大型橋梁深水基礎(chǔ)施工中的主要問題分析

1、大型橋梁深水基礎(chǔ)施工中的主要問題分析摘 要：文章主要通過工程實(shí)踐，針對(duì)深水橋梁樁基施工中的主要問題進(jìn)行分析，主要從施工 準(zhǔn)備、鉆孔過程、灌注混凝土施工技術(shù)進(jìn)行闡述，旨在提高深水橋梁樁基施工技術(shù)水平及保 證工程的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：橋梁樁基 問題 鉆孔 灌注混凝土在橋梁施工過程中，大型深水基礎(chǔ)施工技術(shù)已成為橋梁施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，橋梁 深水基礎(chǔ)以高樁承臺(tái)或低樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)為主。施工方法的選擇主要根據(jù)橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、橋梁附 近水域情況、墩位離岸遠(yuǎn)近，墩位處水下地形、覆蓋層厚度和土層性質(zhì)、基巖埋深及表面狀 況，水深及水位變幅、水流速度和流態(tài)、施工期通航要求等方面來選擇確定。樁基質(zhì)量將直 接影響橋梁的整體質(zhì)量

2、。橋梁深水基礎(chǔ)的修建，主要困難在于防水、防土及防沖刷等，因此，施工前的準(zhǔn)備、鉆 孔過程、灌注混凝土過程等關(guān)鍵問題和技術(shù)，它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量直接影響著橋梁基 礎(chǔ)乃至整座橋的穩(wěn)定性和耐久性。1施工準(zhǔn)備工作（1）在正式施工前，應(yīng)準(zhǔn)備必要的工程資料 包括：水位地質(zhì)資料；施工機(jī)械的技術(shù)性 能資料；樁基鋼筋砼所用建材的質(zhì)檢報(bào)告。（2）樁位測量放樣。根據(jù)設(shè)計(jì)圖和有關(guān)測量成果資料進(jìn)行樁位測量放樣，并將開工報(bào) 告和測量結(jié)果報(bào)監(jiān)理工程師。在取得工程師的審批后，便可準(zhǔn)備開工。（3）施工場地準(zhǔn)備。施工場地應(yīng)根據(jù)不同情況分別進(jìn)行處理。當(dāng)場地為深水，但水流 平穩(wěn)，水位升降緩慢，鉆機(jī)可設(shè)在組合船舶或浮箱上，但必須錨固

3、穩(wěn)定，以免造成偏位 斜 孔或其他事故；當(dāng)場地為深水流速較大時(shí)，可采用雙壁鋼圍堰，就位后灌水、下沉、落床， 然后在其頂面搭設(shè)工作平臺(tái)。并且施工場地或工作平臺(tái)的高度必須考慮施工期內(nèi)可能出現(xiàn)的 高水位或潮水位，并高出其上2m從而確保平臺(tái)有足夠的剛度和穩(wěn)定性，能支承鉆孔機(jī)械、 護(hù)筒加壓、鉆孔操作、吊鋼筋籠以及灌注水下砼時(shí)可能產(chǎn)生的重力。（4）制定質(zhì)量保證措施。在樁基施工前，應(yīng)制定可行的質(zhì)量保證措施，至少包括：1） 編制相應(yīng)的工藝措施，制定緊急情況下鉆孔或澆筑混凝土等關(guān)鍵工序被迫中斷時(shí)的應(yīng)急措 施。2）確保鉆孔工序連續(xù)、快速作業(yè)，盡量縮短成孔與灌孔時(shí)間間隔。3）認(rèn)真核對(duì)地下腐 蝕環(huán)境情況，對(duì)有腐蝕環(huán)境影

4、響的地段，必須按設(shè)計(jì)要求或制定樁基混凝土防腐性能的保證 措施。（5）制定環(huán)保、文明措施。對(duì)鉆孔泥漿的排放和運(yùn)輸，以及鉆孔對(duì)地下水和當(dāng)?shù)睾恿?的影響，要制定預(yù)防措施。施工現(xiàn)場應(yīng)懸掛工程標(biāo)志牌，安全生產(chǎn)宣傳牌等。（6）安全措施。配備專職安全員進(jìn)行施工安全檢查：1）挖出的土石方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口， 不得堆放在孔口四周1m范圍內(nèi)，機(jī)動(dòng)車輛的通行不得對(duì)井壁的安全造成影響；2）施工現(xiàn)場的 一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作；電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保 護(hù)器。2鉆孔過程中的主要問題分析（1）配備足夠數(shù)量的技術(shù)人員和質(zhì)量檢查員，保證鉆孔過程技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量檢查。（2）鉆機(jī)安全應(yīng)控制鉆機(jī)及鉆架的穩(wěn)定

