浅谈桥梁水下桩基施工技术要点

　　桥梁桩基础是桥梁的重要部位, 其质量的好坏直接影响到整座桥梁的工程质量。桩基施工的隐蔽性造成了其在施工过程中存在较多不可预见因素，特别是桥梁水下桩基施工，尤其会遇见一些不可避免的问题，为了确保桩基的工程质量，必须控制好以下技术。

　　一、准备阶段施工要点

　　(一)场地平整

　　场地位于水中时，采用筑岛法(引桥)，场地位于深水时，采用钢管桩施工平台法(主桥)。平台必须平整,连接牢固。

　　(二)桩位测量

　　在平整好的场地上测定桩位，一边用方木桩准确标识各桩位的中心及标高，一边埋设护桩。护桩埋设方法:在桩中心向外大于桩径50cm均匀分布三个并量出距离,护桩顶要与地面相平,并用砂浆固定牢固,做出明显标记。深水桩基的定位由钢护筒定位架固定。

　　(三)埋设护筒

　　护筒采用钢护筒，水上主墩钢护筒用12mm厚钢板卷制，在顶部和底部用12mm钢板加固,直径2.5m的钢护筒用14mm厚钢板卷制,其余则用10mm厚钢板卷制。护筒内径大于钻头直径20cm～40cm,护筒高视土质而定,最小不小于2m。安置时,护筒顶高出地面30cm以上,高出最高施工水位或地下水位1.5m～2.0m。旱墩护筒周围50cm范围内黏土夯实,深度至护筒底,并用稳定护筒内水头的措施。护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm,并应注意两节护筒的连接质量,护筒埋深为2m～4m,水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1.0m～1.5m。

　　(四)钻孔泥浆

　　在开钻前, 应选择和备足良好的造浆黏土或膨润土，科学选料配制，泥浆比重1.1～1.2,泥浆粘度一般地层为16Pa.s～22Pa.s。含砂率必须小于2%。因为钻孔时泥浆需要不断的循环和净化,故在施工前应对泥浆的循环和净化做适当布置,设置好制浆池、储浆池、沉淀池，并用循环槽连接。废弃泥浆根据现场情况在桥旁设置一储浆池,作为废弃泥浆的倾倒场地。

　　二、钻孔施工要点

　　施工机具就位前,必须认真地进行检修,易损部件筹备足够的备货。对施工道路、用水管路、电力路线应综合考虑布置,以免相互影响;钻机就位,必须使其底座支持平衡，支垫平衡，支垫物不要压在护筒上。对于采用冲(抓)钻具的钻架必须用缆绳或斜撑予以加固。回旋转钻机就位必须用水准尺校核，保证钻机起重滑轮、转盘中心、护筒中心在一条垂直线上,偏差不得大于2cm。钻进过程中,必须每班次进行对中核对，防止位移。钻进作业必须连贯，不得长时间停钻;钻孔过程中,应随时根据地质情况控制钻进速度,经常观察孔内情况,保证护筒内有足够的水位高度;制作钢筋骨架要严格质量要求，在每节端头必须加设加固十字撑。骨架入孔力求竖直快速。入孔完毕后,在孔口位置设置观察筋,用以观察钢筋是否上浮;浇筑混凝土之前,应认真检查起吊设备、绳索、搅拌、运输、衡器等设备的性能以及水电、道路状况,对混凝土配合比的各种原材料做到心中有数;浇筑临近终盘时,排水的泥浆可能会过稠,应进行剔除疏通。认真计算量测浇筑高度,控制好桩头的预留高度。

