淺談80#主墩鉆孔樁施工技術

譚玉琪

中鐵二十三局集團第七工程有限公司，廣東 深圳 518172

1 樁基施工概況

霍林河立交橋連續梁（70+125+70）80#主墩鉆孔樁基礎，樁基設計為15根φ2.5m樁徑，樁長45m,樁頂標高-0.713m，樁底標高-35.713m。地質情況：從樁頂往下3m為淤泥、粘土σ0=50kPa～120kPa，3m～5m 為 粉質粘土 σ0=150kPa，5m～8m 為泥質砂巖σ0=200kPa～350kPa，8m～35m為泥質砂巖、W2、Ⅳ級軟石σ0=600kPa，承臺結構尺寸為29.7m*16.9m*5m。

2 鉆孔樁施工工序及技術要點

2.1 施工準備

2.1.1 平整場地

在樁基施工前，把樁基位置用改良土填筑，必要時進行清淤換填，然后用機具找平壓實，使機械順利進場，并確保鉆機在施工中的穩定。

2.1.2 埋設護筒

護筒采用8mm厚鋼板制作，內徑比樁徑大40cm，護筒要堅實、不漏水。護筒頂面宜高出地下水位2m，還要滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地時還要高出施工地面0.3m。

2.1.3 泥漿池布置、泥漿調制

因受場地限制，泥漿沉淀池分別設在小里程設置4個，根據場地可以沿橫向延伸，在大里程設置4個，大小可以向縱向延伸。泥漿沉淀池用于沉淀鉆碴，貯存泥漿，通過泥漿泵實現泥漿的循環利用。施工時要注意防止泥漿漫流，污染環境。泥漿池的圍護采用竹竿綁扎成柵欄，高度1.5m，埋入土中50cm，竹竿橫向距地面30cm設置一道，再在上面50cm設置一道。豎向每50cm立一豎桿。

鉆孔樁泥漿制漿采用粘性土，保證粘土具有較好的分散懸浮性和造漿性。泥漿性能指標，要按鉆孔方法和地質情況確定并要符合下列規定：

泥漿比重：鉆孔時泥漿比重為1.1～1.3。

黏度：一般地層16s～22s，松散易坍地層19s～28s。

含砂率：新制泥漿不大于4%。

膠體率：不小于95%。

pH值：要大于6.5。

2.1.4 鉆機就位

鉆機就位底座下墊適當枕木，保持穩固、水平，防止鉆進過程中鉆機移位、下沉。鉆頭中心要與樁位中心重合。

2.2 鉆孔

根據橋位工程地質情況，采用沖擊鉆鉆進，鉆頭采用十字型沖擊鉆頭。鉆孔過程中要注意以下技術要點為：

1）開鉆時鉆頭中心與樁位中心的偏差不得大于2cm。孔內先灌注泥漿，也可直接投放粘土，用鉆頭以小沖程反復沖擊造漿，使護筒底口以下2m～3m范圍內的孔壁堅實、不漏，并豎直圓順，能起導向作用。開鉆時宜慢速鉆進，鉆至護筒下1m后再以正常速度鉆進，在鉆進過程中要根據地質情況適時調整鉆進參數；

2）鉆孔時，孔內水位宜高于護筒底腳0.5以上或地下水位以上1.5m～2.0m。在沖擊鉆進取渣和停鉆后，要及時向孔內補水或新鮮泥漿，保持孔內水頭高度和泥漿比重粘度，防止坍孔，同時要將鉆頭提出孔外，孔口要加覆蓋。

2.3 第一次清孔

鉆孔至設計高程，報檢合格后，開始進行第一次清孔，清孔采用換漿法，使泥漿性能指標、孔底沉渣基本符合規范、設計要求后，準備下放鋼筋籠。

2.4 鋼筋籠的制作

樁基鋼筋籠主筋為φ25的螺紋鋼筋，鋼筋籠分段制作，分段長度根據鋼筋籠的全長及吊裝能力，分為3段吊裝入孔對接，制作時，按設計尺寸做好加強箍筋，并在加強箍筋上標出主筋的位置；把主筋擺放在制作臺座上，標出加強箍筋的位置。然后根據主筋及加強箍筋上的標記兩者對要聯接，聯接方式采用焊接，開始可點焊，形成骨架后加強焊縫，使之牢固，主筋及加強箍筋焊接完成后根據設計要求安裝螺旋箍筋（盤條）。最后根據設計要求焊接定位鋼筋，以保證鋼筋籠下放后的保護層厚度。

2.5 導管安裝

1）鋼導管內壁光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管直徑要與樁徑及混凝土澆筑速度相適應，為25cm。導管管節長度，中間節宜為2m等長，底節為4m，漏斗下用1m長導管；

2）導管使用前要進行試拼和試壓，按自下而上順序編號和標示尺度。導管組裝后軸線偏差，不宜超過孔深的0.5%并不大于10cm，連接時連接螺栓的螺帽宜在上；試壓壓力宜為孔底靜水壓力的1.5倍；

