關(guān)于揭陽市西鳳大橋鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量的若干探討

陳楚練

摘要：本文結(jié)合揭陽市西鳳大橋施工實(shí)例，對橋梁工程鉆孔灌注樁的成樁過程及工藝要求進(jìn)行詳細(xì)剖析，以供廣大公路工程建設(shè)者共同參考借鑒。由于該橋的鉆孔灌注樁施工大部分是在水下進(jìn)行的，因此，其施工過程往往無法觀察，成樁后也不便于開挖進(jìn)行驗(yàn)收。倘若施工過程中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題，都將直接影響到整座大橋的總體進(jìn)度及建設(shè)質(zhì)量。對此，作為業(yè)主，我們要求項(xiàng)目部在進(jìn)行樁基礎(chǔ)的施工時(shí)，對其成樁的整個(gè)工藝過程必須做到環(huán)環(huán)相扣、嚴(yán)加控制，以便確保成樁質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：橋梁樁基；鉆孔灌注樁；工藝要求；質(zhì)量措施

1 工程概況

1.1 工程簡介

本工程為一獨(dú)立大橋，南引道經(jīng)榕城區(qū)與連接揭海線S234相接，北引道接淡浦路與省道揭神線S236相接，是省道車輛過往市區(qū)的主要交通要道。橋梁的中心樁號(hào)為K0+344.67，全長307.40m，橋?qū)?0m。主要跨徑組合為：（5×20m）預(yù)應(yīng)力混凝土空心板+(27+48+27m)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)+（5×20m）預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。

1.2 工程地質(zhì)

1.2.1 地形地貌

西鳳大橋位于揭陽市第一中學(xué)西側(cè)，跨越榕江北河，南岸為榕城區(qū)西門，北岸為東山區(qū)鳳潮村，地貌上屬于榕江淤積及沖積，地形略有起伏。橋位區(qū)河面寬約200m，河床地面高程約為-5.9m～0m。兩邊河堤內(nèi)均為市區(qū)，分布洼地及房屋，地面高程約為1.4～1.7m。

1.2.2 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)勘測成果，橋位地基屬多層結(jié)構(gòu)，土類層多，工程地質(zhì)復(fù)雜，起伏變化，土質(zhì)差，自上而下可劃分為12個(gè)層次，它們分別是：雜填土、粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、亞粘土、粗砂、淤泥質(zhì)土、粘土、亞粘土、中砂、粗砂、礫砂。

1.2.3 水文地質(zhì)

河流名稱及所屬水系為榕江北河，橋址水位受潮汐影響較大，漲潮最高水位0.16m，退潮時(shí)最低水位-0.35m，平常水位0.11m，通航水位2.44m。

2 鉆孔前準(zhǔn)備工作

鉆孔前的準(zhǔn)備工作主要包括樁位放樣，平整場地，布設(shè)施工便道，設(shè)置供電及供水系統(tǒng)，制作和埋設(shè)護(hù)筒，制作鉆孔架，泥漿的制備和準(zhǔn)備鉆孔機(jī)具等。

2.1 場地整理

施工前，施工場地按不同情況進(jìn)行處理。對于處在水中的鉆孔樁基礎(chǔ)都必須搭設(shè)施工平臺(tái)，樁基處在旱地時(shí)，清除雜物后夯壓密實(shí)即可。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)

根據(jù)鉆孔樁直徑，護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大200-400mm，為保證其剛度，防止變形，在護(hù)筒上、下端和中部外側(cè)各焊一道加勁肋。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，其軸線對準(zhǔn)測量所標(biāo)出的樁位中心，保證其位置偏差不大于50mm，傾斜度不大于1%。并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí)，保持護(hù)筒位置穩(wěn)定；護(hù)筒埋置深度應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)情況，一般宜為2－4m。護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0－2.0m，除保護(hù)孔口防止坍塌外，還用以防止表面水或地面漏漿、雜物等滑落孔中。

