① 橋梁樁基礎課設
橋梁樁基施工常見方法：一、工程概況火星北路瀏陽河特大橋位於長沙市北部，自芙蓉區火星村跨越瀏陽河至開福區鴨子鋪。主橋為中承式類雙層鋼箱拱橋，上部結構：主拱為懸鏈線鋼箱拱肋無絞結構，通過64根柔性吊桿，每一弔點採用雙桿自主拱吊住16道鋼箱型橫梁，橫梁間設4道鋼箱型縱梁，橋面荷載通過鋼筋混凝土雙肋板梁結構傳遞給鋼橫梁；下部結構：拱橋兩側主承台為兩個42.4*26.04*4.5的大體積鋼筋混凝土承台，基礎為鑽孔灌注樁基礎。共有樁長為59m,樁徑為2m的樁60根,根據工程地質狀況，決定採用φ200沖擊鑽機在枯水季節沖擊成孔，鑽孔過程中根據地質變化情況選擇泥漿和沖程。二、沖擊鑽機成孔施工工藝流程該橋鑽孔施工的工藝流程為：1.測量定位；2.加固鑽機底座；3.埋設鋼護筒；4.沖擊鑽機安裝就位；5.沖擊成孔；6．成孔檢查；7.清孔；8.鋼筋籠製作、吊裝、就位；9.二次清孔；10.灌注混凝土；11.待砼終凝後拔出鋼護筒。（一）測量定位建立施工測量控制網，校核測量儀器，樁位放樣座標、高程計算，根據測量控制網用全站儀定出樁位。（二）加固鑽機底座橋位地勢較平坦開闊，屬沖積堆積區，礫岩裂隙較發育，局部溶蝕強烈，為岩溶發育區，由於地質情況復雜，因此在鑽機就位前，對鑽機底座進行支墊和加固，防止鑽機在沖擊成孔過程中下沉和傾斜。（三）埋設鋼護筒為固定樁位，保護孔口不坍塌，保持孔內水頭以維護孔壁，用10t振動錘將鋼護筒壓入，入土深度根據河床土質情況來確定，一般應埋入河床沖刷線以下1.5m並穿過軟土、粉沙層，鋼護筒採用10mm厚的鋼板卷製成筒狀，直徑為2.3m,護筒保證有足夠的強度和剛度且不漏水。（四）沖擊鑽機安裝就位鑽機就位時，墊平鑽機，保持平穩，嚴防在沖擊過程中移位、沉陷；鑽機就位後，進行樁位校核，保證就位準確。孔前除保證「三通」外，應儲備一定數量的粘土、片石，以備調配泥漿比重，處理斜孔和穿越溶洞時使用。（五）沖擊成孔開孔一般投入大比例粘土，造濃漿（相對密度1.4～1.6），採用小沖程進行底打緊擊造孔，以上述方式穿過覆蓋層、粉沙層2～4m後，再按正常的沖擊成孔工藝成孔，鑽進過程中要嚴密觀察護筒內的水頭，保持比施工水位高出1.5～2m,並派專人檢查地質變化情況及泥漿指標。根據不同的地質狀況調整不同指標的泥漿，當通過漂石層時，如表面不平整，應先投放粘土或小片石將表面墊平，再沖擊鑽進，防止發生斜孔、塌孔現象。沖錘擊穿溶洞頂板後，無論溶洞是否填充、半填充、未填充，也無論是否漏漿，均向孔內投入片石，同時視情況亦可加適量3～5cm的碎石、袋裝粘土和水泥，然後採用小沖程沖擊，如此反復操作，達到擠塞溶洞通道、加固孔壁，以便順利通過溶洞。為防止鑽架使用時間過長，可能會產生位移；孔內有探頭石，會造成偏孔，因此每個台班檢查鑽機不少於一次。（六）成孔檢查當孔深達到設計要求後，應對孔深、孔徑、垂直度進行終孔檢查。檢查方法是：用φ25的鋼筋焊成直徑為2m，長為9m的檢孔器，吊入孔內直放到孔底檢測，如檢孔器放不到孔底，則說明樁孔有縮徑或局部偏孔現象，在檢孔器沉入孔底的過程中，根據懸掛著檢孔器的鋼絲繩的傾斜程度可判斷孔壁是否傾斜：傾斜度用鉛垂線、鋼尺檢測。（七）清孔當鑽孔達到設計深度，經建設各責任主體方確認後，開始清孔。