鐵路客專橋梁鉆孔灌注樁的監理與施工控制

李貴保

(山西奧通公路工程公司，山西太原 030023)

0 引言

隨著社會發展的進步，鐵路客運專線在進行著大規模的建設，其中的專業控制細節就是構成整個工程建設的組成部分，起著至關重要的作用。鉆孔灌注樁是整個橋梁工程中最基礎的部分，質量好壞關系到整個工程的質量與人民生命財產的命運。

1 施工方案的審批

工程項目開工前，總監理工程師應組織專業監理工程師審查承包單位報送的施工方案報審表，提出審查意見，并經總監理工程師審核、簽認后報建設單位。工程項目開工前，總監理工程師應審查承包單位現場項目管理機構的質量管理體系、技術管理體系和質量保證體系，確能保證工程項目施工質量時予以確認。對質量管理體系、技術管理體系和質量保證體系應審核以下內容:質量管理、技術管理和質量保證的組織機構;質量管理、技術管理制度;專職管理人員和特種作業人員的資格證、上崗證。

2 鉆孔灌注樁的施工與控制

1)鉆孔。鉆孔安裝前，要對主要機具和配套設備進行檢查，底架要平整穩定，不要發生位移和沉陷。鉆機頂端要用攬風繩對稱拉緊，鉆頭和鉆桿中心與護筒中心的偏差不得大于5 cm。鉆孔施工，要按施工設計文件提供的工程地質、水文地質資料繪制地質剖面圖，掛在鉆臺上，針對不同地層選用不同的鉆頭、鉆進壓力、鉆進速度及適當的泥漿比重。樁基中心位置測設完成后，要在縱橫向設護樁，隨時對樁位進行復核。護筒要堅固不漏水:鋼護筒要根據鉆孔樁徑、埋深和埋設方法經過計算確定;護筒內徑要根據鉆機類型確定并適當大于設計樁徑;護筒頂面要高出施工水位或地下水位2 m且高出地面0.5 m，護筒高度要滿足孔內泥漿面高度的要求;在岸灘護筒埋深粘土和粉土大于1 m，砂土大于2 m，表土松軟要把護筒埋置在堅硬密實的土層中最少0.5 m;埋設要在護筒四周回填粘土并分層夯實;用錘擊、加壓、振動的辦法下沉護筒。

鉆孔位置必須準確，偏差要小于5 cm，要使初成孔壁豎直、圓順、堅實。鉆孔孔內水位要高于護筒底腳0.5 m以上或者地下水位1.5 m～2.0 m，在沖擊鉆進中取渣和停鉆要及時向孔內補水或者補泥漿，保持水頭高度和泥漿比重及粘度滿足要求。鉆進過程中，鉆頭起落速度要均勻，不要過猛或者驟然變速，鉆渣不要堆積在鉆孔周圍。鉆孔作業要連續進行，因故停鉆時，有鉆桿的鉆機要將鉆頭提離孔底5 m以上，其他鉆頭要將鉆頭提出孔外，孔口要進行護蓋，以保證安全。鉆孔過程中要經常檢查土層變化的情況并作好記錄，隨時和地質剖面圖核對。

鉆孔過程中應檢查并記錄地質變化情況，與地質柱狀圖核對，設計單位對進入巖層的鉆孔樁的持力層進行地質確認。鉆孔樁施工流程:施工準備→埋設鉆孔護筒→搭設作業平臺→樁機就位→鉆孔→成孔檢測→清孔→安放鋼筋籠→安設導管→澆筑水下混凝土→拔出導管、護筒→基樁檢測。鉆孔樁鉆孔應根據不同的地質條件選用沖擊鉆機、旋轉鉆機、旋挖鉆機和套管鉆機等鉆孔設備進行施工。鉆孔場地要清除雜物，換填軟土，平整壓實;采用旋轉鉆或沖擊鉆機鉆孔進行泥漿護壁，要在場地中布置泥漿循環凈化系統。

鉆孔樁的泥漿護壁:在砂類土、碎(卵)石類土、黏土夾層中鉆孔時，要制備泥漿護壁;塑性指數大于15的黏性土鉆孔，浮渣能力可以滿足施工要求的情況下，能利用孔內原土造漿護壁;沖擊鉆機鉆孔可以把黏土加工后投入孔中，用鉆頭沖擊造漿。泥漿性能指標，比重，正循環旋轉鉆機、沖擊鉆用管形鉆頭鉆孔，入孔泥漿比重1.1～1.3合適;沖擊鉆機用實心鉆頭時，入孔泥漿比重黏土粉土不大于1.3;大漂石、卵石層泥漿比重1.4合適;巖石泥漿比重應為1.2;反循環旋轉鉆機入孔泥漿比重應為1.05～1.15;入孔泥漿的粘度一般地層應為16 s～22 s，松散易塌地層應為19 s～28 s;新制泥漿的含砂率不大于4%;膠體率不小于95%;pH值要大于6.5。泥漿原料要選用優質黏土，要優先選用膨潤土造漿。為提高泥漿粘度和膠體率要在泥漿中摻入燒堿或者碳酸鈉添加劑，摻量要經過試驗確定。造漿后要試驗全部性能指標，鉆進中要隨時檢驗泥漿比重和含砂率。

