公路橋梁常用樁基施工技術

張佐安

2013年06月主要內容介紹第一部分：前言第二部分：樁基分類第三部分：常用樁基的施工第四部分：樁基施工易出現的質量問題及處理第五部分：共同討論的問題第一部分

前言1、關于樁基礎樁基礎：由樁或樁和承臺組成的橋梁基礎2、關于基樁基樁：組成樁基礎的每一根樁，也常稱樁基第二部分

樁的分類1、按樁數分單樁：僅一根樁排樁：為一排多根樁群樁：為多排多根樁2、按所處位置分水下樁：樁位處于水下水上樁：樁位處于水上3、按制樁方法分預制樁：先預制再打設到位的樁灌注樁：先成孔再灌注成型的樁4、按成樁施工方法分人工挖孔樁：人工開挖成孔再成樁鉆孔灌注樁：采用鉆機鉆進成孔再成樁打入樁：將預制樁打入地基中，預制樁有木樁、鋼管樁、鋼筋混凝土樁、PHC樁，等等5、按成樁方法分非擠土樁：不擠壓樁側土體部分擠土樁：部分擠壓樁側土體擠土樁：樁擠壓樁側(底)土體6、按受力力特點分分摩擦樁：：樁頂荷荷載全部部由樁側側阻力來來承擔端承摩擦擦樁：樁樁頂荷載載主要由由樁側阻阻力來承承擔端承樁：：樁頂荷荷載由樁樁端阻力力來承擔擔摩擦端承承樁：樁樁頂荷載載主要由由樁端阻阻力來承承擔7、按樁的的使用功功能分抗壓樁：：承擔樁樁頂傳來來的壓力力（通常常）豎向抗拔拔樁：樁樁承擔向向上的拉拉力水平受荷荷樁：樁樁頭承擔擔水平荷荷載復合受荷荷樁：樁樁承擔復復合荷載載8、按樁的的截面形形狀分圓樁：樁樁的橫截截面為圓圓形（管樁為為空心））方樁：樁樁的橫截截面為方方形異形樁：：樁的橫橫截面為為圓端形形、橢圓圓形或多多邊形的的樁，等等等實心樁：：空心樁：：9、按樁長長方向的的空間位位置分豎直樁：：樁的軸軸線為豎豎直線水平樁：：樁的軸軸線為水水平線傾斜樁：：樁的軸軸線與水水平線成成一定夾夾角10、按樁長長度方向向的形狀狀分等截面樁樁：樁在在樁長范范圍內的的截面相相同變截面樁樁：樁在在樁長范范圍內的的截面不不同第三部分常用樁基的的施工1、常見公路路橋梁樁基基施工方法法人工挖孔樁樁：適用于水水上或滲水水較小的地地層，采用用人工開挖挖成孔后再再成樁鉆孔灌注樁樁：適用于于水下或滲滲水較大的的地層中，，采用沖擊鉆機、沖抓鉆機機、旋轉鉆機、旋挖鉆機等機械設備備鉆進成孔后再成成樁1、常見公路路橋梁樁基基施工方法法打入樁：常常采用柴油油打樁錘或或振動打樁樁錘打入預預制鋼管樁樁，做平臺臺或棧橋的的支撐；打打入PHC樁作為橋梁的樁基基2、人工挖孔孔樁施工適用范圍：：干處，較較穩定地層層施工準備：：核圖，編編寫施工方方案、細則則，技術交交底，場平平放樣，準準備材料、、設備，混混凝土配合合比，施工工用水、電電、路、訊訊，人員，，等。2、人工挖孔孔樁施工挖孔設備：：儲料斗，，提升機，，提升繩，，換風機，，梯子，拌拌合機，振振搗器，護護壁內模板板，強提保保險繩，安安全帽，防防護裝置，，等。挖孔施工：：分段逐段段下挖至設設計深度。。