清孔採用換漿法進行，以已凈化的、相對密度較低的泥漿壓入，把相對密度較大的泥漿和懸浮鑽渣換出孔外，保持孔內液面穩定，直到孔內泥漿的各項指標及沉渣厚度符合規范及設計要求為止。（八）鋼筋籠的製作、吊裝、就位鋼筋籠就近成型。鋼籠主筋搭接採用閃光對焊，箍筋與主筋採用點焊，主筋與加勁箍應100%焊接牢固。由於鋼筋籠直徑比較大，採用在鋼筋籠加勁箍內加焊三角形撐，以加強鋼筋籠結構的整體性，防止鋼筋籠在吊裝過程中變形。鋼筋籠製作時安裝聲測管，聲測管上下管口用木塞封口。在每個加勁箍外周焊接8個7cm厚鋼筋籠保護層「耳環」，鋼筋籠製作完成後，按程序通過驗收後採用50T吊車吊放。鋼筋籠採用分2段製作和吊裝，兩段鋼筋籠的主筋錯開搭接、焊接長度應符合設計、規范要求，三角形撐在鋼筋籠下放過程中割除。導管的安裝：導管直徑為φ300mm,壁厚5mm，每節長2~5m,另配1m長導管各一節,接頭由絲扣連接，並用橡膠圈密封。導管使用前經過接頭抗拉試驗和不小於孔內水深1.3倍的水密承壓試驗。混凝土灌注開始時，導管底部距孔底的距離約為40cm。（九）二次清孔鋼籠安放完畢後，孔內泥漿各項指標、孔內沉渣如超出要求，應採用二次清孔方法，直到泥漿各項指標、沉渣符合要求為止。二次清孔後及時組織實施灌樁工作。（十）灌注水下混凝土各項准備工作完備,應及時組織實施灌樁工作,一般情況下,導管及漏斗、儲料斗安裝完畢,灌注工作隨即開始,它包括兩個部分:拌和及運輸、現場澆注。混凝土的拌和主要控制配合比、拌和時間、坍落度、和易性等幾個指標。施工時要根據設計配合比,材料當時的含水量調節成施工配合比,並依此認真計量,加強現場監督、現場檢查並隨機留取規定組數的試件。混凝土運輸採用混凝土輸送泵,混凝土的運輸能力與拌和能力一樣,要與灌注速度相適應,充分保證灌注工作的不間斷。混凝土的現場灌注工作,安排有統一的指揮,且各工種分工明確,協調配合,快速連續施工,做好現場的各種有關記錄,在施工過程中,注意下面幾個關鍵問題:1．初灌時,一次性投料數量確保混凝土埋置導管大於1m,孔口自然返水,導管內與外部水隔絕,處於正常工作狀態。盡量縮短導管拆卸時間,做好灌注記錄。2．灌注過程中,根據操作進展,定時測量混凝土面高度,並與灌入的混凝土量的折算值相比較,以確定是否有坍孔等情況發生,以測定埋深來控制提升、拆卸導管,導管的埋置深度宜在2～6m,最小埋深大於2m,最大埋深不得大於6m,提升導管時,應輕提輕放,並盡量居中,垂直,以免掛籠、損壞或超提。注意導管是否漏水,滲水,發現問題及時處理。拆下的導管及時沖洗,檢查,以利於再次使用。保證導管內混凝土上下連續,當含有空氣時,後續混凝土要緩緩灌入,避免在導管內形成高壓氣囊,影響工程質量。3．導管外混凝土上升過程中,對鋼筋籠有向上的浮力,要採取適當的措施加以避免,比如,在鋼筋籠頂部適當加壓;當孔內混凝土頂面距鋼筋籠底部約1m時,降低混凝土的灌注速度等。4．灌注後期接近樁頂時,要盡量做到混凝土落差在6m以上,以增加混凝土下落的沖擊力。因為此時導管外泥漿稠度增加,比重增大,上升阻力也大,且混凝土落差已相對減小很多,容易出現頂升困難。為此,可向孔內加水稀釋泥漿,掏出部分沉澱物,必要時可適當小幅轉動提放導管。