性。在控制混凝土的密實度的過程中，需要詳細進行材料比例的控制。水灰比需要掌握在0.4～0.45之間，在硅酸鹽水泥的使用上應(yīng)該選擇425#型號，在水泥砂漿中應(yīng)該添加適量膨脹劑以及減水劑，保證在水泥砂漿的制作中，沁水率保證在3%以下，攪拌后一定時間沁水率保持在2%以下。為保證水泥砂漿滿足各質(zhì)量要求，需要對完成的水泥砂漿進行檢測。

3.4 壓漿

在孔內(nèi)底部放入壓降管后，開始對壓漿泵進行壓漿處理，由于壓力的影響，水泥漿將會從兩個孔壓出，砂漿將會先從位置較低的孔內(nèi)冒出，在第一個孔冒出砂漿后，需要將壓漿泵管邊壓邊拔，在另一個孔壓出砂漿前，應(yīng)該能夠保持一個穩(wěn)壓狀態(tài)。在壓漿泵停止工作后需要同時將兩個孔僅從封閉處理，在進行壓漿操作時應(yīng)該要連續(xù)進行，不能中斷，避免在此過程中產(chǎn)生氣泡。壓漿適宜溫度在5℃左右，壓漿時間也應(yīng)該合理控制，保證壓漿時間在45min內(nèi)才能夠發(fā)揮做好壓漿效果，時間過長容易造成風干。

3.5 施工安全

在進行施工時，要保證施工人員作業(yè)安全，在進行施工時應(yīng)該佩戴眼鏡和手套防止受傷。

4 處理效果

在施工結(jié)束后，應(yīng)該在一周后及逆行聲波檢測，避免樁基受到破損不能被技術(shù)發(fā)現(xiàn)。

5 施工注意事項

（1）在鉆孔過程中應(yīng)該注意設(shè)備垂直，并且能夠?qū)堅M行清理。

（2）在進行孔內(nèi)清理時，需要將橫縱管進行沖洗，保證樁基殘渣無殘留，鉆孔的清理程度決定工程質(zhì)量。

（3）在水泥砂漿的攪拌過程中，應(yīng)該適當加入膨脹劑以及活性硅粉，增加粘性。

（4）在壓漿時應(yīng)該掌握好舉例，避免混凝土出現(xiàn)斷層。

6 結(jié)語

在我國公路橋梁施工過程中，應(yīng)該合理解決存在的問題，避免安全事故的發(fā)生，保證其質(zhì)量，才能夠更好的促進城市經(jīng)濟的健康發(fā)展。