石佛溝特大橋鉆孔灌注樁施工

【摘 要】在土木工程項(xiàng)目管理中，施工組織設(shè)計(jì)是一個(gè)必不可缺的管理手段。編制施工組織設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)工作人員必須掌握的基礎(chǔ)技能。大橋施工組織設(shè)計(jì)是研究公路基本建設(shè)過程中眾多要素的合理組織與安排的科學(xué)。根據(jù)其所處的環(huán)境、施工工期等進(jìn)行合理的組織、安排，使之有條不紊，以實(shí)現(xiàn)有計(jì)劃、有組織、均衡地施工，使其在工期上盡可能短，質(zhì)量上盡量高、資金上盡量省，成本上盡量低。

【關(guān)鍵詞】大橋；鉆孔灌注樁施工

1 施工測量、放樣

本工程用來進(jìn)行施工測量的儀器主要有全站儀和自動(dòng)安平式水準(zhǔn)儀（使用前需標(biāo)定）。其中全站儀主要用來進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)的復(fù)測、加密，控制點(diǎn)的測設(shè)。自動(dòng)安平式水準(zhǔn)儀則主要用來進(jìn)行水準(zhǔn)點(diǎn)的閉合、加密測量，對(duì)工程進(jìn)行高程控制和檢查。

在施工前必須使用校準(zhǔn)的儀器進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)測，測量精度應(yīng)滿足：應(yīng)當(dāng)注意，在復(fù)測導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，必須經(jīng)過不同時(shí)間和不同測量人員至少兩次的測量計(jì)算，而且必須與相鄰分部的導(dǎo)線點(diǎn)和控制點(diǎn)相閉合。

2 鉆孔灌注樁施工

2.1 施工地點(diǎn)平整處理，確保旋挖鉆機(jī)底座場地夯實(shí)平整，避免在工作過程中產(chǎn)生沉陷。確定樁位后，用十字線放出四個(gè)控制樁位，并以四個(gè)控制樁為基準(zhǔn)進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒和施工過程中樁位復(fù)核。

2.2 護(hù)筒由厚度6mm鋼板制成，護(hù)筒直徑比樁基孔徑大200－400mm，護(hù)筒長度2-4m。護(hù)筒最少高出地面30cm，以防雜物、泥水流入孔內(nèi)。護(hù)筒埋設(shè)利用旋挖機(jī)的鉆斗擠壓和人工輔助配合進(jìn)行埋設(shè)。

2.3 由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要為粉土、粉質(zhì)粘土層，采用澎潤土添加碳酸鈉拌制的泥漿。有助于防止孔壁坍塌、抑制地下水、懸浮鉆渣等。

泥漿相對(duì)密度：1.02－1.10，粘度：18－22s，砂率≤4％，泥皮厚度：＜2mm，PH值：大于7。施工過程中隨時(shí)檢測泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)，保證泥漿對(duì)孔壁的撐護(hù)作用，避免施工事故發(fā)生。

2.4 旋挖鉆機(jī)采用筒式鉆斗。鉆機(jī)就位后，調(diào)整鉆桿垂直度，注入準(zhǔn)備好的泥漿，然后鉆孔。當(dāng)鉆頭下降至預(yù)定深度后，旋轉(zhuǎn)鉆斗并施加壓力，將土擠進(jìn)鉆斗內(nèi)，儀表自動(dòng)顯示筒滿時(shí)，關(guān)閉鉆斗底部，提升鉆斗將土卸于堆放點(diǎn)。通過鉆斗的旋轉(zhuǎn)、削土、提升、卸土和泥漿撐護(hù)孔壁，反復(fù)循環(huán)直至成孔。鉆進(jìn)過程中保證泥漿面始終不得低于護(hù)筒底部，確保孔壁穩(wěn)定性。

在工作過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，避免鉆進(jìn)尺度較大，產(chǎn)生埋鉆事故。若鉆機(jī)升降鉆斗時(shí)速度過快，鉆斗外壁和孔壁間的泥漿沖刷孔壁，再加上鉆斗下部產(chǎn)生較大負(fù)壓作用，造成孔壁頸縮、坍塌現(xiàn)象。所以應(yīng)嚴(yán)格控制鉆斗升降速度，使其保持在0.75－0.80m/s。