2.3 泥漿制作

制漿前，先把粘土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí)，可將打碎的粘土直接投入護(hù)筒內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時(shí)，即可進(jìn)行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。

2.4 鉆機(jī)就位

埋設(shè)好護(hù)筒后，即可進(jìn)行鉆機(jī)就位，本標(biāo)段使用的鉆機(jī)為卷揚(yáng)機(jī)牽引式?jīng)_擊鉆和沖抓鉆。就位時(shí)，只要使鉆錐中心對準(zhǔn)測量放樣時(shí)所測設(shè)的樁位即可，其對中誤差不得大于5cm。

3 施工過程的工藝控制

3.1 鉆孔工藝

3.1.1 開鉆前應(yīng)注意的事項(xiàng)

開鉆前，在護(hù)筒內(nèi)多加一些粘土。地表土層松疏時(shí)，還要混和加入一定數(shù)量的小片石，然后注入泥漿和清水，借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護(hù)筒角。為防止沖擊振動(dòng)使鄰孔坍塌或影響鄰孔已灌注砼的凝固，必須等鄰孔砼灌注完畢并達(dá)到一定的強(qiáng)度后方可開始鉆孔。沖擊鉆孔時(shí)宜用小沖程，當(dāng)孔底在護(hù)筒腳下3-4m后，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加大沖程。在鉆孔樁上部淤泥段，考慮采用沖抓鉆：一方面可防止坍孔，另一方面可以適當(dāng)加快施工進(jìn)度。

3.1.2 鉆機(jī)安裝處事先整平夯實(shí)，以免在鉆孔過程中鉆機(jī)發(fā)生傾斜和下陷而影響成孔的質(zhì)量。

鉆機(jī)必須固定牢固，嚴(yán)禁在鉆孔過程中鉆機(jī)移位。鉆孔時(shí)，隨時(shí)察看鋼絲繩的回彈情況，耳聽鉆錐的沖擊聲，以判別孔底情況，掌握其松動(dòng)，少量松繩的原則；孔內(nèi)水泥漿水平面須高出護(hù)筒腳至少0.5m以上，以免泥漿面蕩漾損壞護(hù)筒腳孔壁，但比護(hù)筒頂面低0.3m，防止泥漿溢出。

3.2 檢測孔深、傾斜度、直徑和清孔

鉆孔完成后，必須檢測孔深、直徑和傾斜度，其中孔徑和孔深須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，傾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前，對孔內(nèi)的石渣、泥漿進(jìn)行必要的清理，做到孔內(nèi)含泥量、含渣量和孔底沉渣符合設(shè)計(jì)及圖紙要求。

3.3 泥漿排放

對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿，根據(jù)現(xiàn)場情況引入到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行處理，以防止對河流及周圍環(huán)境的污染。

3.4 鋼筋籠的制作和吊裝就位

3.4.1 鋼筋籠的制作

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量。制作鋼筋籠時(shí)，對鋼筋的調(diào)直、除銹、截?cái)?、彎折與焊接均按設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。鋼筋籠的主筋盡量為整根，需要對接時(shí)，宜采用搭接焊接頭，搭接的長度不小于5d，末端不設(shè)彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準(zhǔn)確，其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強(qiáng)箍筋間距施工誤差，均不大于20mm。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，這是由于鋼筋籠吊放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的。

3.4.2 鋼筋籠的安裝

鋼筋籠吊裝時(shí)對準(zhǔn)孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落，無效時(shí)，立即停止下落，查明原因后再安裝。不允許高起猛落，強(qiáng)行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后牢固定位，容許偏差不大于5cm，并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。

3.5 水下混凝土的灌注

3.5.1 砼材料要求和導(dǎo)管、漏斗、儲(chǔ)料斗的配備

為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石質(zhì)量檢測報(bào)告），對不合格的材料嚴(yán)禁用于砼灌注樁。