3）導管長度要按孔深和工作平臺高度決定。導管接頭采用螺旋絲扣型接頭，下部必須有防松裝置。

2.6 第二次清孔

在第一次清孔達到要求后，由于安裝鋼筋籠及導管，至澆筑混凝土的時間較長，孔底又會產生沉渣，所以鋼筋籠及導管安裝完畢后，再利用導管進行二次清孔。清孔的方法是在導管頂部安裝一個彎頭和皮籠，用泵將泥漿壓入導管內，再從孔底沿著導管外置換沉渣。

清孔要達到以下標準：孔內排出的泥漿手摸無2mm～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.10，含砂率<2%，粘度17s～20s；灌注混凝土以前，孔底沉渣厚度不要大于5cm。第二次清孔經報監理工程師檢驗合格后,立即灌筑水下混凝土。

2.7 灌注水下混凝土

混凝土采用拌和站集中拌和，用罐車運輸混凝土進行灌注。灌注水下混凝土注意以下事項：

1）灌注過程中，隨時檢查混凝土的均勻性和塌落度，混凝土坍落度要滿足18cm～22cm的要求，并不同位置留取三組試件；

2）水下混凝土灌注開始后，必須緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，采取有效措施，防止混凝土從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底；注意觀察導管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，計算導管埋置深度，正確指揮導管的提升和拆除，使導管的埋置深度始終控制在2m～4m以內；

3）在灌注前期,導管埋深不得小于2m。對如此大直徑鉆孔長樁，因其首批灌注的混凝土覆蓋層，灌注近終期時，上面已由于時間較長，流動性大為降低，易被后灌的混凝土局部頂破，形成夾層斷樁，而且不易被發現，故要求灌注到接近完成時，導管埋深必須大于3m，以避免上述事故的發生；

4）在混凝土地灌注過程中，當導管內混凝土不滿或含有空氣時，后續混凝土要徐徐灌入，以免在導管內形成高壓氣囊；

5）為確保鉆孔樁長度達到設計長度，并保證樁頂質量，在樁頂設計標高以上加灌1.0m左右的混凝土；

6）在水下混凝土灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱的高度減小，混凝土面的壓力降低，而孔內的泥漿所含碴、土的比例增加，相對密度增大，如果在這種情況下混凝土頂升困難，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段導管時，拔管速度要慢，以防樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。

3 鉆孔事故的預防及處理

常見的鉆孔事故有坍孔，鉆孔偏斜、卡鉆、掉鉆、擴孔及縮孔等，具體預防及處理措施如下：

3.1 坍孔

1）坍孔部位不深時，可改用深埋護筒，將護筒周圍回填土，夯實，重新鉆孔；

2）輕度坍孔，可加大泥漿相對密度和提高水位；

3）嚴重坍孔，用黏土泥膏投入，待孔壁穩定后采用低速鉆進；

4）汛期水位變化過大時，要采取升高護筒，增加水頭或用虹吸管等措施保證水頭相對穩定；

5）提升鉆頭，下放鋼筋骨架要保持豎直，盡量不要碰撞孔壁；

6）在松動砂層鉆進時，控制進尺速度，并用較好泥漿護壁。

3.2 鉆孔偏斜

1）檢查、糾正樁架，使之垂直安置穩固，并對導架進行水平與垂直校正和對鉆孔設備加以檢修；

2）偏斜過大時，填入小片石（卵石或礫石）重新鉆進，控制鉆速。

3.3 卡鉆

1）對于向下能活動的上卡，可用上下提升法，即上、下提動鉆頭，并配以將鋼絲繩左右拔移、旋轉；

2）卡鉆后不宜強提，只宜輕提，輕提不動時，可用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出。

3.4 掉鉆

1）卡鉆時要設有保護繩方能適要強提，嚴防鉆頭空打，發生掉鉆事故；

2）經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯結裝置。

3.5 擴孔及縮孔

1）注意采取防止坍孔和防止鉆頭擺動過大的措施；

2）注意及時焊補鉆頭，并在軟塑地層采用失水率小的優質泥漿護壁；

3）已發生縮孔時，在該處用鉆頭上下反復掃孔以擴大孔徑。

4 結論

本橋樁基雖與小直徑鉆孔樁基施工，表面看無多大區別，但在具體施工過程中，每個細部施工環節，都為我們對長大樁基施工探索，提供了富貴的經驗。

[1]盛焰華，寧奇，楊云川，等.長壽長江大橋大直徑鉆孔樁施工方法[J].鐵道標準設計，2003(S1)：16-17.

[2]董海明.響礁門大橋深水大直徑鉆孔灌注樁的鋼護筒施工[J].橋梁建設，2003(5)：37-38.

[3]趙常煜.八尺門跨海大橋蛇.8m大直徑鉆孔樁施工技術[J].山西建筑，2003，29(7)：302-303.

[4]魏文云.福州鼓山大橋2主墩鉆孔樁施工質量控制[J].鐵道建筑，2010(3).