公路橋梁常見的樁基施工技術

公路橋梁常見的樁基施工技術導言隨著我國近幾年山區(qū)高速公路的不斷發(fā)展，公路橋梁的修建也逐步增加。橋梁的樁基礎對于橋梁的重要性不言而喻，今天和大家一起來探討一下公路橋梁中常見的樁基施工技術都有哪些？.按樁數(shù)分（1）單樁：僅一根樁。（2）排樁：為一排多根樁。（3）群樁：為多排多根樁。.按所處位置分（1）水下樁：樁位處于水下。（2）水上樁：樁位處于水上。.按制樁方法分（1）預制樁：先預制再打設到位的樁。（2）灌注樁：先成孔再灌注成型的樁。.按成樁施工方法分（1）人工挖孔樁：人工開挖成孔再成樁。（2）鉆孔灌注樁：采用鉆機鉆進成孔再成樁。（3）打入樁：將預制樁打入地基中，預制樁有木樁、鋼管樁、鋼筋混凝土樁、PHC樁等等。.按成樁方法分（1）非擠土樁：不擠壓樁側土體。（2）部分擠土樁：部分擠壓樁側土體。（3）擠土樁：樁擠壓樁側（底）土體。.接受力特點分（1）摩擦樁：樁頂荷載全部由樁側阻力來承擔。（2）端承摩擦樁：樁頂荷載主要由樁側阻力來承擔。（3）端承樁：樁頂荷載由樁端阻力來承擔。（4）摩擦端承樁：樁頂荷載主要由樁端阻力來承擔。7.按樁的使用功能分（1）抗壓樁：承擔樁頂傳來的壓力（通常）。（2）豎向抗拔樁：樁承擔向上的拉力。（3）水平受荷樁：樁頭承擔水平荷載。（4）復合受荷樁：樁承擔復合荷載。8我樁的截面形狀分（1）圓樁：樁的橫截面為圓形（管樁為空心）。（2）方樁：樁的橫截面為方形。（3）異形樁：樁的橫截面為圓端形、橢圓形或多邊形的樁等等。9我樁長方向的空間位置分（1）豎直樁：樁的軸線為豎直線。（2）水平樁：樁的軸線為水平線。（3）傾斜樁：樁的軸線與水平線成一定夾角。10我樁長度方向的形狀分（1）等截面樁：樁在樁長范圍內(nèi)的截面相同。（2）變截面樁：樁在樁長范圍內(nèi)的截面不同。常用樁基的施工.常見公路橋梁樁基施工方法（1）人工挖孔樁：適用于水上或滲水較小的地層，采用人工開挖成孔后再成樁。（2）鉆孔灌注樁：適用于水下或滲水較大的地層中，采用沖擊鉆機、沖抓鉆機、旋轉鉆機、旋挖鉆機等機械設備鉆進成孔后再成樁。（3）打入樁：常采用柴油打樁錘或振動打樁錘打入預制鋼管樁，做平臺或棧橋的支撐；打入PHC樁作為橋梁的樁基。.人工挖孔樁施工（1）適用范圍：干處，較穩(wěn)定地層.（2）施工準備：核圖，編寫施工方案、細則，技術交底，場平放樣，準備材料、設備，混凝土配合比，施工用水、電、路、訊，人員等。（3）挖孔設備：儲料斗，提升機，提升繩，換風機，梯子，拌合機，振搗器，護壁內(nèi)模板，強提保險繩，安全帽，防護裝置等。（4）挖孔施工：分段逐段下挖至設計深度。（5）施工安全注意事項：1）到孔下的作業(yè)人員必須系好安全帶并掛上固定于孔口上的強提保險繩；2）孔內(nèi)有滲水時要及時抽出；3）孔內(nèi)有有害氣體（定期檢測）時，經(jīng)動物試驗后再作業(yè)，并及時送風換氣；4）孔內(nèi)與孔上人員隨時溝通，有緊急情況時要采用強提保險繩將孔內(nèi)的人員救出孔外；5）提升除渣及下放料斗時，孔內(nèi)作業(yè)人員停止施工并處于防護罩下方。（6）安裝鋼筋籠：挖孔成孔后，吊車等配合分節(jié)安裝至完成。（7）樁身混凝土澆注：干處時，采用串筒將混凝土注入孔內(nèi)（防離析）待澆處并振搗密實；有較多積水時，采用澆注水下混凝土的方法施工。.