5、性可靠性，保證位置準(zhǔn)確、鉆機(jī)安全完成后， 應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，并檢查各項(xiàng)包括：鉆機(jī)平臺(tái)、鉆機(jī)及鉆架穩(wěn)定牢固，不產(chǎn)生位移及沉降；鉆 架垂直及機(jī)身水平，鉆架上的起吊滑輪組與轉(zhuǎn)盤中心應(yīng)在同一鉛垂線上；應(yīng)對(duì)鋼護(hù)筒的位置 及直徑進(jìn)行復(fù)查，鉆頭、鉆桿中心與護(hù)筒中心的偏差不得大于5cm；安裝鉆孔時(shí)，鉆桿、鉆 頭、護(hù)筒中心三者在豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。（3）鉆孔過程中，始終保持孔內(nèi)既定的水位差和泥漿濃度，以起到護(hù)壁作用。（4）鉆孔時(shí)，孔內(nèi)水位宜高于護(hù)筒底腳0.5cm以上或地下水位1.52.0cm以上，在沖 擊鉆進(jìn)中取渣或停鉆后，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)水或泥漿，保持孔內(nèi)水頭高度和泥漿比重粘度。（5）鉆孔作業(yè)應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，因

6、故停鉆時(shí)，有鉆桿的鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上， 其它鉆機(jī)應(yīng)將鉆頭提出孔外，孔口應(yīng)加護(hù)蓋。（6）鉆孔時(shí)，起落鉆頭的速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內(nèi)出土不得堆積在鉆 孔周圍。（7）鉆孔過程還應(yīng)做好下列工作：經(jīng)常觀測泥漿面標(biāo)高，保持孔內(nèi)泥漿壓力，定期測 定泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，并做好檢測記錄；隨時(shí)測定孔深、孔徑及斜度，若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)及 時(shí)停鉆并采取有效措施處理；經(jīng)常檢查并記錄地層土質(zhì)情況；經(jīng)常注意檢查鉆機(jī)位置，保持 其正確和平臺(tái)穩(wěn)固。（8）發(fā)生坍孔、擴(kuò)孔和縮孔處理方式：1）坍孔：應(yīng)查明坍孔位置和原因，依據(jù)現(xiàn)場 的泥漿指標(biāo)、護(hù)筒埋深、護(hù)筒內(nèi)外壓力差、鉆機(jī)速度、地質(zhì)、水文情況進(jìn)行分析處理。不嚴(yán) 重時(shí)

7、，可采用提高泥漿性能、適當(dāng)提高護(hù)筒內(nèi)泥漿標(biāo)高、埋深護(hù)筒等措施；嚴(yán)重時(shí)，回填至 坍孔處以上12m待回填物密實(shí)后重新鉆孔。2）擴(kuò)孔：是孔壁坍塌而造成的結(jié)果，各種鉆孔 方法均可能發(fā)生若僅孔內(nèi)局部發(fā)生坍塌而擴(kuò)孔，鉆孔仍能達(dá)到設(shè)計(jì)深度則不必處理，只是混 凝土灌注量大大增加；若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌而影響鉆進(jìn)，應(yīng)按坍孔事故處理。3）縮孔：應(yīng) 調(diào)整泥漿指標(biāo)反復(fù)掃孔，擴(kuò)大孔徑。3灌注混凝土過程中主要問題分析（1）混凝土導(dǎo)管應(yīng)符合規(guī)定：1）鋼導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑、圓順，內(nèi)徑一致，接口嚴(yán)密、導(dǎo) 管直徑應(yīng)與樁徑及混凝土澆筑速度相適應(yīng)。2）導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行試拼和試壓，按自下而上 順序編號(hào)和標(biāo)示尺度、導(dǎo)管組裝后軸線偏差，不宜超過孔

