公路橋樑樁基的施工與檢測

公路橋樑樁基施工中, 通常是先使用機械進行鑽孔, 然後灌注混凝土。也可以根據地質及地下水情況,有針對性地採用挖孔作業, 然後再進行混凝土的灌注, 挖孔工藝在樁基施工中顯示出很大的優越性。如現場作業面小, 佔地範圍不大, 可以開展平行和流水交叉作業, 可以很好的進行樁的偏位和豎直度控制, 能夠有效地避免鑽孔導致的擴孔率, 混凝土用量增大, 還能夠有效地控制混凝土灌注過程中產生夾層、斷樁等不利因素。這兩種樁基各有優缺，實際中需結合實際情況靈活應用，避重就輕。

1 人工挖孔樁施工中應注意的事項

（1）人工挖孔成孔方案存在弊端，最大的弊端就是井下作業不安全因素較多,必須嚴格按照安全生產條例執行, 時刻保持高度重視,仔細地查找、消除不安全隱患。井下作業人員必須佩戴安全帽, 進、出井孔要系保險繩,挖孔作業中必須搭設掩體, 提取土渣的吊桶、吊鈎、鋼絲繩、捲揚機等必須經常檢查。鋼絲繩安全係數宜取5以上, 發現有斷絲要立即更換。井口圍護要高出地面20-30cm, 防止土、石等雜物落入孔內傷人, 並阻止地面水流入孔內, 挖孔工作暫停時, 要及時罩蓋孔口, 以避免孔壁乾燥吸收混凝土中水分及安全事故的發生。

（2）如果孔壁有少數位置土質不好，或有滲水現象，會發生掉塊、滑坍、坍孔等現象, 孔壁一定要進行支護，宜採用現澆混凝土護壁。支模時下口大, 上口小, 呈“錐形”, 以利於混凝土的澆築, 振搗, 還能增大樁身摩擦力。護壁混凝土當作為樁身的一部分, 其標號不能低於樁身混凝土標號。

（3） 當挖孔中遇到堅硬地層，如巖石等，需進行爆破時, 應用淺眼爆破法, 嚴格控制用藥量, 並在炮眼附近加強支護, 防止震塌孔壁。爆破產生的煙霧、有毒氣體應使用機械通風方法排出孔外, 直至孔內空氣符合人體健康標準要求後方可繼續作業。

（4）在挖孔過程中或灌注基樁混凝土之前, 若孔底積水較多, 可用水泵抽取, 積水較少時可用水桶人工排除。

（5）挖孔達到設計標高後, 對孔底的鬆散土碴、淤泥、沉澱等擾動過的軟層要進行清除, 最後達到孔底平整、原狀土外露要求。若樁底進入斜巖層時, 應鑿成水平或台階狀。

（6）在實施人工挖孔的過程中, 當發現地質或水文地質與鑽探資料有較大出入且不利於人工挖孔時, 應根據具體情況回填後採取機械重新鑽孔或鑽機完成剩餘孔深等方法, 以確保安全。

（7）挖孔過程中如遇大的孔洞、裂縫, 要會同業主、設計、監理等有關單位技術人員共同察看, 查明原因後, 再依照具體情況,採用漿砌片石填縫或採用流動度較大的混凝土、片石混凝土澆築填塞等辦法解決。

2 鑽孔灌注樁施工中應注意的事項

（1）鑽孔灌注樁在鑽孔開始時，需稍提鑽桿,在護筒內旋轉造漿,開動泥漿泵進行循環,等泥漿均勻後以低檔慢速開始鑽進,使護筒腳處有牢固的泥皮護壁,鑽至護筒腳下1m後,方可按正常速度鑽進；在鑽進過程中,應注意地層變化,對不同的土層,採用不同的鑽進方法;在粘性土中鑽進,宜選用尖底鑽頭,中等鑽速,大泵量,稀泥漿；在砂土或軟土層中鑽進,宜用平底鑽頭、控制進尺、輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿鑽進；在土夾礫(卵)石層中鑽進,宜採用低檔慢速、優質泥漿、大泵量、分兩級鑽進的方法鑽進。

（2）對於泥漿護壁樁基,鑽孔能否成功泥漿是關鍵。在鑽孔過程中,要不斷向孔內補充新泥漿,以保持泥漿的稠度和比重。泥漿頂面要高出地下水位線50cm以上,以保持孔壁的穩定。同時要嚴密注視地質條件的變化,並隨時調整泥漿的性能和配合比。鑽進過程中,根據地質情況適當調整泥漿比重,一般地層以1. 1～1. 3為宜,鬆散地層以1. 4～1. 6為宜。

