市政橋梁工程樁基施工技術應用

李文輝

（蘭州市政建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

樁基作為市政橋梁的支撐部分是被隱蔽在地下土層中的柱形結構，它可以通過水或其他較弱的基層結構將來自上層結構的負載傳遞到巖層或土層，在一定程度上決定了橋梁工程的品質和性能。但由于樁基工程具有一定的隱蔽性，導致其在施工過程中存在很多不確定因素，不僅容易影響施工進度，甚至會造成安全隱患。因此，我國必須不斷提高樁基施工技術水平，即在學習先進樁基施工技術和理念的同時，也要結合工程實際情況對樁基施工技術進行改進和優化，以滿足市政橋梁建設要求，推動市政橋梁工程建設的發展。

1 市政橋梁工程樁基施工特點

相對于其他工程而言，樁基工程施工具有隱蔽性、復雜性和事故多發性。

1.1 施工隱蔽性

市政橋梁工程本身就屬于隱蔽性工程，所以，在施工過程中會存在很多不確定風險，加大了施工難度。為了保證市政橋梁工程樁基施工質量，施工單位必須嚴格控制施工流程，規范每一環節的施工工藝和實際操作，從而規避細節問題導致的施工事故。

1.2 施工復雜性

由于市政橋梁樁基施工環境比較復雜，涉及的樁型較多，每個樁型施工工藝以及相應的技術要求也有所不同，使得樁基施工難度和復雜性增加。此外，樁基施工過程中會運用多種機械設備，也增加了市政橋梁工程樁基施工的復雜性。

1.3 事故多發性

相對于其他工程而言，市政橋梁樁基施工要求更高，再加上施工的復雜性，導致市政橋梁工程在實際施工過程中受到多方因素的影響，不僅增加了施工難度，同時，因施工條件限制導致施工中的一些問題往往無法被及時發現，在影響市政橋梁工程施工質量的同時，也增加了安全事故發生的概率。

2 市政橋梁工程中樁基的作用

樁基是市政橋梁工程的重要組成部分，承托著整個橋梁的重量，其施工質量的好壞直接關系著整個橋梁的質量。因此，在市政橋梁工程施工中必須控制每一個施工環節，保證施工質量，只有這樣才能保證橋梁建設質量。

2.1 緩解上部結構沉降

樁基承載、分攤著整個橋梁上部結構的荷載，而其較強的剛度可有效緩解因上部結構重量引發的結構沉降?？梢?，樁基可以在一定程度上預防、控制橋梁結構變形問題，進而延長市政橋梁工程施工壽命。

2.2 降低施工成本

市政橋梁工程施工現場地形地質往往比較復雜，如地下水水位偏高、水下作業，這就增加了市政橋梁工程的施工難度。而樁基類型眾多，施工單位根據實際情況選擇合適的樁型不僅保證了市政橋梁工程的質量，同時，可以合理配置工程資源，有效降低施工成本。