外壁直立內內齒式護壁壁示意圖2、人工挖孔孔樁施工施工安全注注意事項：：到孔下的作作業人員必必須系好安安全帶并掛掛上固定于于孔口上的的強提保險險繩；孔內內有滲水時時要及時抽抽出；孔內內有有害氣氣體（定期期檢測）時時，經動物物試驗后再再作業，并并及時送風風換氣；孔孔內與孔上上人員隨時時溝通，有有緊急情況況時要采用用強提保險險繩將孔內內的人員救救出孔外；；提升除渣渣及下放料料斗時，孔孔內作業人人員停止施施工并處于于防護罩下下方。2、人工挖孔孔樁施工安裝鋼筋籠籠：挖孔成成孔后，吊吊車等配合合分節安裝裝至完成樁身混凝土土澆注：干干處時，采采用串筒將將混凝土注注入孔內（（防離析））待澆處并并振搗密實實；有較較多積水時時，采用澆澆注水下混混凝土的方方法施工。。3、鉆孔灌注注樁施工1）適用范圍圍：適用于于水下或滲滲水較大的的各種地層層中的基樁樁的施工3、鉆孔灌注注樁施工2)鉆孔方法：：沖擊鉆機成成孔、沖抓鉆機機成孔(現不常用)、旋轉（回旋）鉆機成孔、旋挖鉆機成成孔3、鉆孔灌注注樁施工3)沖擊鉆機成成孔施工施工準備：：核圖，編編寫施工方方案、細則則，技術交交底，場平平放樣、施施工平臺、、護筒、水水、電、路路、訊及起起吊、運輸輸設備準備備，確定混混凝土配合合比，鉆機、鉆頭頭選型進場場，粘土、、片石備料料，人員，，等3、鉆孔灌注注樁施工3)沖擊鉆機成成孔施工鉆孔：造漿漿采用拋填填優質粘土土，孔內沖沖擊造漿泥漿指標為為：比重1.15～1.25，粘度16～17s，PH值6.5。將所有護護筒在上部部開槽連通通（群樁）），沒有開開鉆的孔位位作為沉淀淀池使用3、鉆孔灌注注樁施工3)沖擊鉆機成成孔施工鉆進時：應應小沖程、、勤吸渣、、勤檢查、、勤測量，，防止鉆進進過程中卡卡鉆、掉鉆鉆和孔偏位位，嚴禁打打空錘。并并同時做好好施工記錄錄，若實際際巖層變化化與設計不不相符時及及時向相關關部門反映映。3、鉆孔灌注注樁施工3)沖擊鉆機成成孔施工終孔檢查：：當鉆孔達達到設計終終孔標高后后，對孔深深、孔徑、、孔位和孔孔形進行檢檢查，然后后填寫終孔孔檢查證，，并及時通通知監理工工程師到現現場檢查驗驗收。沖擊鉆機成成孔施工3、鉆孔灌注注樁施工4)旋轉鉆機成成孔施工施工準備：：核圖，編編寫施工方方案、細則則，技術交交底，場平平放樣，施施工平臺、、護筒、材材料、設備備、用水、、電、路、、訊、人員員準備，混混凝土配合合比確定，，鉆機（正、、反循環））、鉆頭頭選型進場場，制備泥泥漿，等。3、鉆孔灌注注樁施工4)旋轉鉆機成成孔施工鉆孔：砂層層中鉆進，，泥漿質量量是鉆孔成成敗的關鍵鍵，鉆孔的的全過程，，必須嚴格格控制泥漿漿的各項技技術指標（（如表，加※者為每次檢檢測必測項項目）打樁船1５０噸和２５５０噸振動打打樁錘套箱下沉、鉆鉆孔平行作業業3、鉆孔灌注樁樁施工4)旋轉鉆機成孔孔施工鉆孔過程中：：均采用優質質膨潤土和外外摻劑Na2CO3造漿（約3%）。砂層中鉆鉆進，補漿量量為鉆進單位位體積的2倍左右，巖層層中鉆進，補補漿量根據巖巖層的完整情情況為單位體體積的1.0-1.2倍。3、鉆孔灌注樁樁施工4)旋轉鉆機成孔孔施工嚴格控制粘度度：砂層內19-21s，巖層內19s左右。終孔時時19s，此時控制比比重1.06-1.10t/m3，砂率降至1%左右。