綏芬河至滿洲里高速公路齊齊哈爾至甘南(黑蒙界)段項目第 A9標段鉆孔灌注樁施工工藝

曹中剛

(佳木斯市路橋工程有限公司)

1 工程概況

綏芬河至滿洲里高速公路齊齊哈爾至甘南(黑蒙界)段項目第 A9合同段,標段起點里程為 K854+000,終點里程為K864+000,路線全長 10km。路線范圍內地勢平坦,高差起伏小,地勢為西北高東南低。

工程項目所在區域以第四系全新統沖積層(Q2a14)及(Q1a14)為主,巖性為砂粘土、砂層,局部為圓礫土層。下部主要以第四系更新統湖積層(Q21)及(Q2a12)為主,巖性為淤泥質砂性土、砂及圓礫土層。項目沿線為第四紀松散沉積地層,以淤泥質亞粘土、細砂、中砂、粗砂、礫砂為主要構成,表層一般為 0～10m的細砂、粉質低液限粘土,以下為砂礫石松散沉積物,層厚 10～100m不等。

全線 12座橋梁共計 215根鉆孔樁,詳見表 1。

表 1 12座橋梁參數

2 施工準備工作

2.1 原材料及配合比的質量控制

(1)水泥。采用哈爾濱天鵝 425#普通硅酸鹽水泥,其初凝時間 2h45min。

(2)粗集料。采用阿榮旗石場碎石,碎石質地堅硬,含泥量 0.9%,針片狀含量 9.3%,級配符合設計要求。

(3)細集料。選用音河砂場中砂,細度模數 2.7,含泥量 2.1%。(4)水。采用飲用水,其 pH值大于 5。

(5)鋼筋。采用西林鋼廠的鋼筋。其冷彎、抗拉、焊接各項指標符合設計要求。

以上橋涵所用的原材料的各種性能均符合設計要求。

鉆孔灌注樁的混凝土(C25水下)經多次試配后選出最優配合比,混凝土拌和物具有良好的和易性,保證混合料運輸過程中無顯著離析、泌水現象發生,坍落度控制在 180～220mm。

2.2 埋設鋼護筒

平整場地,清除雜物,遇淺水時,采用筑島方案。鋼護筒埋設后,頂部高出地面 0.3m,四周底部用50cm厚的粘土夯實,以防護地面水滲入及滲漏泥漿,鋼護筒埋設頂面位置偏差 ＜5cm,斜度 ＜1%。

安置護筒時,護筒的內徑宜比樁徑大 200～400mm,護筒中心豎直線應與樁中心線重合。護筒宜高出地面 0.3m或水面 1.0～2.0m,其埋置深度應控制在 2～4m,特殊情況應加深以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進行。護筒連接處要求筒內無突出物,應耐拉、壓,不漏水。

2.3 鉆機就位及開挖泥漿池、沉淀池

鉆機就位前,應對鉆孔各項準備工作進行檢查,鉆孔時按設計資料繪制地質剖面圖,選用CZ-22A型反循環鉆機。鉆機底座用方木墊穩,以防鉆機在鉆孔時發生位移,保證成孔垂直度,鉆機就位后嚴格檢查鉆頭,糾正誤差,要求偏斜不超過 2cm。為充分利用泥漿使用率,防止泥漿污染環境,抽出的泥漿通過沉淀清碴排水后,重復使用。

2.4 護壁泥漿

選用優質粘土造漿護壁,向孔內投放優質粘土利用鉆頭沖擊造漿,利用泥漿泵循環泥漿,并根據不同的地質情況采用不同的泥漿比重,在一般地層中,泥漿相對密度在 1.2～1.25之間,在砂性土或砂層中,泥漿相對密度在 1.25～1.4之間。必要時,為改善泥漿質量,摻入適量外加劑。

3 鉆孔樁施工

3.1 鉆孔

鉆孔作業應分班連續進行,填寫的鉆孔施工記錄,交接班時應交待鉆進情況及下一班應注意事項,應經常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗,不合要求時應隨時改正,應經常注意地層變化,在地層變化處均應撈取渣樣,判明后記入記錄表中并與地質剖面圖核對。

3.2 成孔

一般成孔時泥漿比重保持在 1.03～1.10之間,成孔過程指派專人隨時測量泥漿指標、孔深及鉆進情況,并做好記錄,發現異常及時處理。成孔后用測孔器測量成孔垂直度,如不滿足要求,用鉆頭反復修正直到滿足為止。

3.3 清孔

當鉆至設計孔底標高后,準確測定孔底標高,經檢查確認后方可清孔;清孔采取換漿法進行,利用泥漿泵進行泥漿循環,使孔內沉碴、泥漿稠度降至設計值。清孔結束后再次測量孔底標高,確認無誤后方可拆除鉆頭,施工下道工序。

3.4 鋼筋籠制作及安裝

鋼筋籠根據樁長分節,分段在鋼筋棚加工,鋼筋籠主筋接長采用雙面焊接,鋼筋籠主筋與加強箍筋間點焊焊接,以保證籠體的剛度。鋼筋保護層的設置利用在主筋上對稱焊鋼筋耳環,每隔 2m布置一層,每層 4個。在吊點位置設置加強筋,在加強筋上加做十字交叉鋼筋來提高加強筋的剛度,以增強抗變形的能力,在鋼筋籠入井時,再將十字交叉筋割除。

鋼筋籠用 25t汽車吊裝,孔深小于 15m時鋼筋籠整體放入,孔深大于 15m時鋼筋籠在井口分節對接,鋼筋主筋采用對接焊接頭。鋼筋籠下放到位后,在孔口用鋼管固定,防止在灌注混凝土時籠體上浮。鋼筋籠底面高程控制在規定要求范圍內。

3.5 安設導管

導管預先試拼、編號,并自下而上標示尺度,按規定做水密、承壓和接頭抗拉試驗。底節導管采用 4m長,其余導管為 2.5m/節。導管底部距孔底 25～40cm。必須滿足首批混凝土用量的要求(即首批混凝土入孔后,導管底部埋入混凝土面以下 1～1.5m),混凝土漏斗的容量據此設計。

3.6 灌注水下混凝土

一切準備就緒,在灌注水下混凝土前再次測量孔深,以確定沉碴厚度,沉碴厚度不得超過規范標準,如超限,則須重新清孔。

注意控制第一盤料應使導管埋管深度 2m以上,水下混凝土連續灌注,不得中斷,以防止混凝土凝固,造成事故。在灌注過程中,隨時測量混凝土面的高度以確定抽拔導管的時間,導管埋入混凝土面以下以 2～6m。混凝土面超灌至設計樁頂標高以上 0.5～1.0m以便清除浮漿,確保樁頭混凝土質量。

3.7 鉆孔樁質量檢驗與試驗

混凝土灌注時,每根樁做混凝土檢查試件至少三組,基坑開挖完畢鑿除樁頭混凝土至設計標高后,應檢測鋼筋籠中心位置、保護層厚度是否滿足規范要求,樁頭混凝土是否密實,需嵌入承臺或系梁內的錨固鋼筋長度是否符合圖紙要求,對每一根樁均做無破損檢測,對樁的質量做出檢驗和評價。