芻議橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

曾發(fā)根 曾 芳

（宜春市公路管理局直屬分局， 江西 宜春 336000）

一、鉆孔灌注樁施工前準(zhǔn)備：

(一)場地準(zhǔn)備

施工前將場地平整好,以便安裝鉆機(jī)。本橋位2#～4#墩處于水中,且水深常年在6～7m左右,采用土袋圍堰筑島,用粘土修筑一條長30m、頂寬5m的E形島,并壓實(shí),平臺(tái)高于常水位0.5m，填土外部包編織袋,以防沖刷.若墩臺(tái)位于無水岸灘,鉆機(jī)位置處應(yīng)清除雜物、換填軟土、平整夯實(shí),場地有淺水時(shí),可用土或草袋圍堰筑島；場地有深水或陡坡時(shí),可用木樁或鋼管樁架設(shè)平臺(tái),水深但水流平穩(wěn)時(shí),條件許可,也可將施工平臺(tái)設(shè)在浮船上(需計(jì)算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度,驗(yàn)算穩(wěn)定性)。本工程2#墩處于淺水使用圍堰筑島，3-4#墩處于深水因此采用鋼管樁架設(shè)平臺(tái).

(二)埋置護(hù)筒

護(hù)筒制作要求:堅(jiān)固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便并能重復(fù)使用。一般用木材、薄鋼板或鋼筋混凝土制成。這里采用直徑為2m長度2m的鋼護(hù)筒。

①護(hù)筒的作用：1.固定樁位,并作鉆孔導(dǎo)向；2.保護(hù)孔口防止孔口土層坍塌；3.隔離孔內(nèi)孔外表層水,并保持孔內(nèi)水位高出施工水位以穩(wěn)定孔壁。②護(hù)筒埋置需注意事項(xiàng)：護(hù)筒平面位置埋設(shè)準(zhǔn)確(偏差不大于50mm2)，護(hù)筒頂部標(biāo)高應(yīng)高出地下水位和施工水位1.5～2.0m。護(hù)筒溢漿口應(yīng)高出地面0.2～0.3m3)，護(hù)筒底應(yīng)低于施工最低水位(一般低于0.1～0.3m即可)。埋設(shè)護(hù)筒挖坑只需比護(hù)筒直徑大0.5～1.0m就行,護(hù)筒四周用粘土夯填密實(shí),護(hù)筒底必須在穩(wěn)定的粘土層中,否則換填粘土并夯實(shí),厚度不小于50cm。

(三)制備泥漿

在0#臺(tái)、1#和2#墩、5#墩、6#臺(tái)的位置修建泥漿池。泥漿最好采用優(yōu)質(zhì)純粘土或膨潤土,若沒有好的純粘土或膨潤土,或者遠(yuǎn)運(yùn)都困難,可摻配少量添加劑改善泥漿的性能。泥漿在鉆孔中的作用:在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的靜水壓力,可防止坍孔,泥漿向孔外土層滲漏,在鉆進(jìn)過程中,因鉆頭的作用,孔壁表面形成一層膠泥,具有護(hù)壁作用,同時(shí)將孔外水流切斷,能穩(wěn)定孔內(nèi)水位,泥漿比重大,具有挾帶鉆渣作用,利于鉆渣排出。泥漿比重在1.1～1.3之間,由于本樁基處于卵石及巖層中,泥漿比重為1.3左右.粘度在22～30Pa/S,含砂率≤4%.

(四)安裝鉆機(jī)

鉆機(jī)是鉆孔、吊放鋼筋籠、灌注砼的支架。在鉆孔過程中,成孔中心必須對(duì)準(zhǔn)樁位中心,鉆機(jī)必須保持平穩(wěn),不發(fā)生位移、傾斜和沉陷。鉆機(jī)安裝就位時(shí),應(yīng)詳細(xì)測(cè)量,底座用枕木墊實(shí)塞緊,并在鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查。

二、鉆進(jìn)成孔：

利用鉆錐(45kN)不斷地提錐、落錐反復(fù)沖擊孔底土層,把土層中泥砂、石塊擠向孔壁或打成碎渣,鉆渣懸浮于泥漿中,利用掏渣筒取出,重復(fù)以上過程沖擊鉆進(jìn)成孔。在鉆孔過程中應(yīng)防止坍孔、孔形扭歪或孔斜,甚至把鉆頭埋住或掉進(jìn)孔內(nèi)等事故,因此要注意下列各點(diǎn):

①在鉆孔過程中,始終保持孔內(nèi)外的水位差和泥漿濃度,以起到護(hù)壁固壁作用,防止坍孔。②在鉆孔過程中,應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探情況控制鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度,防止坍孔、鉆孔偏斜、卡鉆等情況發(fā)生.③鉆孔宜一氣呵成,不宜中途停鉆以避免坍孔,若坍孔嚴(yán)重應(yīng)回填重鉆.④鉆孔過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁位、成孔情況的檢查工作.終孔時(shí)應(yīng)對(duì)樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底情況按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。合格后立即清孔、安放鋼筋籠、灌注砼.

三、清孔及吊裝鋼筋籠

清孔的目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿,以保證灌注的砼質(zhì)量及承載力.清孔的方法:換漿清孔。鉆孔完成后不再進(jìn)尺,繼續(xù)循環(huán)換漿清渣,直至達(dá)到清理泥漿的要求(泥漿比重不大于1.1).另外還有抽漿清孔和掏渣清孔的方法,根據(jù)實(shí)際情況采用適合的方法。

清孔時(shí)要注意的要點(diǎn)：必須保持孔內(nèi)水頭高度；灌注砼前孔底沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定；不得用加深孔底的方法代替清孔。

鋼筋籠的制作應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)先焊成鋼筋骨架,用大噸位吊車吊入鉆孔內(nèi)就位,校正鋼筋籠的位置并固定,防止灌注砼的時(shí)候鋼筋籠上浮。若鋼筋籠超過吊車的最高長度,鋼筋籠宜分段安裝,焊接就位.