鉆孔灌注樁施工（1）適用范圍：適用于水下或滲水較大的各種地層中的基樁的施工（2）鉆孔方法：沖擊鉆機成孔、沖抓鉆機成孔（現(xiàn)不常用）、旋轉（回旋）鉆機成孔、旋挖鉆機成孔（3）沖擊鉆機成孔施工：1）施工準備：核圖，編寫施工方案、細則，技術交底，場平放樣、施工平臺、護筒、水、電、路、訊及起吊、運輸設備準備，確定混凝土配合比，鉆機、鉆頭選型進場，粘土、片石備料，人員等。2）鉆孔：造漿采用拋填優(yōu)質粘土，孔內(nèi)沖擊造漿。泥漿指標為：比重1.15?1.25，粘度16?17s,PH值6.5。將所有護筒在上部開槽連通（群樁），沒有開鉆的孔位作為沉淀池使用。3）鉆進時：應小沖程、勤吸渣、勤檢查、勤測量，防止鉆進過程中卡鉆、掉鉆和孔偏位，嚴禁打空錘。并同時做好施工記錄，若實際巖層變化與設計不相符時及時向相關部門反映。4）終孔檢查：當鉆孔達到設計終孔標高后，對孔深、孔徑、孔位和孔形進行檢查，然后填寫終孔檢查證，并及時通知監(jiān)理工程師到現(xiàn)場檢查驗收。（4）旋轉鉆機成孔施工:）施工準備：核圖，編寫施工方案、細則，技術交底，場平放樣，施工平臺、護筒、材料、設備、用水、電、路、訊、人員準備，混凝土配合比確定，鉆機（正、反循環(huán)入鉆頭選型進場，制備泥漿等。2）鉆孔：砂層中鉆進，泥漿質量是鉆孔成敗的關鍵，鉆孔的全過程，必須嚴格控制泥漿的各項技術指標。3）鉆孔過程中：均采用優(yōu)質膨潤土和外摻劑Na2cO3造漿（約3%）。砂層中鉆進，補漿量為鉆進單位體積的2倍左右，巖層中鉆進，補漿量根據(jù)巖層的完整情況為單位體積的1.0-1.2倍。4）嚴格控制粘度：砂層內(nèi)19-21S，巖層內(nèi)19s左右。終孔時19s，此時控制比重1.06-1.10t/m3，砂率降至1%左右。鉆孔和清孔的全過程，孔內(nèi)補入的應是合格泥漿，除可以造漿的巖層外，孔內(nèi)一般不得投入清水。5）超壓水頭：鉆孔和清孔全過程，孔內(nèi)超壓水頭始終保持在2.0?2.5m。6）兩次清孔：均采用抽漿法清孔。鉆孔至要求的孔底標高時，將鉆頭提離孔底15cm，利用鉆機的氣舉反循環(huán)進行第一次清孔，一般2?3小時，待各項泥漿指標合格，尤其是砂率，巖層內(nèi)清孔應降至1%以內(nèi)，開始提鉆。二次清孔在灌注水下砼前，在砼導管中插入一根①57x3m鋼管作風管，形成空氣吸泥機清孔，導管上連接膠管，將清孔泥漿排入循環(huán)孔護筒（沉淀池），沉淀后再進入施工孔循環(huán)。浮吊吊起導管在護筒內(nèi)移動，清理孔底沉渣，檢測吸出的泥漿和孔深均符合要求后，拆除膠管和風管，安裝漏斗，開始灌注水下砼。7）檢孔：成孔后用（DM-686III型）超聲波測壁儀檢測成孔直徑，孔壁傾斜度和孔壁平整情況?？妆谧陨现料拢Q直刻劃線的偏移值與孔深之比值為傾斜度41%，實際成孔的偏移值在0.3%-0.5%。局部孔壁平整度不符合要求，采用掃孔處理合格。（5）旋挖鉆機鉆進成孔：1）施工準備：核圖，編寫施工方案、細則，技術交底，場平放樣，施工平臺、護筒、材料、設備（砼拌運、鋼筋制安等、）施工用水、電、路、訊、人員準備，混凝土配合比確定，鉆機、鉆頭選型進場，制備護壁泥漿。2）鉆孔：逐斗旋挖取土成孔直至樁底，同時在孔內(nèi)補充合格的護壁泥漿。3）檢孔：鉆孔完成后進行檢孔，達到要求后待下鋼筋籠。（6）鋼筋籠安裝鋼筋骨架采用擠壓接頭或直螺紋接頭，每樁鋼筋籠骨架分節(jié)制作胎具成型，每節(jié)長9.0m（12.0m），吊機起吊，在孔口拼接完成放入孔內(nèi)；對于旋挖鉆機鉆進成孔的，鋼筋籠骨架應在樁位附近預先分節(jié)制作）拼接完成，待清孔完成后即能盡快安放，并盡快澆注混凝土成樁（防塌孔）。