　　三、钢筋制作和水下混凝土灌注施工要点

　　(一)钢筋笼制作和吊装就位

　　a、钢筋进场要验收,要有质保单,并要求作力学性能试验和焊接试验,合格后才能启用。

　　b、焊条要有质保单,型号要与钢筋的性能相适应。

　　c、钢筋笼制作严格按设计加工,主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm;箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm;钢筋笼直径允许偏差±10mm;钢筋笼长度允许偏差±50mm。

　　d、加颈箍宜设在主筋外侧,以加强对钢筋笼的箍子作用,且不会增加施工难度,主筋一般不设弯钩。

　　e、钢筋笼搬运和吊装时,应防止变形;安放前需再检查孔内的情况,以确定孔内无塌方和沉渣;安放要对准孔位,扶稳、缓慢、顺直,避免碰撞孔壁,严禁墩笼、扭笼。

　　f、注意钢筋笼的标高,到达设计位置后应采用工艺筋(吊筋、抗浮筋)固定,避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。

　　g、钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm。保护层用水泥砂浆块制作,当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替(砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应)。垫块每1.5～2m一组,每组3个,圆周上相距1200,每组之间呈梅花形布置。保护层的允许偏差为±10mm.8.当成孔深度与设计深度不同时,钢筋笼长度也宜随之变化,但摩擦桩的钢筋笼长度可不变。

　　(二)导管的设立

　　用装有垫圈的法兰盘连接管节，导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。导管连接牢固，接头封闭严密，上下成直线吊装,位于井孔中央，并在混凝土灌注前进行升降试验,防止导管卡住。

　　(三)二次清孔

　　导管安装完毕后,再次检测孔底沉渣,如沉渣厚度超过设计图纸规定要求, 可通过导管进行二次清孔。

　　清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌注的砼质量及承载力。清孔的方法：换浆清孔。钻孔完成后不再进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理沉渣满足要求(泥浆比重不大于1.05)。另外,还有抽浆清孔和掏渣清孔的方法，可根据实际情况采用适合的方法。清理时注意三点：a.必须保持孔内水头高度;b.灌注砼前孔底沉淀厚度不大于设计规定;c.不得用加深孔底的方法代替清孔。

　　(四)灌注水下混凝土

　　a、灌注混凝土是钻孔施工的关键,灌注前应探测孔底沉淀厚度, 如大于设计厚度应再次清孔, 直到满足要求为止。

　　b、混凝土采用自动计量拌合站集中拌和,混凝土运输车运送。混凝土拌合物应检查和易性、坍落度等指标,水下灌注混凝土的坍落度采用18cm～22cm。

　　c、灌注首批混凝土时应注意:导管下口至孔底的距离一般为20cm～40cm;首批灌注混凝土的数量应能满足导管埋入混凝土的深度不小于1.0m;封底混凝土灌入后,应仔细检查封底情况,确认封底成功后,进行正常灌注;首批水下混凝土的灌注数量采用公式V≥(πd2/4)h1+(πD2/4)HC确定。

　　d、灌注要连贯有序地进行,最大限度的缩短拆除导管的时间,当导管内混凝土没满时,慢慢地灌,以防止在导管内造成高压空气囊，导致混凝土难以下灌或压漏导管。

　　e、导管提升时,要保持位置居中,根据导管埋置深度确定导管提升高度，提升后导管埋深不得小于2.0m且不得大于6m。

　　f、在灌注将近结束时,导管内混凝土柱高度相对减小,导管内混凝土压力降低,而导管外井孔的泥浆稠度增加,比重增大。若出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀物,使灌注工作顺利进行。

　　g、为确保桩顶混凝土质量,混凝土灌注至桩顶设计标高以上1.0m。

　　h、在灌注时,每根桩应制作不小于2组(6块)的混凝土试件。

　　i、高出地面及桩顶以下的井口整体式刚性护筒,在灌注混凝土后立即拔出。

　　j、混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间,否则应掺入缓凝剂。

　　桩基施工过程中,遇到不可预期的难题是不可避免的，这就需要工程师及时采取有效的处理措施。对施工中出现问题的分析与处理是否恰当正确,往往影响整个桥梁工程的安全使用、工程造价及工期。对于桩基施工中经常出现的施工质量问题必须在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中予以防治,只有这样方能保质保量地完成桥梁桩基的施工任务。

　　参考文献：

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　　[2]陈虎,闫连军,桑贤克.桩基施工中常见问题的分析及处理[J].科技创新导报,2009(2).

　　[3]邵峰.公路桥梁桩基施工常见事故及其处理方法[J].中国高新技术企业,2009,(10).

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