2.3 可抵御自然災害的破壞

眾所周知，樁基自身具有較強的抗拉拔能力，可抵抗自然災害的破壞，在一定程度上保護了市政道路橋梁的整體性。

3 市政橋梁工程中常見樁基施工技術

目前，市政橋梁工程中常見的樁基技術有人工挖孔樁施工技術、植筋加固技術、鉆孔灌注樁技術等。

3.1 人工挖孔樁施工技術

人工挖孔樁是一種人工挖土現場澆筑的鋼筋混凝土樁，其直徑一般在800mm 以上，是可以承載較大壓力的結構。由于人工挖孔樁施工技術不僅操作簡單，不需要使用大型機械設備，而且經濟性高，可有效降低施工成本。但人工挖孔樁施工過程中需要人工在孔下作業，施工環境較差，具有一定的施工安全風險，尤其是在含砂土層作業時，流砂涌入就會帶來很大的安全風險。因此，在市政橋梁樁基施工中運用該技術時必須做好現場安全防護，降低安全事故發生概率。人工挖孔樁施工技術的工藝流程為：人工松動開挖→護壁→鋼筋籠制作與安裝→混凝土灌注。第一，人工松動開挖。人工挖孔樁施工作業之前，施工人員需要檢查井口左側的圍護裝置，確保其穩固性，并清掃井口周邊松動的物品，如石渣、土塊等，以免施工人員在井中作業時受到井口掉落物體的傷害。當樁井深度超過15m 時，施工人員要乘坐升降箱，并對井下的氣體進行檢測，以保證施工安全。另外，在樁孔超過10m 后，需要安裝井下送風裝置，以保證孔內空氣的流通性。第二，護壁。當樁井挖到1m 時，施工人員要檢查地質情況，并根據地質情況確定護壁形式。在澆筑護壁混凝土前，施工人員先安裝鋼模板，驗收達標后用卷揚機將混凝土調運到澆筑部分，采用人工入倉的方式進行振搗，根據模板形式形成不同的護壁，如直筒護壁、喇叭護壁等，護壁上下節搭接要在50mm 以上。若在施工中出現流砂或涌水情況，施工人員必須先處理地質問題，再進行護壁作業，以免導致樁井坍塌。第三，鋼筋籠制作與安裝。鋼筋籠制作時可采用分段工藝，便于控制焊縫質量。在放置鋼筋籠時應保持緩慢、垂直狀態，不可采取強制手段，以防止鋼筋籠變形，同時也不會引發孔壁坍塌。完成鋼筋籠放置工作后，施工人員要對鋼筋籠長短進行焊接處理，確保其與護筒緊密連接，進而規避后續因混凝土澆筑導致的鋼筋籠上升問題。在進行鋼筋籠定位作業時，鋼筋籠的中心必須與樁位中心一致，確定位置后將兩根工字鋼或槽鋼平行插入頂吊圈內。第四，混凝土澆筑。在澆筑混凝土前，施工人員檢查混凝土性能、孔內導管長度、距孔底的距離等，同時，明確混凝土坍落度和灌注量，為保證混凝土凝固效果奠定基礎。

3.2 鉆孔灌注樁施工技術

鉆孔灌注樁技術是市政橋梁樁基施工中最常見的技術之一，其操作簡單、效率高、適用范圍廣，可滿足不同地質結構施工要求。鉆孔灌注樁施工可分為正循環鉆孔施工、反循環鉆孔施工和潛水鉆孔施工，其中反循環鉆孔施工應用最廣。鉆孔灌注樁施工工藝流程為：鉆機就位→護筒埋設→泥漿準備→鉆孔→清孔及下放鋼筋籠→樁基灌注。第一，鉆機就位。根據鉆孔位置確定鉆機的位置，并確保鉆機的穩定性和平衡性。為了保證鉆孔的精度，施工人員使用經緯儀從水平和垂直兩個方向進行相應測量，將鉆頭與護筒的偏差控制在15mm 以上。第二，護筒埋設。通常情況下，鉆頭要比護筒的直徑小20～40cm，護筒上設置1～2 個溢漿孔。護筒與孔壁間填筑黏土并進行壓實處理，護筒的高度依據施工區域土質情況確定，不過護筒必須大于2m 且高出地面30cm。另外，設置護筒時要按照樁位線控制護筒中心線，且誤差控制在50mm 以內。第三，泥漿準備。鉆孔前要先用造漿黏土或膨潤土制作鉆孔泥漿。配置泥漿時將比重控制在1.1～1.2 之間，且含砂率低于2%。由于在鉆孔作業時需要不斷進行泥漿循環與凈化操作，因此，鉆孔施工前必須做好制漿池、儲漿池和沉淀池的布置工作，為后續鉆孔作業創造便利條件。值得一提的是，施工時還要設置廢棄泥漿儲漿池，以免對周邊生態環境造成影響。第四，鉆孔。鉆進作業時必須嚴格控制進尺，且在護筒刃角位置降低鉆進速度。若在鉆進過程中出現松軟土質，為了避免出現漏漿情況，可進行提鉆處理，并向孔內灌注黏土，通過倒鉆封堵松軟土質的孔隙實現對孔壁保護的目的。在鉆進過程中，施工人員要做好相應的記錄，若發現異常情況，及時反饋給技術人員。第五，清孔及下放鋼筋籠。當鉆孔達到設計深度后，相關人員檢查成孔質量，合格后安排施工人員進行清孔操作。清孔作業時使用泥漿泵連續20～30min 向孔內輸送泥漿，清理孔底殘渣，保證殘渣厚度在30cm 以內。清孔完畢后緩慢下放鋼筋籠，且保證鋼筋孔與樁孔中心一致，放好鋼筋籠后對其進行固定，以防鋼筋孔在混凝土灌注過程中出現上浮問題。第六，樁基灌注。首批混凝土灌注量必須達到導管首次埋設深度1m 以上。完成封底后，施工人員降低混凝土灌速。當混凝土灌注超過鋼筋籠4m 時，將導管提升且高于鋼筋籠底口2m，同時，恢復灌注速度。此外，混凝土灌注過程中應控制導管埋置深度，通?？刂圃?～6m 之間，同時根據實際情況調整混凝土坍落度，以保證施工質量。