鉆孔和和清孔的全過過程，孔內補補入的應是合合格泥漿，除除可以造漿的的巖層外，孔孔內一般不得得投入清水。。超壓水頭：鉆鉆孔和清孔全全過程，孔內內超壓水頭始始終保持在2.0-2.5m。3、鉆孔灌注樁樁施工4)旋轉鉆機成孔孔施工兩次清孔：均均采用抽漿法法清孔。鉆孔至要求的的孔底標高時時，將鉆頭提提離孔底15cm，利用鉆機的的氣舉反循環環進行第一次次清孔，一般般2-3小時，待各項項泥漿指標合合格，尤其是是砂率，巖層層內清孔應降降至1%以內，開始提提鉆。3、鉆孔灌注樁樁施工4)旋轉鉆機成孔孔施工二次清孔在灌灌注水下砼前前，在砼導管管中插入一根根φ57×3m鋼管作風管，，形成空氣吸吸泥機清孔，，導管上連接接膠管，將清清孔泥漿排入入循環孔護筒筒（沉淀池）），沉淀后再再進入施工孔孔循環。浮吊吊吊起導管在在護筒內移動動，清理孔底底沉渣，檢測測吸出的泥漿漿和孔深均符符合要求后，，拆除膠管和和風管，安裝裝漏斗，開始始灌注水下砼砼。清孔導管及懸懸掛式風包鉆孔樁清孔3、鉆孔灌注樁樁施工4)旋轉鉆機成孔孔施工檢孔：成孔后后用（DM-686III型）超聲波測測壁儀檢測成成孔直徑，孔孔壁傾斜度和和孔壁平整情情況?？妆谧陨现料孪?，豎直刻劃劃線的偏移值值與孔深之比比值為傾斜度度≤1%，實際成孔的的偏移值在0.3%-0.5%。局部孔壁平平整度不符合合要求，采用用掃孔處理合合格。3、鉆孔灌注樁樁施工5)旋挖鉆機鉆進進成孔施工準備：核核圖，編寫施施工方案、細細則，技術交交底，場平放放樣，施工平平臺、護筒、、材料、設備備（砼拌運、、鋼筋制安等等）、施工工用水、電、、路、訊、人人員準備，混混凝土配合比比確定，鉆機、鉆頭選選型進場，制制備護壁泥漿漿3、鉆孔灌注樁樁施工5)旋挖鉆機鉆進進成孔鉆孔：逐斗旋旋挖取土成孔孔直至樁底，，同時在孔內內補充合格的的護壁泥漿檢孔：鉆孔完成后進進行檢孔，達達到要求后待待下鋼筋籠采用旋挖鉆斗斗作業3、鉆孔灌注樁樁施工6)鋼筋籠安裝鋼筋骨架采用用擠壓接頭或或直螺紋接頭頭，每樁鋼筋筋籠骨架分節節制作，胎具具成型，每節節長9.0m（12.0m），吊機起吊吊，在孔口拼拼接完成放入入孔內；3、鉆孔灌注樁樁施工6)鋼筋籠安裝對于旋挖鉆機機鉆進成孔的的，鋼筋籠骨骨架應在樁位位附近預先分分節制作、拼拼接完成，待待清孔完成后后即能盡快安安放，并盡快快澆注混凝土土成樁（防塌塌孔）。接鋼筋籠3、鉆孔灌注樁樁施工7)灌注基樁混凝凝土灌注水下砼成成樁：預先做做好材料、拌拌合站、配合合比試配與驗驗證、儲料罐罐、導管及其其預檢等準備備，混凝土（（緩凝時間15h左右，坍落度度18-22cm）滿足要求求。導管用φ299×10mm無縫鋼管，快快速絲扣接頭頭。撥球法灌灌入砼封底，，導管距孔底底0.3m-0.4m，封底后孔內內砼厚2m以上，導管埋埋入砼1.0m以上。澆注過過程中導管埋深始終終保持在2-6m之間。灌注基樁混凝凝土3、鉆孔灌注樁樁施工8)成樁檢測成樁質量檢測測：為檢測鉆鉆孔樁砼質量量，全部采用用超聲波無破破損檢測，業業主和承包商商分別委托有有資質的專業業檢測單位檢檢測（特大橋橋按總量的5%鉆取巖芯破損損檢測）。