四、灌注水下砼

終孔后待鋼筋籠安裝就位,接著安裝導(dǎo)管。導(dǎo)管內(nèi)徑為30cm的鋼管,壁厚4mm,每節(jié)2m,另有調(diào)整節(jié),長度0.5～1.0m,最下面一節(jié)為4.9m,根據(jù)孔深確定導(dǎo)管長度。導(dǎo)管兩端用法蘭盤及螺栓連接,并墊橡皮圈保證不漏水。在澆注砼前必須檢查導(dǎo)管的密封性,確保導(dǎo)管密封不滲水。將導(dǎo)管居中插入到離孔底0.2～0.3m(不得插入孔底沉淀的泥漿中),導(dǎo)管上口接漏斗,并設(shè)隔水栓。待漏斗中砼儲(chǔ)備量足夠后,放開隔水栓,砼從漏斗底迅速下落,孔內(nèi)水位驟漲外溢,說明砼灌入孔內(nèi)。足夠數(shù)量的砼將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出,并使導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)砼內(nèi)1.0m以上,隨著砼不斷通過導(dǎo)管灌入孔內(nèi),孔內(nèi)初期灌注的砼及上面的水、泥漿不斷被頂托升高,不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管,直至鉆孔灌注砼完畢。

灌注水下砼是鉆孔灌注樁施工最后一道關(guān)鍵性的工作,其施工質(zhì)量嚴(yán)重影響樁的質(zhì)量,必須注意以下幾點(diǎn):

①砼材料的要求:認(rèn)真做好水下砼配合比設(shè)計(jì),砼必須具有良好的流動(dòng)性及和易性,為防止卡管,碎石粒徑為1～3cm,最大粒徑不大于4cm。C25水下砼配合比:普通425級(jí)水泥:河沙:碎石:水=1:1.62:2.43:0.53.坍落度為200mm,每立方米砼水泥用量為437kg,水灰比為0.53,砂率為40%。②必須保證首批砼數(shù)量。為了保證首批砼能將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出并滿足導(dǎo)管初次埋入深度的要求,應(yīng)確定漏斗的最小容積。③砼必須拌合均勻,盡可能縮短運(yùn)距和減少顛簸,防止砼離析而發(fā)生卡管事故。④灌注砼必須連續(xù)作業(yè),避免任何原因中斷灌注。砼的拌制和運(yùn)輸必須滿足連續(xù)作業(yè)的要求。⑤灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值預(yù)加一定高度,此范圍內(nèi)的浮漿和砼應(yīng)鑿除,確保樁頂砼質(zhì)量。預(yù)加值為0.5～1.0m。待砼灌注完畢后扒出鋼護(hù)筒,及時(shí)清除多余的砼,但清理完后的砼還必須比設(shè)計(jì)高20cm,待砼達(dá)到強(qiáng)度后再鑿除至設(shè)計(jì)標(biāo)高。(實(shí)際施工中可留3～5cm)

五、鉆孔灌注施工中應(yīng)注意的問題

①在施工圖會(huì)審和開始挖掘前，技術(shù)負(fù)責(zé)人應(yīng)認(rèn)真研究鉆探資料，分析地質(zhì)條件，對(duì)可能出現(xiàn)的流砂、管涌、涌水以及有害氣體等情況，應(yīng)制定有針對(duì)性的安全防護(hù)措施。如對(duì)施工安全問題存在疑慮，應(yīng)事先向有關(guān)單位提出意見，協(xié)商解決。②孔口周圍要采取防護(hù)措施，防止孔口雜物落下傷人，如加高孔口護(hù)壁、設(shè)置孔口活動(dòng)蓋板等。③施工場地內(nèi)的一切電源、電路的安裝和拆除必須由持證電工操作，電器必須嚴(yán)格接地、接零和使用漏電保護(hù)器。④防止有毒氣體危害人員安全，當(dāng)樁孔開挖深度超過5m時(shí)，每天開工前應(yīng)進(jìn)行有毒氣體的檢測(cè)；挖孔時(shí)要時(shí)刻注意是否有有毒氣體，特別是當(dāng)孔深超過10m時(shí)要采取必要的通風(fēng)措施，風(fēng)量不宜少于25L/s。⑤灌注樁身混凝土?xí)r，相鄰10m范圍內(nèi)的挖孔作業(yè)應(yīng)停止，并不得在孔底留人。⑥同時(shí)開挖的樁位間距不小于7m。⑦挖孔樁孔口要安設(shè)防護(hù)網(wǎng)蓋，防止落石傷人。⑧爆破裝藥量要嚴(yán)格控制，禁止爆破人員在孔內(nèi)點(diǎn)燃導(dǎo)火索。⑨每次爆破后，由領(lǐng)工員組織立即檢查線路狀況，當(dāng)線路幾何尺寸超過臨時(shí)補(bǔ)休允許誤差時(shí)，應(yīng)在當(dāng)日內(nèi)處理完畢。

結(jié)束語

隨著我國公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡便等特點(diǎn)仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對(duì)其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求，對(duì)各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮。

[1]陳躍慶編.地基與基礎(chǔ)工程施工技術(shù)［M］.機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]陶興文.上海地區(qū)鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)的設(shè)計(jì)與施工［J］.探礦工程(巖土鉆掘工程)，2001，(4).