高架桥桩基施工技术要点

杨振宇　于庆强　杨占木

[摘要]以长春龙嘉国际机场二期扩建项目T2航站楼桩基与基础工程为例，说明高架桥桩基施工工序以及施工要点，表明其桩基施工方案的合理性、可行性。

[关键词]高架桥；桩基；施工工艺

文章编号：2095-4085（2016）07-0087-02

本工程高架桥桩基采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩端注浆，灌注桩桩体混凝土强度等级C35。

1工程概况

工程为长春龙嘉国际机场二期扩建项目T2航站楼桩基与基础工程，建设地点位于长春龙嘉机场院内。T2航站楼桩基与基础工程施工，后压浆旋挖桩，共1218根。

2施工重点、难点分析及解决措施

2.1工期紧

桩基数量共1218根，根据招标文件要求需在20d全部完成，扣除施工准备及注浆工艺等必要时间，有效桩基施工时间仅15d，平均每天需完成80根以上，因此对设备数量、混凝土材料供应环节要求高。

解决措施：（1）施工作业面保证21台旋挖钻机进行施工，另组织7台作为备用，以防止施工过程出现设备损坏替换；（2）单个机组配备四组劳动力（两组白班、夜班倒班使用；两组成孔、浇筑流水使用）进行24h不间断施工；（3）混凝土采用3家搅拌站进行供应，2家备用；（4）合理组织施工工序穿插及现场平面布置，避免不同机组间相互影响。

2.2桩底沉渣厚度控制

根据设计图纸要求，沉渣厚度小于100mm。孔底沉渣厚度过厚除清孔难以达到设计要求外，还有测量方法不当造成误判。

解决措施：（1）采用旋挖钻机成孔，泥浆护壁和护筒相结合方式进行护壁，避免塌孔影响沉渣厚度。（2）在施工过程中，应根据钻进过程中各土层的情况，选择合适的钻孔泥浆指标，确保在孔壁形成有效的泥皮保护层。（3）保证成孔垂直度，垂直对中下放钢筋笼，避免下笼过程钢筋笼剐蹭侧壁，影响沉渣厚度。（4）采取二次清孔工艺，确保沉渣厚度满足设计要求。（5）确保混凝土首灌量，以增大混凝土对孔底残余沉渣的冲击力，使孔底沉渣在不间断的冲击下顺利排出孔外。

2.3混凝土灌注桩孔壁稳定性及垂直度控制

工程桩最长有效桩长达35m，穿越粗砂、砾砂、圆砾等砂性土层，且有承压水存在，孔壁易坍塌。设计要求成孔垂直度达1/150，严于规范1/100的要求。

解决措施：（1）降低承压水头高度，满足孔内泥压平衡。（2）采用泥浆护壁和护筒相结合方式进行护壁。（3）严格控制泥浆指标。（4）采用有自动纠偏功能的旋挖钻机。

2.4灌注桩后压浆施工

灌注桩后压浆施工中，桩侧压浆环管及桩端注浆阀容易被混凝土包裹，一旦混凝土达到终凝后，很难用清水冲开注浆阀，导致后压浆失败。另外，在混凝土浇筑过程中易产生由于压浆管封闭不严，导致水泥浆渗入压浆管造成压浆管堵塞现象。

解决措施：（1）注浆前，为使整个注浆线路畅通，先用压力清水开塞，开塞的时机为桩身混凝土初凝后，终凝前，用高压水冲开出浆口的管阀密封装置和桩侧混凝土（桩侧压浆时）。开塞采用逐步升压法，当压力骤降，流量突增时，表明通道已经开通，立即停机，防止大量水涌入地下。（2）钢筋笼位置准确，落至孔底，并同时对注浆管进行漏浆检测。

2.5冬季施工

工程施工周期跨越冬季。

解决措施：（1）混凝土增加防冻剂，确保混凝土质量。泥浆池施工过程，应不断搅拌，避免冻结。（2）桩混凝土施工完成，及时回填。（3）压浆管开塞完成，应进行反抽水，保证冻土层以上管内无水，避免冻结。（4）注浆用水泥浆采用热水拌制，并对管道采取保温措施，必要时水泥浆制备过程采取暖棚及防风措施。

3施工要点

3.1埋设护筒、钻机就位

（1）桩位点测放后，采用十字线方式将桩心点引出至四周，待护筒就位后再次进行桩位点复测，确保桩位准确。

（2）钻机定位调平后校正钻杆垂直度，符合要求后开始钻孔，先在钻斗上装一把刮刀，调整尺寸。当钻至1.5m深时下放护筒，桩位中心线偏差不大于5cm。

（3）钻机全部为仪表数字显示能确保钻杆垂直及钻机发动时主机的稳固性，当地层较软时可垫上枕木加固，钻机位置的偏差不大于2cm。

3.2钻孔

（1）成孔中，设专职记录员记录成孔过程的各种参数，如钻进深度、地质特征、机械设备损坏、障碍物等情况。

（2）旋挖钻机配备电子控制系统显示并调整钻杆的垂直度，同时在钻杆的两个侧面均设有垂直度仪，在钻进过程中有专人观察两个垂直度仪，随时指挥机手调整钻杆垂直度。

（3）钻孔过程中根据地质情况控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要减速慢进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用慢转速慢钻进并适当增加泥浆比重和粘度。

3.3钢筋笼制作、起吊和就位

（1）本工程灌注桩纵筋采用直径28mm三级钢，螺旋箍采用直径10mm/12mm三级钢，加劲箍采用直径25mm三级钢，吊筋采用直径20mm钢筋。钢筋笼所有钢材必须有材质证明，并要求检验合格，方可使用。

（2）钢筋笼按照设计图制作，每节钢筋笼的纵向钢筋接头采用套筒连接。上下两节钢筋笼采用机械连接时，上下主筋位置应对正，保持钢筋笼上下轴线一致。箍筋采用单面焊接头时，单面焊缝长度≥10d。同一截面上的钢筋接头不得超过主筋总根数的50%，且两相邻接头位置应错开35d。

（3）钢筋笼的吊放设双吊点，吊点位置应恰当，应在加劲箍筋处。吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位徐徐下放至设计标高，若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高起猛落式的强行下放。

（4）由于本工程工期紧，钢筋笼整体制作，为防止钢筋笼变形，钢筋笼采用加固措施，一次性吊入钻孔内。此工艺可以大大提高施工效率，缩短钢筋笼安放时间，减少塌孔风险及孔内沉渣量。

（5）钢筋笼制作好之后水平运输采用炮车，垂直运输采用25T及50T汽车吊（或履带吊）起吊。

4结语

在高架桥桩基施工过程中需要考虑的因素众多，也需综合考虑场地工程地质、水温条件、建筑结构和基础结构、周边环境的影响以及施工条件等等方面，最终确定合理的可行的施工方案。

参考文献：

[1]桩基工程手册编写委员会.桩基工程手册[M].北京：中国铁道出版社，1998.