姚伦波

摘要：公路建设中，由于环境及地质等情况，受限因素较多，故施工工法需根据具体情况因地制宜。文章结合流溪河大桥桩基补强施工实例，介绍了高强度微型桩的施工工艺，并阐述了其施工应用效果。

关键词：微型桩：低净空;施工技术

中图分类号：U443.15A321153

0 引言

近年来，我国交通网络建设投资逐年增加，整个交通行业形势一片大好。在此背景下，各地区也纷纷扩大动作，不仅新建诸多交通设施，对原有老旧的交通设施改造也提上日程。尤其近年来各地交通规划版本不断更新，大量的道路进行了拓宽改造，而连接的桥梁也不可避免地需要拓宽提升，已达到扩大交通量的目的。而老旧桥梁的拓宽，不仅仅是新梁板的建设，老桥的安全评价及加固也是重要的一部分。本文以流溪河大桥为例，阐述其桩基加强的工艺措施。

1 工程概况

流溪河大桥始建于1987年，桥梁全长340 m，上部构造宽度为15 m的简支T梁，下部构造为支承钻孔桩、柱式墩台，每个墩台各设置2根桩基和2根墩（台）柱，并以系梁和帽梁相连接，形成一个整体。根据最新规划，本桥需要进行两边对称拓宽，增加车流量。拓宽后桥面宽度为32 m，拓宽部分上部构造为简支空心板，下部构造为钻孔桩基础柱式墩台。根据调查和测量，河床的状况与1987年旧桥建成时相比变化较大，桥墩桩头受冲刷、风化、侵蚀的情况严重，桩头钢筋基本上是裸露、锈蚀。从施工和设计角度来看，桩基顶面标高有不符实际之嫌，桩基顶面设置过高，净空较低。由于原有桥梁将继续服役，考虑到安全性，拟对老桩基进行核算补强施工。

2 施工工艺简介

根据老桩基所在范围，布置了46个地勘钻孔。根据地勘资料可知，本地区位于全新世冲积层，主要土层为砂、黏土及砾石，冲积层下伏中新世石底层，包括有砂岩及页岩互层，基岩面起伏变化较大。

考虑到跨越桥梁的影响，为保证桩基成孔时对原桥梁影响最小，故采用高强度微型桩施工工艺，部分施工机械需采用非常规设备。根据最新车流量荷载计算，原基础需拓宽为14.25×10.5 m，拟采用直径61 cm的8根震动式微型桩补强，桩长约为20 m，桩尖需坐落在中硬黏土层，单桩设计承载力为196 t。

3 主要施工机具及材料

3.1 全油压履带式钻机

全油压履带式钻机为微型桩植入的最主要设备，用连接钻杆可以使特殊钢钻头以旋转气动的方式打入深部土层，如遇到岩层则钻头上的孔洞可以喷出高压水，以钻铣方式增加工作进度。

3.2 空压机

由于钻机需用气动方式使钻头产生桩基及桩体灌注水泥砂浆，因而需要空压机进行压力辅助（见图1）。

4 施工流程及工艺

4.1 准备工作及调查

微型桩施工前，应先对地质资料及现场状况预先进行管线及妨碍施工设施的调查，并根据设计规范编制微型桩施工方案。其调查内容应包括：

（1）应对基桩施工的现场进行全面踏勘，以便为编制施工方案提供必要的资料，也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩品质控制提供依据。需查明施工现场的地形地貌、气候条件，施工现场成桩深度内土层的分布情况以及各土层的物理力学性质指标，施工场地内地下水的水位水质及其腐蚀性指标、施工区域内人为和自然地质现象等（地震、岩溶、暗浜、地下障碍物等），施工区域附近的构建筑物的位置距离结构性质使用情况等，成桩区域附近的地下管线分布距离、埋深管径材料等。

（2）微型桩配合施工需要，应在附近设置出水口，利于车辆清洗及基桩施工用水。电力需求则是用于钻机及搭接的电焊机用电，同时也需考虑夜间施工时的作业照明及抽水泵等供电。

（3）微型桩施工前，应先行检测每根桩位均确认无误，钢套管中心应与桩中心一致，在水平精度与垂直精度符合规范要求下垂直打入稳定土层。在出土完成后应确保不崩塌或落土清除干净。工区所使用的水泥砂浆系采用预拌水泥砂浆浇筑，且车次应加以控制，以免出场时间与灌注时间相差过久影响水泥砂浆品质，且水泥砂浆需连续一次灌注完成不可中断。若浇筑过程中发生人力不可抗拒的情况，导致水泥砂浆供应中断，且超过水泥砂浆初凝时间时，则应先拔出套管再进行回填，后续正常后再另行进行补桩施工。

4.2 测量及放样

（1）根据设计图纸标志，计算桩位中心坐标，随后开始放样。一起放样后应该用卷尺测量桩位间距作为检测，并设置若干个参考点，所有的参考点均应该设置在桩帽范围外，并用水泥砂浆固定。若点位遗失或损坏，则另行放样点位。基桩施工前数天需先行在现场放样基桩的位置，以避免工作延误。放样点应放置钢筋制作的三脚架作为标识以避免现场遭到损坏。

（2）在基桩施工区附近，应建立一些水泥砂浆制的水准点，并从水准网上的控制点引测至此水准点，以利于正确迅速地测得基桩施工时所需的高程。

4.3 钻孔

本工程采用气动锤工法钻孔施工，钻机形成定位后，利用角度尺或水平尺调整桁架垂直度，使其垂直并开始钻孔。承载层依据钻掘出土的样品，确定是否需要调整桩长。钻孔施工时，若孔外杂物或废土掉入孔内，则需进行清除。钻孔完成后，孔底的疏松土体应在灌浆前完全清除干净。

4.4 钢套管及钢棒施工

用空压机清除孔内及孔口沉渣，之后将钢套管放置于孔内。钢套管埋入混凝土桩帽至少60 cm，中心固定器及間隔器需根据设计图中上的位置准确安装。由于钢套管及螺纹钢棒为刚性材料，用角度尺或水平尺测量其外露部分，调整垂直度至符合设计规范的要求，同时调整钢套管及钢棒中心点位置及高程。

4.5 灌浆

将固结材料水泥砂浆及速凝剂均匀拌和后，经由灌浆管深入到微型桩底部加压灌注，灌浆压力须>10 kgf/cm3，采用连续灌浆直到微型桩顶部溢出时停止。