淺談橋梁鉆孔灌注樁施工

張 俊 李文亞

（1、信陽(yáng)市平橋區(qū)公路管理局，河南 信陽(yáng) 464100 2、汝陽(yáng)縣公路管理局，河南 汝陽(yáng) 471200）

1 工程概況

某主橋鉆孔灌注樁共96根，直徑1.5米16根，直徑2.5米80根，總計(jì)6400米。其中27號(hào)墩共40根，單根樁長(zhǎng)65米；28號(hào)墩共40根，單根樁長(zhǎng)70米；26號(hào)墩共8棵，單根樁長(zhǎng)60米；29號(hào)墩共8棵，單根樁長(zhǎng)65米。主橋樁基所在地質(zhì)基本以粘土、亞粘土交替分布，并有少量砂土夾層。

2 鉆孔灌注樁的施工順序

主橋基樁及時(shí)開(kāi)工和保質(zhì)保量完成，是確保全橋工期的關(guān)鍵。結(jié)合本工程的特點(diǎn)，鉆孔灌注樁的施工順序考慮如下：

2.1 首先進(jìn)行10#墩基樁施工。

2.2 在施工便橋和9＃墩鉆孔工作平臺(tái)施工同時(shí)，進(jìn)行8#、7#墩基樁施工；9#墩鉆孔平臺(tái)施工完成后，調(diào)配6～8臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)行9#墩基樁施工。

2.3 8#、10#邊塔基樁施工完后，鉆機(jī)分別調(diào)配到7#和11#墩進(jìn)行基樁施工。

3 鉆孔樁護(hù)筒施工

3.1 護(hù)筒設(shè)計(jì)

鉆孔樁設(shè)計(jì)樁徑1.5m，根據(jù)我公司以往在運(yùn)河上施工的數(shù)座特大橋的經(jīng)驗(yàn)，護(hù)筒直徑設(shè)定為1.8m。7#～8#、10#～11#墩為陸上樁，護(hù)筒長(zhǎng)度設(shè)定為3m，采用8mm鋼板卷制。9#墩鉆孔樁為水中墩，護(hù)筒長(zhǎng)度設(shè)定為6m，用10mm鋼板卷制而成。

3.2 護(hù)筒施工

3.2.1 鋼護(hù)筒在車間內(nèi)分節(jié)加工，每節(jié)長(zhǎng)6米。所有鋼護(hù)筒采用60型振動(dòng)錘進(jìn)行振動(dòng)下沉。為防止護(hù)筒變形，護(hù)筒內(nèi)設(shè)置多道臨時(shí)米字型剪刀撐，隨著護(hù)筒的下沉，及時(shí)把剪刀撐取出。

3.2.2 護(hù)筒施工。9#墩鋼護(hù)筒在鉆孔平臺(tái)上利用振動(dòng)錘及導(dǎo)向設(shè)施來(lái)完成。依據(jù)橋位控制點(diǎn)，用全站儀放出鋼護(hù)筒（即樁基位置）的準(zhǔn)確位置，并在平臺(tái)上設(shè)樁位臨時(shí)控制點(diǎn)。在沉設(shè)護(hù)筒時(shí)，隨時(shí)檢查其平面位置，發(fā)現(xiàn)偏移立即進(jìn)行校正。為了控制鋼護(hù)筒下沉垂直度，導(dǎo)向架擬定5米高。鋼護(hù)筒在導(dǎo)向架內(nèi)振動(dòng)下沉，并在下沉過(guò)程中隨時(shí)對(duì)護(hù)筒垂直度進(jìn)行檢查校正。

7#、8#、10#、11# 墩處于陸地上，鋼護(hù)筒長(zhǎng)度較短，用振動(dòng)錘直接下沉鋼護(hù)筒，不需要導(dǎo)向裝置。下沉過(guò)程中，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行護(hù)筒垂直度觀測(cè)。如果出現(xiàn)較小傾斜，可在下沉過(guò)程中用導(dǎo)鏈以反方向拉力進(jìn)行糾正，如果出現(xiàn)較大傾斜，需拔出重新下沉。采用全站儀定出樁位中心和四個(gè)控制樁，進(jìn)行鋼護(hù)筒平面位置控制。