終孔檢查：當(dāng)鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，土質(zhì)符合設(shè)計(jì)時(shí)，即進(jìn)行高程檢查、孔徑檢查、孔位檢查。當(dāng)土質(zhì)與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)監(jiān)理工程師、指揮部及設(shè)計(jì)部門。高程檢查通過護(hù)筒頂面高程，用測繩測出孔深度，再計(jì)算孔底標(biāo)高。孔徑檢查用直徑1.5米長度為6米的鋼筋籠，吊入孔內(nèi)，使之到達(dá)孔底為合格。孔位檢查通過校核護(hù)筒中心位置進(jìn)行檢查。

2.5 清孔：因采用旋挖鉆成孔，首次清空采用旋挖鉆鉆斗直接從孔底撈取沉渣，沉淀厚度滿足設(shè)計(jì)要求后，開始鋼筋籠安裝。鋼筋籠安裝完成后，再次檢查孔深，計(jì)算沉渣厚度，不合格再次清渣，二次清孔采用換漿法清孔，通過泥漿泵將相對(duì)密度較小泥漿壓入孔內(nèi)，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出。通過泥漿循環(huán)，逐漸減少泥漿比重和泥漿含砂率。清孔后的泥漿指標(biāo)為孔底沉淀厚度不超過30cm，含砂率不大于4%，比重不大于1.1。

2.6 鋼筋籠制作安裝：

鋼筋籠在制作場地制作成型，主筋連接采用直螺紋機(jī)械連接。為使主筋定位時(shí)處在同一直線上，利用滾輪托架和主筋定位板將主筋焊接在加勁筋上，加勁筋每隔2米設(shè)一道，制成鋼筋籠，螺旋箍筋從一端開始綁扎，并采用梅花點(diǎn)焊與主筋焊牢，用間隔桿控制箍筋間距不大于設(shè)計(jì)。

鋼筋籠運(yùn)輸采用2臺(tái)9米長炮車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場。吊裝采用“兩臺(tái)吊車起吊法”。第一臺(tái)吊車在骨架上部第一道箍筋圈上兩點(diǎn)起吊，第二臺(tái)吊車在骨架長度下部的三分之一點(diǎn)起吊，兩臺(tái)吊車同步緩緩起吊，待骨架離開地面后，骨架上部處的吊車加快提升速度，另一臺(tái)吊車慢速配合，待骨架上部的吊車能完全提起骨架時(shí)，慢慢放松下部吊點(diǎn)，直到骨架與地面垂直，解除下部吊點(diǎn)，將骨架下端對(duì)準(zhǔn)孔口，慢慢下降，此時(shí)應(yīng)注意，使骨架保持垂直，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁。

對(duì)于多節(jié)骨架的入孔，可先將第一節(jié)骨架下落到最后一個(gè)加勁箍時(shí)，在孔口設(shè)立臨時(shí)支撐，再依據(jù)上述方法起吊第二節(jié)，使之于第二節(jié)處于同一豎直線上進(jìn)行搭接連接，連接好后，就可以解除支撐繼續(xù)吊放，以此循環(huán)，直到骨架標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差不大于5cm后，即可將骨架固定在孔口的支撐上，撤去吊繩，準(zhǔn)備開始下道工序。

2.7 聲測管安裝：聲測管采用鐵絲直接綁扎在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，固定點(diǎn)間距不超過2米，并在聲測管底端焊接盲蓋。分段接頭采用鉗壓式接頭，鋼筋籠安放就位后，向聲測管內(nèi)加注清水，并在頂部加蓋。

2.8 灌注水下混凝土：砼的灌注采用內(nèi)徑為30cm的導(dǎo)管來完成。使用前導(dǎo)管要進(jìn)行必要的檢查和壓力試驗(yàn)，確保管道內(nèi)壁要清潔光滑，管道通暢，接合嚴(yán)密牢固，不透氣、不漏水。導(dǎo)管安放時(shí)，底口距孔底以0.3-0.4m為宜，導(dǎo)管頂部安放儲(chǔ)料斗，料斗頂安裝一個(gè)篩網(wǎng)，以防個(gè)別大骨料卡管。