導(dǎo)管、漏斗和儲(chǔ)料斗的配.水下砼一般用鋼導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管內(nèi)徑為200－350mm，視樁徑大小而定，導(dǎo)管分節(jié)長度應(yīng)便于拆裝和搬運(yùn)、并小于導(dǎo)管提升設(shè)備的提升高度，中間節(jié)兩端焊有法蘭、以便用螺栓互相連接。上下兩節(jié)法蘭間墊以4-5mm厚橡膠墊付圈，其寬度外側(cè)齊法蘭盤邊緣，內(nèi)側(cè)稍窄于法蘭內(nèi)緣。

漏斗用2-3mm厚的鋼板制成圓錐形或棱錐形，在距漏斗上口的15cm處的外面兩側(cè)對稱地焊吊環(huán)各一個(gè)，插入導(dǎo)管的一般長度均設(shè)15cm。

儲(chǔ)料斗采用3mm厚鋼板及加勁肋制做，底部做成斜坡，出口設(shè)閘門，活動(dòng)溜槽設(shè)在儲(chǔ)料斗出口下方，溜槽下接漏斗。

3.5.2 砼的拌合

在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，混凝土坍落采用18-22cm之間，拌制砼配料時(shí)，各種衡器應(yīng)保持準(zhǔn)確。放入拌和機(jī)內(nèi)的第一盤砼材料應(yīng)含有適量的水泥、砂和水，以覆蓋拌和筒的內(nèi)壁而不降低拌和物所需的含漿量。攪拌時(shí)間從所有材料裝入拌和筒加水到排出，不小于2～2.5分鐘，在下盤材料裝入前，攪拌機(jī)內(nèi)的拌合料全部倒完。如果攪拌機(jī)停用超過30min時(shí)，將攪拌機(jī)徹底清洗后才能拌合新砼。

3.5.3 鉆孔樁砼灌注

砼灌注工作開始后，必須連續(xù)不斷地進(jìn)行并且每斗砼灌注間隔時(shí)間盡量縮短，拆除導(dǎo)管所耗時(shí)間嚴(yán)格控制，一般不超過15min，不能中途停工；在灌注砼過程中，隨時(shí)探測砼高度，及時(shí)拆除或提升導(dǎo)管，注意保持適當(dāng)?shù)穆裆睿瑢?dǎo)管埋深一般保持在2～4m，最大埋深不大于6m；灌注砼注意的幾個(gè)問題：導(dǎo)管下端距樁底控制為0.3～0.4m；導(dǎo)管埋入砼的深度在任何時(shí)候不小于1.0m；水下灌注砼的實(shí)際樁頂標(biāo)高應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5－1.0m左右；嚴(yán)禁導(dǎo)管漏水或?qū)Ч艿卓谶M(jìn)水（即封不住底）而造成斷樁事故，保證施工質(zhì)量；當(dāng)砼灌注完畢后，待樁上部砼開始初凝，解除對鋼筋籠固定措施，保證鋼筋籠隨著砼的收縮而收縮，避免粘結(jié)力的損失。

3.5.4 樁頭的清理

等樁頭砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的25%時(shí)，立即拆除護(hù)筒并鑿除樁頭多余砼。達(dá)到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，鑿除樁頭砼采用人工手工鑿除，不采用爆破或其它影響樁身質(zhì)量的方法進(jìn)行。

結(jié)束語:

綜上所述,為了確保西鳳大橋每一根橋梁樁基的順利成樁，無論從開始的樁基定位、開孔鉆進(jìn)，以及到后來的鋼筋籠吊放、水下混凝土的灌注，無不需要付出了巨大的心血與精力。實(shí)踐證明，在樁基成樁的整個(gè)過程中，我們只有嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格做好每道工序的質(zhì)量控制，嚴(yán)格做好前后工序的順利銜接，才能為樁基工程的順利完工保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000） 人民交通出版社.2001 年1月.

[2]《公路施工手冊-橋涵》.交通部第一公路工程總公司主編.人民交通出版社.