4 鉆孔灌注樁施工

根據(jù)我公司施工過(guò)黃河橋施工經(jīng)驗(yàn)，本橋基樁鉆孔必須采用大型鉆機(jī)，正循環(huán)鉆孔施工方法。為確保成孔質(zhì)量，在鉆進(jìn)過(guò)程中必須采取鉆頭配重減壓、提高泥漿性能及水頭壓力等措施。

4.1 鉆孔

4.1.1 鉆機(jī)安裝就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)、牢固，在鉆進(jìn)過(guò)程中不致產(chǎn)生傾斜位移。鉆機(jī)頂部的起吊滑輪轉(zhuǎn)盤(pán)中心與鉆孔中心保持在同一鉛垂線上，鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常檢查，如有問(wèn)題及時(shí)糾正。

4.1.2 鉆進(jìn)過(guò)程中采用增重減壓鉆進(jìn)，保持孔底承受的壓力不超過(guò)鉆具重量之和（扣除浮力）的80%，以避免斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。

4.1.3 根據(jù)以往施工過(guò)幾座黃河特大橋的鉆孔施工經(jīng)驗(yàn)，成孔過(guò)程中，必須做好泥漿的維護(hù)管理工作。每0.5小時(shí)測(cè)一次泥漿的稠度和相對(duì)密度。根據(jù)泥漿成分的變化分析孔內(nèi)、護(hù)筒腳等部位的變化而做出相應(yīng)的處理措施，并密切注意運(yùn)河流量與水位情況，及時(shí)調(diào)整泥漿面位置。

4.2 清孔

成孔后，提升鉆頭距孔底10～20cm，空轉(zhuǎn)鉆頭，以相對(duì)密度較低(1.03～1.1)的低含砂率優(yōu)質(zhì)泥漿從鉆桿內(nèi)注入，將鉆孔內(nèi)的懸浮鉆渣和相對(duì)密度較大的泥漿換出，清孔時(shí)要保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥漿相對(duì)密度應(yīng)在1.03～1.1，粘度為17～20秒，含砂率<2%；孔底沉淀土厚度不大于15cm。

4.3 制作、安裝鋼筋籠

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鋼筋籠主筋采用擠壓套管連接技術(shù)進(jìn)行連接。施工工藝為：施工時(shí)須首先清除鋼筋連接位置的鐵銹、油污、砂漿等附著物。端頭若影響套筒安裝，必須矯直、修磨（橫肋嚴(yán)禁打磨）；然后將鋼筋插入鋼套內(nèi)，插入深度應(yīng)按對(duì)稱定位標(biāo)志確定；調(diào)整壓鉗，使壓模對(duì)準(zhǔn)鋼套筒表面的壓痕標(biāo)志，并使壓模壓接方向與鋼套筒軸線垂直；啟動(dòng)超高壓泵徑向加壓，達(dá)到預(yù)定壓力并使壓痕壓至規(guī)定深度后，即可卸壓退模（壓接過(guò)程中應(yīng)始終注意接頭兩端鋼筋軸線保持一致）。擠壓套管連接技術(shù)使用前須進(jìn)行試驗(yàn)，合格后并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可方可使用。

鋼筋籠和檢測(cè)管先行分節(jié)制作，制作在加工場(chǎng)地進(jìn)行。鋼筋籠每節(jié)長(zhǎng)約12m。制作過(guò)程中，注意把檢測(cè)管與箍筋焊接牢固且位置準(zhǔn)確。利用汽車將分節(jié)鋼筋籠運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，利用吊機(jī)現(xiàn)場(chǎng)吊裝。首先下放第一節(jié)鋼筋籠，然后在檢測(cè)管內(nèi)注滿清水，隨即下放第二節(jié)鋼筋籠，并組織專業(yè)鋼筋工進(jìn)行上下兩節(jié)鋼筋籠的擠壓套管連接，時(shí)間控制在0.5小時(shí)內(nèi)，連接完成后，繼續(xù)下放鋼筋籠，并用型鋼臨時(shí)固定，然后再次在檢測(cè)管注入清水。以后鋼筋籠的安裝重復(fù)以上程序。