如如檢測結果均均合格，則對對檢測管內壓壓漿，基樁施施工完成；否否則，應進行行處理至合格格。4、打入樁施工工適用范圍：一一般用于水下下基礎（房建建除外）打入樁：常為為采用柴油打打樁錘或振動動打樁錘，打打入預制的鋼鋼管樁，做平平臺或棧橋的的支撐；打入入PHC樁做橋梁的樁樁基；打入預預制的鋼筋混混凝土樁做房房屋的基礎。。此內容不詳述述。第四部分樁樁基施工易易出現的質質量問題及處處理1、塌孔分為成孔過程程中的塌孔、、成孔后塌孔孔和澆注混凝凝土時的塌孔孔。挖孔遇流砂地地層時塌孔，，可采用減短短每節護壁的的高度，在土土層中適當打打入樁，在護護壁混凝土中中加入速凝劑劑等措施，使使護壁盡快穩穩定。樁基施工常見見質量問題及及處理1、塌孔鉆孔時塌孔，，可采用重新新造孔護壁（（沖孔）、增增加合格泥漿漿濃度、增大大超壓水頭、、填注部分混混凝土（片石石）等措施。。成孔后塌孔，，采用清孔后后重新成孔。。施工中應合合理組織，保證工序銜接接的連續性和和及時性（特特別是旋挖樁樁），減少塌孔幾幾率。澆注混凝土時時塌孔，采用用立即停澆并并清孔后重新新澆注或重新新成孔后澆注注。樁基施工常見見質量問題及及處理2、掉鉆落物在巖層中鉆進進時（鄂黃橋橋例），由于于鉆桿接頭滑滑絲，鉆頭（（包括兩根鉆鉆桿）掉在孔孔中，用專用用打撈器插入入鉆桿中，將將鉆頭提出孔孔口外；在鉆鉆進中發現鉆鉆機有劇烈振振動，提出鉆鉆頭，發現有有兩把滾刀脫脫落掉入孔中中，采用電磁磁鐵將其吸出出。樁基施工常見見質量問題及及處理3、卡鉆地層軟硬不均均致倒錘（沖沖孔時）卡鉆鉆、粘錘或錘錘頭加大后快快沖造成。采采用填片石、、錘頭加大后后填料再沖的的方式處理。。樁基施工常見見質量問題及及處理4、埋鉆塌孔埋鉆后，，采用吸出埋埋鉆處以上部部分的坍塌物物，再提出鉆鉆頭樁基施工常見見質量問題及及處理5、鉆孔漏漿如發現孔內水水頭無法保持持，分析已發發生漏漿，由由于護筒埋深深不夠、護壁壁不好、遇到到溶洞或巖層層裂隙漏水所所致。采用振振動錘將鋼護護筒再下沉一一定深度，置入內護筒，反復造孔護護壁，或在孔孔內填充混凝凝土，重新恢恢復鉆孔后，，即能保持水水頭正常鉆進進。樁基施工常見見質量問題及及處理6、鉆孔孔偏斜由于墩位位處巖面面傾斜度度大，且且巖層不不均勻，，中間夾夾較軟弱弱層，并并有斷層層，鉆孔孔極易發發生偏斜斜。由于于鉆孔傾傾斜，主主要表現現為巖層層中段局局部彎曲曲，處理理方法視視具體情情況而定定。如傾傾斜不嚴嚴重，采采取局部部反復掃掃孔處理理；如傾傾斜較嚴嚴重，則則采取澆澆筑水下下砼至巖巖面標高高以上50cm，待砼強強度達到到25MPa時重新開開鉆，并并放慢進進尺。經經處理后后鉆孔傾傾斜度均均能達到到≤1%的要求。。樁基施工工常見質質量問題題及處理理7、鋼筋籠籠不能下下放到位位孔斜、縮縮孔、成成孔斷面面不合要要求或鋼鋼筋籠不不直等，，采用掃掃孔或調調直鋼筋筋籠，達達到使鋼鋼筋籠能能下放到到位。樁基施工工常見質質量問題題及處理理8、導管堵堵管混凝土和和易性差差、導管管漏水、、導管內卡卡物等，采用用調整混混凝土性性能、密密封到管管、清除除卡物管管內來達達到澆注注順暢。。