基于公路橋梁水樁基礎問題探討

劉偉

摘要：我國公路橋梁建設取得了巨大成就，大跨徑橋梁的設計和施工水平已達到國際先進水平，橋梁深水基礎的形勢多種多樣，近年來工程實踐中以樁基礎居多。本文對公路橋梁深水樁基礎勘測設計、施工程序、圍堰及封底施工、鉆孔灌注樁施工等方面的若干問題。通過對公路橋梁深水樁基礎勘測設計、施工程序、圍堰施工及封底、鉆孔灌注樁施工等方面的問題，結合作者多年來的工程實踐進行探討分析。

關鍵詞：橋梁;圍堰;深水樁

一、勘測設計方面存在的問題

1.關于勘測資料

橋梁勘測資料是設計和施工的重要依據之一。為了確立科學、合理、安全、經濟的深水樁基礎施工方案，除通常的地形、地質、水文、氣象資料以外，還需要橋位區最高、最低水位，多年統計分月最高、高低、平均水位或一年中低于某一水位保證率90%的延續時間資料，枯、中、洪水期代表性水位下的表面流速平面分布資料（潮汐水域的漲落潮最大流速平面分布資料），橋軸線上下游各1km范圍內的水下地形、河（海）床覆蓋層土質及其厚度等資料。這些，工程招標單位和施工單位都要足夠重視。

2.關于基樁

近年國內修建的大型深水樁基礎，大多數多采用大直徑鉆孔灌注樁作為基樁。隨著擁有大型現代化打樁船的企業進入橋梁施工領域，采用大直徑鋼管樁、大直徑預應力砼管樁或預應力砼方樁等預制沉入樁作為橋梁基樁已經變為現實。

3.關于圍堰

3.1 圍堰形狀、結構和頂、底標高。圍堰最主要的作用是為承臺和墩（塔）身下部施工造成無水干作業條件，一般圍堰的平面形狀應盡可能與承臺一致。根據其工作條件和受力要求，圍堰可以是雙壁的，也可以是下部雙壁上部單壁的。周堰多為臨時結構，在基礎造價中占有相當大的比重，設計時應盡量發揮材料的承載能力，使圍堰造價降到最低。圍堰頂標高應滿足承臺和墩（塔）身施工期間不被水淹的要求即可。一些工程同堰設計頂標高過高，不但徒增造價，在水位差較大的橋址，還可能造成枯水季節鉆孔施工氣舉反循環排渣困難。圍堰的底標高應按基礎受力要求和施工期穩定等要求來確定。當只需要滿足施工要求時?？梢栽诖_保圍堰穩定、具有足夠豎向和橫向承載能力，能保證合理的封底厚度等條件下，盡可能提高其底標高。

3.2 圍堰嵌巖問題。少數下程中設計者要求圍堰嵌入巖層一定深度。從施工技術角度考慮，雖然有辦法作到，但是工期長、造價高、未嵌巖之前隔堰風險大。個人認為，非受力必需，且無其他方案者，不必要求嵌巖。一般情況下。要求“著巖并嚴格清基”既可。

二、施工程序

1.先下圍堰后成樁

這種方法是在墩位處下雙壁圍堰、薄壁式鋼筋砼沉井等形勢的隔堰，不但作為施工承臺時的圍水結構，還可以供施工船舶停泊。它的優點是技術成熟、安全可靠、成樁作業能在圍堰內進行。巨大的浮式周堰必須有可靠而復雜的定位錨碇系統來約束其位置，圍堰必須在汛期或臺風季節之前下沉完畢并且封底，以便安全渡汛，渡臺。由此要求工程施工有足夠的籌備時間。由于先下沉圍堰，所以基樁被限制為就地灌注的孔鉆樁和個別情況的挖孔樁。