4.4 導(dǎo)管

混凝土灌注采用2套 300mm的導(dǎo)管，每套長(zhǎng)150米。導(dǎo)管采用螺旋連接套連接。吊裝前應(yīng)試拼，并經(jīng)試壓（壓力1.7MPa）確保不漏水?，F(xiàn)場(chǎng)拼接時(shí)要保持密封圈無(wú)破損，接頭嚴(yán)密，管軸順直。

4.5 灌注水下混凝土

灌注混凝土前，利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，對(duì)孔底沉淀層厚度、泥漿指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到要求后，立即灌注水下混凝土。

鉆孔樁混凝土灌注時(shí)，擬采用HZS-60型混凝土拌合站拌合，一臺(tái)50型或25型拌和站及1臺(tái)200KW發(fā)電機(jī)備用。鉆孔樁混凝土北岸采用3輛6m3混凝土罐車運(yùn)輸，南岸配備2輛混凝土罐車。

為延緩混凝土初凝時(shí)間，提高混凝土和易性，混凝土摻加監(jiān)理工程師認(rèn)可的緩凝減水劑，使混凝土初凝時(shí)間延至7～8小時(shí),115米樁在6小時(shí)內(nèi)完成灌注。

灌注首批混凝土?xí)r，導(dǎo)管下口距孔底距離宜保持在20～25cm，導(dǎo)管埋入混凝土中深度大于1m。

混凝土灌注過(guò)程中，隨時(shí)控測(cè)混凝土頂面高程，導(dǎo)管埋深控制在3m左右，混凝土連續(xù)灌注，并防止導(dǎo)管內(nèi)形成空氣囊。當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠時(shí)，要使導(dǎo)管保持較大的埋深，并放慢灌注速度，以減小混凝土的沖擊力，防止鋼筋籠上浮。當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定的埋深。

在最后灌注時(shí)，要核對(duì)混凝土的灌注量，使混凝土產(chǎn)生較大的沖擊力，以增加混凝土的壓力，提高混凝土密實(shí)性。為了保證樁頭混凝土質(zhì)量，最后灌注時(shí)導(dǎo)管在1～2米范圍內(nèi)上下移動(dòng)，樁頂超灌1m左右的混凝土。

為了減少后期樁頭破除的難度，混凝土灌注樁灌注完成后，及時(shí)用特制吸漿泵系統(tǒng)進(jìn)行超灌混凝土水泥漿的排除，但注意樁頂以上50cm內(nèi)混凝土不得撓動(dòng)。

5 混凝土灌注樁檢測(cè)

混凝土灌注樁超灌混凝土經(jīng)吸漿泵處理后，及時(shí)進(jìn)行骨料清除。當(dāng)樁混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，即可進(jìn)行混凝土灌注樁超聲波檢測(cè)，確定混凝土灌注樁質(zhì)量。檢測(cè)順序：AB→BC→CA。

由于主橋墩樁位排列較密，萬(wàn)一灌注樁發(fā)生質(zhì)量事故，不宜補(bǔ)樁。要求施工中必須謹(jǐn)慎，強(qiáng)化管理，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的控制，保證各個(gè)環(huán)節(jié)均達(dá)到規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，確保成樁質(zhì)量全部合格。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，鉆孔灌注樁是橋梁施工的關(guān)鍵，雖然鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)的日趨成熟,檢測(cè)手段也得到進(jìn)一步完善,但其較大難度的施工依舊是工程界關(guān)注的問(wèn)題，需要同仁繼續(xù)研究探索。

[1]韓劍光.淺談鉆孔樁基礎(chǔ)的施工監(jiān)理[A]海南省公路學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C],2003.

[2]葉民出.淺析公路工程監(jiān)理計(jì)量工作中常出現(xiàn)的問(wèn)題[A]海南省公路學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C],2004.

[3]豆仁國(guó).淺談橋梁鉆孔灌注樁施工監(jiān)理[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,(03).