樁基施工工常見質質量問題題及處理理9、鋼筋籠籠上移導管埋深深太大使使得混凝凝土上翻翻時頂升升鋼筋籠籠，或鋼鋼筋籠固固定不牢牢所致，，采用合合理的導導管埋深深來處理理。當成成樁后才才發現時時，與設設計協商商后再處處理。樁基施工工常見質質量問題題及處理理10、鋼筋籠籠突然下下落鋼筋籠分分段安裝裝后，起起吊時鋼鋼繩突然然斷開或或鋼筋籠籠固定不不牢所致致。有時時伴有安安全事故故（某橋橋的鋼筋筋籠內作作業人員員，系有有掛于鋼鋼筋籠上上的安全全繩，隨隨鋼筋籠籠下落時時帶入孔孔內水下下溺亡））。因此此，必須須采用合合理可靠靠的穩定定與起吊吊鋼筋籠籠的設備備，籠內內不進入入作業人人員。樁基施工工常見質質量問題題及處理理11、聲測管管不能正正常使用用管內漏漿漿或變形形所致。。采用清清除管內內漏漿或或重新鉆鉆芯孔代代替聲測測管來對對樁身進進行檢測測。樁基施工工常見質質量問題題及處理理12、樁身混混凝土質質量不合合格樁身聲測測結果為為混凝土土有缺陷陷，成樁樁質量差差。多為為孔底有有沉渣、混凝土土離淅、、混凝土強強度不足足（樁頂））、導管漏水水、導管提提空未處處理（斷斷樁）、、導管埋深深過大、導管未未置于孔孔中心、、導管開開球后再再澆時形形成封閉氣孔孔、澆樁時時塌孔而而未發現現、澆樁樁時機械械故障未未完成澆澆樁（斷斷樁）、、澆樁過過程中縮縮孔或徑流水通通過樁身身等原因所所致。樁基施工工常見質質量問題題及處理理12、樁身混混凝土質質量不合合格1）孔底混混凝土缺缺陷樁身聲測測結果為為樁底混混凝土有有缺陷，，表明孔孔底有沉沉渣或澆澆樁時混混凝土封封底不成成功。采采用鉆孔孔清洗后后注漿處處理。施工中應應認真清清孔，滿滿足規范范要求后后再澆樁樁內混凝凝土，確確保首灌灌封底混混凝土足足量連續續注入孔孔底。樁基施工工常見質質量問題題及處理理12、樁身混混凝土質質量不合合格2）樁頂混混凝土強強度不足足為樁內混混凝土澆澆筑高度度測量不不準，或或浮漿太太厚，或或孔內自自壓水頭頭不夠不不能自密密所致。。采用撥撥掉樁頂頂部分的的質差混混凝土后后重澆。。施工中孔孔內自壓壓水頭不不夠時振振搗，嚴嚴格清孔孔質量，，制作可可靠的測測深設備備，并繪繪制澆筑筑高度-混凝土土數量量的關關系曲曲線，，如有有異常常，及及時分分析處處理。。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(1)導管漏漏水造造成澆樁時時導管管內漏漏水，，被水水洗后后澆入入的混混凝土土不均均勻，，質量量差。。應隨隨時檢檢查，，及時時分析析，立立即處處理。。施工前前應嚴嚴格做做好預預檢工工作，，不合合要求求的管管節不不得使使用。。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(2)導管提提空未未處理理造成斷斷樁。。應根根據混混凝土土澆筑筑高度度、數數量，，準確確測出出導管管埋深深，采采用可可靠的的提管管設備備，定定尺提提管。。