（3）當孔深距設計標高差50cm時,將鋼筋籠、導管及其它機具、材料等準備就緒,以避免成孔後等待機具、材料而造成時間間隔,引起由於地質不良發生的坍孔現象。

（4） 清孔,當鑽機鑽到設計高程時,就立即進行清孔,清孔後泥漿比重控制在1.15～1.2之間,如果泥漿比重太大,不利於混凝土的澆築,如果太小可能會引起塌孔。

3 樁基檢測技術

3.1成孔檢測

在我國，成樁檢測技術要優於成孔檢測技術。從防患於未然的層面來看, 樁的成孔檢測應比成樁後檢測更為重要。大力提倡成孔檢測技術的開發,特別是對樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測試手段的研究, 今後仍是我國樁基工程中的迫切任務。

3.2 靜載荷試驗法

儘管在目前樁的靜載試驗仍被國內外公認為評價樁承載力最直觀、可靠的方法, 但由於測試儀表的精度、試驗方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素, 其測試誤差也能達到10%。因此, 如何改進靜載試驗測試、分析方法, 提高靜載試驗的可靠度, 長期來是工程界所關心的課題。近年來, 試驗噸位有了很大提高, 國內已有不少單位可以從事30 000 kN以上噸位的加載, 也有許多研究人員對相關的負摩阻現象進行了研究和探討, 對於大噸位的樁, 在樁底埋設千斤頂和傳感器進行載荷試驗。

3.3 聲波透射法方面

這雖是一項傳統技術, 以前應用卻並不廣泛。隨着近幾年來交通系統投資的增加, 以橋樁為代表的各種大直徑鑽孔灌注樁的大量湧現, 聲波透射法在國內已得到越來越廣泛的應用, 在這種方法的應用過程中, 數字化聲波儀已取代了傳統的模擬聲波儀, 不僅在使用的方便程度上有了質的飛躍, 而且分析手段有了很大提高, 聲失時判讀已不再是唯一的選擇, 聲幅和聲頻已開始進入了分析判斷領域, 尤其令人欣慰的是, 聲波CT已步入實用階段, 為聲波透射法的後續研究提供了廣闊的前景。

3.4 應力波反射法完整性檢測

儘管近年來國內外對於這種方法的研究未見本質性的進展, 但在實用和普及方面國內卻有較大提高, 這些不僅表現在國產樁基動測儀和配套用傳感已達到或接近國外先進儀器方面, 也不僅表現在許多單位認真研究各個測試細小環節和分析環節方面, 更主要的是表現在許多管理部門已開始認真總結應力波反射法完整性檢測的得與失, 開始使這種方法的應用迴歸到一種正常的位置, 如廣東省正在將這種方法定位於為後續檢測提供前期技術準備, 這種定位已與該方法的解決問題的真實能力完全對應。

3.5 高應變動力試驗法

在我國，高應變動力試樁法的研究是起自上世紀80年代中後期, 90年代初期已有相關的軟硬件問題,其實際應用效果已不弱於國外,其後面向國內大量的灌注樁檢測,已有單位在模型改進、擬合技巧、參數選定等方面進行了大量工作,也有應用者在樁如何才算被充分激發方面進行了研究。值得一提的是,樁基動測方面,國產儀器和軟件業已達到國際先進水平,許多方面甚於更具有中國特色。

3.6 動靜法

由於高應變動力試樁法力的作用時間過短,樁只能被視為彈性體進行分析,國外有人提出了一種動靜法,採用技術將力的作用時間延長,使沿樁身傳播的應力波波長大於實際樁長,進而將樁視為剛體,迴避了應力波的傳播問題。應該説這種方法既克服了傳統靜載試驗的笨重與費時,也克服了高應力方法的過份間接性,是一種較好的方法,但由於該方法對錘的配重要求太高,具體操作仍有較大難度。

4 結語

伴隨着城鄉建設事業的迅速發展, 樁基工程越來越多, 樁基工程的施工質量必須引起高度的重視，以防留下諸多安全隱患。近些年來，樁基工程檢測技術也成為一個熱門得到廣泛重視，特別是近10年, 樁基檢測技術得到了長足的發展, 有關樁基工程檢測的標準、規範相繼發佈、施行, 使樁基檢測工作進一步規範化, 對保證工程質量起到了良好的作用。