3.3 植筋加固技術

植筋加固技術是一種新型鋼筋混凝土結構錨固技術，其根據工程設計要求在現有混凝土結構或構件上鉆孔，然后將鋼筋植入鉆孔，并用專用植筋膠將鋼筋與混凝土結構或構件粘接在一起，將植筋上的拉力傳遞到混凝土結構或構件上，在植筋膠的作用下形成整體受力，如圖1 所示。植筋加固技術的施工流程為：鉆孔→清孔除塵→注膠→植筋→固化。第一，鉆孔。施工人員按設計圖紙標注植筋位置，注意錯開原結構鋼筋的位置。使用沖鉆鉆孔，鉆頭應比鋼筋直徑大5mm 左右。鉆孔時，鉆頭應與柱面呈90°角。第二，清孔除塵。清孔除塵是植筋中的重要環節，若孔內含有大量灰渣、灰粉會影響植筋質量。因此，在鉆孔后，施工人員務必將孔內灰渣、灰粉清理干凈。通常情況下，將防脫毛毛刷套上加長棒伸入孔內，將孔內灰渣、灰粉帶出，再使用壓縮空氣將孔內浮塵吹出，該過程需要重復2～3 次。吹完后再用脫脂棉蘸取丙酮或酒精擦洗孔內壁。第三，注膠。清孔除塵驗收合格后安排注膠作業。施工人員將強力植筋膠裝入套筒內安裝在手動注射器上，扣動扳機將鉑包口處較稀的膠液排除棄用，然后將螺旋混合嘴伸入孔底，若長度不夠，可借助塑料管加長，然后扣動扳機。當扳機孔動一次，注射器隨之后退一下，這樣可將孔內的空氣排出。為了保證植筋孔內膠液飽滿且不外流，孔內注膠達到80%即可。第四，植筋。當孔內注滿膠液后，將處理干凈的鋼筋放入孔口，然后慢慢單向旋入，中途不可反轉。第五，固化。植入鋼筋后，在梁底模板上定位，植筋膠在未完全固化前不可振動鋼筋。植筋膠一般在常溫下就可固化，待完全固化后才可進行后續工序。為了保證植筋質量，施工人員要對植筋加固進行拉拔試驗。

圖1 植筋加固

4 結語

市政橋梁工程不僅對區域經濟發展起到推動作用，同時，也為人們的日常出行創造了便利條件。樁基作為市政橋梁工程的重要組成部分，主要承載著橋梁上部分結構的荷載，其施工的好壞直接決定了整個市政道路橋梁的質量。樁基工程屬于隱蔽工程，其施工環境復雜且影響因素眾多，一旦操作不當，勢必會引發質量問題和安全事故。因此，市政橋梁工程樁基施工時必須選擇合適的施工技術并控制施工質量，以保證市政橋梁的質量，從而推動市政橋梁建設的發展。