施工前前應準準確逐逐節測測量各各節導導管長長度（（高度度），，施工工中專專人記記錄，，嚴格格控制制導管管埋深深在2—6m范圍內內。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(3)導管埋埋深過過大、、導管管未置置于孔孔中心心導管埋埋深大大，導導致新新入導導管內內的混混凝土土不能能均勻勻頂升升已有有的樁樁內全全斷面面先澆澆的混混凝土土，新新入導導管內內的混混凝土土會沿沿阻力力小的的路徑徑上翻翻，而而如果果導管管不位位于樁樁中心心（實實際施施工中中大多多如此此），，則更更易出出現不不能均均勻頂頂升混混凝土土的情情況。。因此此。沿沿阻力力小的的路徑徑上翻翻的混混凝土土蓋住住了之之前處處于頂頂部的的缺陷陷混凝凝土，，從而而在該該處形形成缺缺陷。。施工中中嚴格格控制制導管管埋深深在2—6m范圍內內。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(4)樁身內內形成成封閉閉氣孔孔澆樁過過程中中，導導管內內的空空氣未未排出出，被被擠入入孔內內形成成封閉閉氣孔孔。一一般采采用鉆鉆孔壓壓漿處處理。。在封底底后的的砼灌灌注施施工過過程中中，采采用在在導管管上口口段插插入一一根空空心排排氣鋼鋼管來來預防防。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(5)澆樁時時塌孔孔、縮縮孔在巖層層內，，可鉆鉆小孔孔洗去去坍塌塌物后后進行行壓漿漿處理理，檢檢測合合格后后可正正常使使用，，否則則重新新成樁樁；在在土層層內，，重新新成樁樁。澆樁時時應加加強過過程控控制，，及時時發現現并處處理。。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(6)澆樁時時機械械故障障停澆澆澆樁時時機械械故障障未完完成澆澆樁（（斷樁樁），，拔出出導管管，處處理故故障后后又重重新澆澆筑。。應及時時拔出出導管管，吸吸出頂頂部混混凝土土，適適時再再澆。。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理12、樁身身混凝凝土質質量不不合格格3）樁身身中部部混凝凝土缺缺陷(7)徑流水水通過過樁身身澆樁過過程中中，有有流動動的動動水流流經樁樁身，，樁身身施工工完成成后檢檢測時時混凝凝土有有缺陷陷。采用對對缺陷陷段以以上部部分的的樁鑿鑿除重重做（（巖石石內））。施工中中可先先對動動水徑流段段的孔孔壁進進行防防護。。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理13、樁身身位置置偏差差超限限樁孔位位置放放樣后后未經經復查查，導導致成成樁后后偏差差超限限。當當超限限較小小時，，可提提請設設計驗驗算經經適當當處治治后使使用；；當超超限較較大時時，在在準確確放樣樣并經經復查查后重重新成成樁。。樁基施施工常常見質質量問問題及及處理理14、旋挖挖樁