2.先成樁再下圍堰

當承臺設計底標高距河床較高或進入士層不多，或者因為先下圍堰卻沒有足夠工期達到渡洪渡臺要求時，先下樁再下圍堰千施工承臺就是一種合理的選擇。此時樁基既可以是預制沉人樁，也可以是就地灌注樁。預制沉人的直樁或斜樁，一般均采用大型打樁船錘擊沉入，在樁數不多且沉入深度不大的直樁的情況下，也可以用起重船吊震動打樁機震動沉入。施工鉆孔灌注樁的工作平臺，一般均采用以鋼管樁、混凝土方樁或鉆孔鋼護簡單獨或混合支承的固定式水上平臺。在一些特殊情況下，也可以采用可移動的水上自升式平臺或船舶組拼而成的浮式平臺。平臺支承樁數量、規格和平面布置，應充分考慮到墩位處的水文、地質條件、施工荷載的大小、設置圍堰的需要和方便等因數。

三、鉆孔灌注樁施工注意問題

1.鉆機就位、打樁

鉆機底盤安置時不可直接置于松散的填土之上，安置位置必須壓實，以免鉆機施工中產生傾斜;鉆機的安置同時要考慮鉆孔施工中孔口出土清運的方便。鉆機就位前由技術人員對原定樁位進行復核，樁位偏差符合設計及施工規范要求（不大于5cm），并用“十字線”定位。要求鉆機平臺底面平整，且鉆桿豎直，鉆進時隨時校驗，確保鉆機鉆桿豎直。鉆機就位時，要事先檢查鉆機的性能狀態是否良好。樁機定位要準確、穩固，鉆機導桿中心線、回旋盤中心線、護筒中心線必須保持在同一直線。

2.水下砼灌注

2.1 水下混凝土要求?；炷涟韬蛧栏癜凑张浔冗M行，混凝土到現場時按照要求做含氣量、入模溫度以及坍落度試驗，混凝土的坍落度控制在18～22cm之間，并有很好的和易性，含氣量不小于2。

2.2 混凝土灌注導管。采用導管法進行水下混凝土的灌注。導管采用直徑300mm的鋼管，壁厚3mm，每節長2.0或3.0m，配1～2節長1～1.5m短管，底節采用4.0m長導管。導管使用前，進行接長水密承壓性試驗，合格后投入使用，導管要定期進行水密承壓性試驗，下導管前要檢查是否漏氣、漏水和變形，是否安放了密封圈。導管要依次下放， 導管下放次序和每節的長度都要記清楚，以便拆管時作為依據。下導管時防止碰撞鋼筋籠，導管支撐架用型鋼制作，支撐架支墊在鉆孔平臺上，用于支撐懸吊導管?；炷凉嘧⑵陂g時用吊車吊放拆卸導管。

2.3 灌注第一批混凝土應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。在開始灌注過程中，導管埋入混凝土的深度不得少于1.0m，灌注過程中一般控制在2m-6m以內。為確保樁頂質量，根據高鐵技術標準，在樁頂設計標高以上超灌0.8-1m，以便保證混凝土強度。

3.關于允許偏差

深水樁基礎的鉆孔灌注樁多為大直徑群樁，其設計樁頂在水下數米乃至十幾米，施工時必須使用長護筒或護筒頂在深水之下。如此一來，在設計樁頂平面測量時，很難將成樁的中心偏差控制在JTJ041—2000規定的范圍之內。建議設計樁頂位于施工水位以下的鉆孔灌注樁中心偏差按下述標準控制：中心位置偏差應小于等于10+h100（cm）。且不大于樁直徑的1/10。H為護筒頂至設計樁頂的高度。以cm計。相應地，護筒施工允許偏差建議按下述要求控制：護筒頂部平面位置偏差小于等于5cm，設計樁頂處護筒平面位置偏差不宜大于樁直徑1/20。護筒傾斜度不宜大于1/200。

四、結束語

公路和城市橋梁深水樁基礎具有相同性，但是在施工環境上往往還要復雜一些， 深水樁基礎設計和施工技術正在迅速發展，通過文本的探討，為以后的深水樁施工有一定的借鑒作用。

參考文獻：

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