（7）灌注基樁混凝土灌注水下砼成樁：預先做好材料）拌合站、配合比試配與驗證、儲料罐、導管及其預檢等準備，混凝土（緩凝時間15h左右，坍落度18-22cm）滿足要求。導管用5299x10mm無縫鋼管，快速絲扣接頭。撥球法灌入砼封底，導管距孔底0.3m-0.4m，封底后孔內(nèi)砼厚2m以上，導管埋入砼1.0m以上。澆注過程中導管埋深始終保持在2-6m之間。（8）成樁檢測成樁質量檢測：為檢測鉆孔樁砼質量，全部采用超聲波無破損檢測，業(yè)主和承包商分別委托有資質的專業(yè)檢測單位檢測（特大橋按總量的5%鉆取巖芯破損檢測）。如檢測結果均合格，則對檢測管內(nèi)壓漿，基樁施工完成；否則，應進行處理至合格。4.打入樁施工（1）適用范圍：一般用于水下基礎（房建除外）.（2）打入樁：常為采用柴油打樁錘或振動打樁錘，打入預制的鋼管樁，做平臺或棧橋的支撐；打入PHC樁做橋梁的樁基；打入預制的鋼筋混凝土樁做房屋的基礎。樁基施工易出現(xiàn)的質量問題及處理.塌孔分為成孔過程中的塌孔、成孔后塌孔和澆注混凝土時的塌孔。挖孔遇流砂地層時塌孔，可采用減短每節(jié)護壁的高度，在土層中適當打入樁，在護壁混凝土中加入速凝劑等措施，使護壁盡快穩(wěn)定。鉆孔時塌孔，可采用重新造孔護壁（沖孔）、增加合格泥漿濃度、增大超壓水頭、填注部分混凝土（片石）等措施。成孔后塌孔，采用清孔后重新成孔。施工中應合理組織，保證工序銜接的連續(xù)性和及時性（特別是旋挖樁），減少塌孔幾率。澆注混凝土時塌孔，采用立即停澆并清孔后重新澆注或重新成孔后澆注。.掉鉆落物在巖層中鉆進時（鄂黃橋例），由于鉆桿接頭滑絲，鉆頭（包括兩根鉆桿）掉在孔中，用專用打撈器插入鉆桿中，將鉆頭提出孔口外；在鉆進中發(fā)現(xiàn)鉆機有劇烈振動，提出鉆頭，發(fā)現(xiàn)有兩把滾刀脫落掉入孔中，采用電磁鐵將其吸出。.卡鉆地層軟硬不均致倒錘（沖孔時）卡鉆、粘錘或錘頭加大后快沖造成。采用填片石、錘頭加大后填料再沖的方式處理。.埋鉆塌孔埋鉆后，采用吸出埋鉆處以上部分的坍塌物，再提出鉆頭.鉆^漏漿如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水頭無法保持，分析已發(fā)生漏漿由于護筒埋深不夠、護壁不好、遇到溶洞或巖層裂隙漏水所致。采用振動錘將鋼護筒再下沉一定深度，置入內(nèi)護筒，反復造孔護壁，或在孔內(nèi)填充混凝土，重新恢復鉆孔后，即能保持水頭正常鉆進。.鉆孔偏斜由于墩位處巖面傾斜度大，且?guī)r層不均勻，中間夾較軟弱層，并有斷層，鉆孔極易發(fā)生偏斜。由于鉆孔傾斜，主要表現(xiàn)為巖層中段局部彎曲，處理方法視具體情況而定。如傾斜不嚴重，采取局部反復掃孔處理；如傾斜較嚴重，則采取澆筑水下砼至巖面標高以上50cm，待砼強度達到25MPa時重新開鉆，并放慢進尺。經(jīng)處理后鉆孔傾斜度均能達到41%的要求。.鋼筋籠不能下放到位孔斜、縮孔、成孔斷面不合要求或鋼筋籠不直等，采用掃孔或調直鋼筋籠，達到使鋼筋籠能下放到位。.導管”混凝土和易性差、導管漏水、導管內(nèi)卡物等，采用調整混凝土性能、密封到管、清除卡物管內(nèi)來達到澆注順暢。.鋼筋籠上移導管埋深太大使得混凝土上翻時頂升鋼筋籠，或鋼筋籠固定不牢所致，采用合理的導管埋深來處理。當成樁后才發(fā)現(xiàn)時，與設計協(xié)商后再處理。.鋼筋籠突然下落鋼筋籠分段安裝后，起吊時鋼繩突然斷開或鋼筋籠固定不牢所致。有時伴有安全事故（某橋的鋼筋籠內(nèi)作業(yè)人員，系有掛于鋼筋籠上的安全繩，隨鋼筋籠下落時帶入孔內(nèi)水下溺亡）。