最後的測深工作尤其要細、認真,充分考慮浮漿及混合雜物的厚度,確保有效的樁頂標高。5．在施工中,做好原始數據的記錄,檢測混凝土的相關指標,製作混凝土試件。三、混凝土灌注樁施工過程的常見問題及處理方法（一）孔壁坍塌原因：泥漿稠度小，護筒埋深不夠，松軟地層進尺速度太快，孔內泥漿水位高度不夠，在地質不好的情況下處理不及時。技術措施：在鬆散砂土鑽進時，控制進尺速度，選用高粘度、不分散的優質泥漿，如PHP泥漿；確保護筒埋設已穿過軟土、粉沙層；鑽進時及時補充孔內泥漿，保證孔內水頭相對穩定。（二）斜孔原因：當遇到岩面傾斜、大孤石、探頭石或土層軟硬不勻時，稍有不注意就會造成斜孔。技術措施：如有探頭石、大孤石，低速將石打碎；當遇到岩面傾斜，採用片石填平後再沖擊；遇到土層軟硬不勻，致使錘頭受力不均時，往孔內填入底標號混凝土，待混凝土凝固到一定強度再用錘低速打進。（三）卡錘原因：鑽進速度太快，地質情況不明，岩面傾斜、遇有孤石、溶洞或被坍孔落下的石塊卡住等。技術措施：應嚴格按操作規程進行鑽孔作業。當遇有岩面傾斜或溶洞時，應採取前述有關措施先期進行處理後,再按常規進行鑽孔；卡錘後不宜強提，只宜輕提，採用沖、吸等方法將錘周圍松動後再提出。（四）沉渣過厚原因：泥漿指標不符合要求，含砂率過大；下放鋼筋籠時間過長或鋼筋籠碰撞孔壁，造成塌方。技術措施：清孔時嚴格控制泥漿指標，保證清孔後，孔內泥漿各項指標符合設計要求；盡量縮短下放鋼筋籠的時間，但下放時應徐徐下放，不得快速沖下。如鋼籠安放完畢後，孔內沉渣仍超出要求，應採用二次清孔方法，直到沉渣符合要求為止。（五）灌注混凝土時鋼筋籠上浮原因：灌注混凝土時，埋管過深；或混凝土供應不上，混凝土已初凝，混凝土抱死鋼筋籠。技術措施：經常上下提動導管，控制埋管深度在2-6m范圍內。砼的供應要連續均衡。（六）斷樁與夾泥層原因：混凝土坍落度太小，骨料不符合要求，粒徑太大；灌注過程未及時提升導管，造成導管堵塞；混凝土供應不及時，間歇時間過長；提升導管時碰撞鋼筋籠，使孔壁土體混入混凝土中；超提導管。技術措施：混凝土要經常測定坍落度，檢查骨料是否符合規范要求；邊澆灌混凝土邊提升導管，並勘測混凝土頂面高度，隨時掌握埋管深度，避免塞管及導管拔出混凝土面；做好混凝土的供應工作，保證混凝土澆灌的連續進行；提升導管要使導管垂直上升，並注意觀察鋼筋籠有否上升或移動。灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲，發現問題及時更換。五、結語水下灌注樁的施工過程是人們無法直接能觀察到，而河床中樁基礎的施工存在的困難更大，它還需要克服河床底土層的結構變化與水流的影響，因此，其樁基礎的質量是否能達到要求，需要技術人員預先制定嚴謹的施工方案，多方面了解現場實際情況，遇到問題及時處理。要多借鑒以往的經驗，結合實際情況去進行施工，以杜絕質量隱患,減少經濟損失。【參考文獻】[1]中華人民共和國行業標准.公路橋涵施工技術規范（JTJ041-2000）.北京：人民交通出版社，2000．[2]楊文淵，徐犇.橋梁施工工程師手冊（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2002．