8、深的0.5%并不宜大于10 cm；進(jìn)行 拉力測試時(shí)的水壓不應(yīng)小于導(dǎo)管管壁可能承受的最大內(nèi)壓力，水密試驗(yàn)時(shí)水的壓力不小于井 孔內(nèi)水深1.5倍。3）導(dǎo)管長度應(yīng)按孔深和工作平臺(tái)高度決定，漏斗底距鉆孔上口應(yīng)大于一 節(jié)導(dǎo)管長度導(dǎo)管接頭宜采用螺旋絲扣型接頭，但必須有防松裝置。4）導(dǎo)管應(yīng)位于鉆孔中央， 在澆筑混凝土前，應(yīng)進(jìn)行升降試驗(yàn)并將導(dǎo)管送至孔底，以便對(duì)孔底標(biāo)高、導(dǎo)管長度相互核對(duì)。（2）混凝土的初存量應(yīng)滿足，混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管埋置深度1.0m和填充導(dǎo)管 底部的需要。（3）灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，中途不宜停工，并應(yīng)盡量縮短拆除導(dǎo)管的間斷時(shí)間，保證每根 樁在配合比設(shè)定的初凝時(shí)間內(nèi)澆筑完成。后續(xù)混凝土要徐徐灌入，

9、以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣 囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。（4）在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常用測深錘或超聲波法測深，導(dǎo)管的埋置深度宜控制在26m 防止導(dǎo)管提升過猛。管底提離混凝土面或埋入過淺，而使導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水造成斷樁夾泥；也要防 止導(dǎo)管埋入過深，而造成導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓不出或?qū)Ч鼙换炷谅褡《荒芴嵘?，?dǎo)致終止?jié)?灌而斷樁。（5）提升導(dǎo)管時(shí)保持其軸線豎直和位置居中，逐步提升，拆除導(dǎo)管的動(dòng)作要快。（6）為防止堵管，在向?qū)Ч軆?nèi)傾注混凝土?xí)r不宜正對(duì)管口中心，且不得過猛；為防止 埋管，應(yīng)嚴(yán)格控制埋管深度，不得超過6m，在導(dǎo)管上端裝設(shè)附著式振搗器，每隔數(shù)分鐘振 動(dòng)一次，使導(dǎo)管周圍的混凝土不致初凝；首批混凝土摻入緩

10、凝劑，加速灌注速度；導(dǎo)管接頭 螺栓應(yīng)事先檢查是否穩(wěn)妥，提升導(dǎo)管時(shí)不可猛拔；為防止卡管，灌注前應(yīng)仔細(xì)檢查灌注機(jī)械， 并準(zhǔn)備備用機(jī)械，必要時(shí)可將首批混凝土中加入緩凝劑，以延緩混凝土的初凝時(shí)間。（7）為了防止?jié)仓^程中鋼筋骨架上浮，可采取將鋼筋籠上端主筋焊在護(hù)筒上或?qū)⑦m 當(dāng)數(shù)量的主筋延長至樁底，并設(shè)置12m道加強(qiáng)環(huán)形筋。在澆筑過程中應(yīng)注意，當(dāng)混凝土上 升到骨架底部4m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2m以上再恢復(fù)正常的灌注速度。（8）為了確保樁頂質(zhì)量，灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出0.51.0m，待混凝土凝結(jié)前， 挖除多余的樁頭，但應(yīng)保留1020cm，以待隨后修鑿，接筑承臺(tái)。灌注混凝土結(jié)束時(shí)，因?qū)Ч軆?nèi)混凝土超壓力降低，混凝土上升困難，可加水稀釋， 在拔最后一節(jié)導(dǎo)管時(shí)，提升必須緩慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管，形成泥心。及時(shí)記錄混凝土灌注的時(shí)間、混凝土面的深度、導(dǎo)管的埋深等。灌注中如果發(fā)生 故障，應(yīng)及時(shí)查明原因，合理確定處理方案，及時(shí)進(jìn)行處理。4結(jié)束語近年來，隨著國內(nèi)交通設(shè)施的高速發(fā)展，橋梁深水樁基礎(chǔ)施工技術(shù)得到了快迅的發(fā)展， 由于深水樁具備施工難度高、危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)，近年來一直被人們所重視。施工中只有按照 深水樁施工的工藝要求進(jìn)行施工，并時(shí)刻注意施工過程中的一些具體技術(shù)問題，才能取