因此，必須采用合理可靠的穩(wěn)定與起吊鋼筋籠的設備，籠內(nèi)不進入作業(yè)人員。.聲測管不能正常使用管內(nèi)漏漿或變形所致。采用清除管內(nèi)漏漿或重新鉆芯孔代替聲測管來對樁身進行檢測。.樁身混凝土質量不合格樁身聲測結果為混凝土有缺陷，成樁質量差。多為孔底有沉渣、混凝土離淅、混凝土強度不足（樁頂）、導管漏水、導管提空未處理（斷樁）、導管埋深過大、導管未置于孔中心、導管開球后再澆時形成封閉氣孔、澆樁時塌孔而未發(fā)現(xiàn)、澆樁時機械故障未完成澆樁（斷樁）、澆樁過程中縮孔或徑流水通過樁身等原因所致。（1）孔底混凝土缺陷樁身聲測結果為樁底混凝土有缺陷，表明孔底有沉渣或澆樁時混凝土封底不成功。采用鉆孔清洗后注漿處理。施工中應認真清孔，滿足規(guī)范要求后再澆樁內(nèi)混凝土，確保首灌封底混凝土足量連續(xù)注入孔底。（2）樁頂混凝土強度不足為樁內(nèi)混凝土澆筑高度測量不準，或浮漿太厚，或孔內(nèi)自壓水頭不夠不能自密所致。采用撥掉樁頂部分的質差混凝土后重澆。施工中孔內(nèi)自壓水頭不夠時振搗，嚴格清孔質量，制作可靠的測深設備，并繪制澆筑高度-混凝土數(shù)量的關系曲線，如有異常，及時分析處理。（3）樁身中部混凝土缺陷1）導管漏水造成澆樁時導管內(nèi)漏水，被水洗后澆入的混凝土不均勻，質量差。應隨時檢查，及時分析，立即處理。施工前應嚴格做好預檢工作，不合要求的管節(jié)不得使用。2）導管提空未處理造成斷樁。應根據(jù)混凝土澆筑高度、數(shù)量，準確測出導管埋深，采用可靠的提管設備，定尺提管。施工前應準確逐節(jié)測量各節(jié)導管長度（高度），施工中專人記錄，嚴格控制導管埋深在2—6m范圍內(nèi)。3）導管埋深過大、導管未置于孔中心導管埋深大，導致新入導管內(nèi)的混凝土不能均勻頂升已有的樁內(nèi)全斷面先澆的混凝土，新入導管內(nèi)的混凝土會沿阻力小的路徑上翻，而如果導管不位于樁中心（實際施工中大多如此），則更易出現(xiàn)不能均勻頂升混凝土的情況。因此。沿阻力小的路徑上翻的混凝土蓋住了之前處于頂部的缺陷混凝土，從而在該處形成缺陷。施工中嚴格控制導管埋深在2?6m范圍內(nèi)。4）樁身內(nèi)形成封閉氣孔澆樁過程中，導管內(nèi)的空氣未排出，被擠入孔內(nèi)形成封閉氣孔。一般采用鉆孔壓漿處理。在封底后的砼灌注施工過程中，采用在導管上口段插入一根空心排氣鋼管來預防。5）澆樁時塌孔、縮孔在巖層內(nèi)，可鉆小孔洗去坍塌物后進行壓漿處理，檢測合格后可正常使用，否則重新成樁；在土層內(nèi)，重新成樁。澆樁時應加強過程控制，及時發(fā)現(xiàn)并處理。6）澆樁時機械故障停澆澆樁時機械故障未完成澆樁（斷樁），拔出導管，處理故障后又重新澆筑。應及時拔出導管，吸出頂部混凝土，適時再澆。7）徑流水通過樁身澆樁過程中有流動的動水流經(jīng)樁身樁身施工完成后檢測時混凝土有缺陷。采用對缺陷段以上部分的樁鑿除重做（巖石內(nèi)）。施工中可先對動水徑流段的孔壁進行防護。.樁身位置偏差超限樁孔位置放樣后未經(jīng)復查，導致成樁后偏差超限。當超限較小時，可提請設計驗算經(jīng)適當處治后使用；當超限較大時，在準確放樣并經(jīng)復查后重新成樁。.樁身混凝土裂縫樁身施工完成后，發(fā)現(xiàn)地面附近的樁身有裂縫。多為樁受到了側向（土）推力等所致。采用清除樁側推力物后對樁進行加固處理，當裂縫較寬變形較大時，會同設計提出專項補強加