水下砼要求有較好的和易性，為了提高砼的拌和質(zhì)量，砼由拌和站統(tǒng)一拌制，由砼灌車運(yùn)至現(xiàn)場。

為確保首批砼封底成功，可在導(dǎo)管內(nèi)填入直徑比導(dǎo)管小2-2.5cm的木球，用鐵絲吊懸固定，待儲(chǔ)料斗和導(dǎo)管內(nèi)裝足夠的砼時(shí)，即可剪斷鐵絲，使砼快速推動(dòng)木球?qū)?dǎo)管內(nèi)的泥漿擠走，并將導(dǎo)管埋入砼至少1m，使之與泥漿隔離。

砼的澆筑須連續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)管埋置深度宜控制在2-6m，提升導(dǎo)管時(shí)必須經(jīng)過測量和計(jì)算。為防止鋼筋骨架被砼頂托上升，當(dāng)砼接近和初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)保持較深的埋管，并慢慢灌入砼，砼埋至骨架1～2m后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小其埋置深度（但不得小于1m）以增加骨架在導(dǎo)管底口以下的埋置深度，從而增加砼對(duì)鋼筋骨架的握裹力。

為確保樁頂砼的質(zhì)量，應(yīng)在設(shè)計(jì)標(biāo)高之上加灌0.5-1m高的砼，以將孔內(nèi)的泥漿等全部頂出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以外，待砼凝固后，再將此段鑿除。

2.9 樁基檢測選擇具有交通部甲級(jí)檢測資質(zhì)且獨(dú)立的檢驗(yàn)單位，通過在孔內(nèi)預(yù)埋聲測管，采用超聲波進(jìn)行檢測，檢測合格后，方可進(jìn)行下道工序施工。

3 鉆孔灌注樁事故的預(yù)防和處理

3.1 坍孔

當(dāng)孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等情況出現(xiàn)時(shí)，即可判斷坍塌位置。回填砂和粘土至坍孔以上1-2m；若坍孔嚴(yán)重或發(fā)生在孔口，則應(yīng)全部回填，待回填物沉淀密實(shí)后再進(jìn)行鉆進(jìn)。

3.2 導(dǎo)管進(jìn)水

由于首批封底砼儲(chǔ)量不足，未能埋沒導(dǎo)管底口引起的進(jìn)水，可將導(dǎo)管提出后，用空氣吸泥機(jī)或抓斗，將封底砼清出，然后重新下導(dǎo)管灌注。如果是導(dǎo)管接口不嚴(yán)引起的進(jìn)水，則應(yīng)撥換原管重新下管。方法是將新管插入原砼中不小于50cm，用吸泥或抽水的方法將導(dǎo)管內(nèi)的雜物清出，然后灌入比設(shè)計(jì)水泥用量高5-10%的砼，待埋管1m以上后，即可恢復(fù)原配合比繼續(xù)灌注。

由于導(dǎo)管超撥導(dǎo)致進(jìn)水，處理方法與上述措施相同。

3.3 卡管

卡管主要是由于砼離析，骨料中有大石塊或砼在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間太長所致，因此實(shí)際操作中要以預(yù)防為主，砼的配運(yùn)要嚴(yán)格控制，導(dǎo)管埋深不宜過大，對(duì)已卡管的情況，可用長桿沖搗導(dǎo)管內(nèi)的砼，或用吊車強(qiáng)抖動(dòng)導(dǎo)管的方法使砼下落。

3.4 埋管

導(dǎo)管無法撥出稱為埋管，其原因是：導(dǎo)管埋入砼過深，導(dǎo)管內(nèi)外砼已初凝使導(dǎo)管與砼間摩阻力過大，或提管過猛使導(dǎo)管拉斷。因此在施工中要以預(yù)防為主，嚴(yán)格控制埋管深度不得超過6m。

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[1]范立礎(chǔ)，橋梁工程，北京：人民交通出版社，2003-4-21

[2]顧安邦，橋梁工程，北京：人民交通出版社，2002.6.10