旋轉鉆機，黏性土、粉土、砂性土可用正循環鉆機。黏性土、砂性土、卵石土和風化巖層可用反循環鉆機，卵石粒徑大于鉆桿內徑2/3的或者卵石含量大于20%的不可以使用反循環鉆機;要根據地質條件、鉆孔直徑及鉆進深度選用鉆機和鉆頭。旋轉鉆機的起重滑輪和固定鉆桿的卡機，要在同一垂直線上，保持鉆孔垂直。護筒內存進一定量的泥漿再開鉆。剛開始鉆的時候要低檔慢速鉆進，鉆到護筒下1 m后才能按正常的速度鉆進。鉆的過程中要經常檢查土層變化，不同的土層采用對應的鉆速、鉆壓、泥漿比重和泥漿用量。在砂土或者軟土等容易塌孔的土層中鉆孔時，要采用慢速輕壓鉆進，同時必須提高孔內水頭和加大泥漿比重。反循環鉆機，要把鉆頭提離孔底20 cm，把泥漿循環暢通再開始鉆進。

鉆孔過程中的異常，鉆孔發生坍孔，要把原因和位置查清楚，一步一步的分析處理。坍孔不嚴重的情況用加大泥漿比重和加高水頭的辦法即可繼續鉆進;坍孔嚴重要回填重鉆;沖擊法鉆孔把黏土塊夾小片石投入，用低錘沖擊，把黏土和小片石擠入孔壁，能夠制止坍孔。鉆孔出現彎孔和縮孔，把旋轉鉆機的鉆頭提起到偏斜部位進行反復掃孔，到鉆孔正直為止;出現嚴重彎孔、梅花孔和探頭石，要用小片石或者卵石與黏土混合回填到偏斜處，等填料沉密實重新再修孔。卡鉆不要強提，要找到原因和鉆頭的位置，用晃大繩或者其他辦法把鉆頭松動以后提起來。掉鉆要仔細查明原因進行處理。卡鉆、掉鉆，沒有護筒或其他防護設施的鉆孔，操作人員要特別注意安全，不要進入孔內。

鉆孔檢驗的內容，孔深、孔徑、孔位和孔形要用籠式井徑器或者超聲波檢測。必須確認滿足要求，再做孔底清理和水下混凝土的澆筑準備。清孔，沖擊鉆機或沖抓鉆機的鉆孔要用抽渣的清孔辦法;土質密實不容易坍塌的沖擊鉆機鉆孔要用吸泥法;正反循環鉆機的鉆孔要用換漿法。不能用加深鉆孔的辦法來代替清孔。不管用什么辦法清孔，抽渣或吸泥必須及時往孔內注入清水或者新鮮泥漿把孔內的水位保持好。清孔的標準，孔內排出或者抽出的泥漿用手摸沒有2 mm～3 mm的顆粒;泥漿比重不大于1.1;含砂率不大于2%;粘度要達到17 s～20 s;澆筑水下混凝土前要量測沉渣厚度滿足要求;設計沒要求，柱樁不大于50 mm，摩擦樁不大于200 mm;柱樁用射水或者射風輔助清孔要沖射孔底3 min～5 min，把孔底沉淀物翻動浮起，馬上澆筑水下混凝土;射水、射風壓力要比孔底壓力大0.05 MPa。

2)清孔。清孔達標及時下放鋼筋籠，鋼筋籠的原材料、加工、接頭和安裝要符合以下規定:鋼筋骨架保護層要用與樁同強度等級混凝土旋轉墊塊支撐保證，按豎向每隔2 m設一道，沿圓周布置4個～6個;鋼筋籠分段長度、總長度、吊入過程中的接頭焊接及所用焊條，鋼筋籠的主筋根數、螺旋筋間距、鋼筋節點綁扎、聲測管等均要加強控制。鋼筋籠吊裝入孔，過程中要防止孔壁坍塌。籠入孔后要準確牢固定位，上端均勻設置吊環或者固定桿件，不能在澆筑中發生變位入籠后不影響清孔就在吊放鋼筋籠后再清孔。聲測管設置要符合設計要求，保證接頭嚴密水漿進不去。

3)水下混凝土。水下混凝土配制，膠凝材料用量要大于350 kg/m3;連續級配的粗骨料，最大粒徑不要大于鋼筋凈距和導管內徑的1/4，且不要大于60 mm。混凝土強度按比設計提高15%配制，坍落度控制在180 mm～220 mm。水下混凝土澆筑，首批混凝土的量要滿足導管埋入混凝土中的長度大于1 m且小于3 m的要求;漏斗底口處要設置嚴密的隔水裝置，要能順利排出導管底口。連續澆筑中間不要停，拆導管要盡快，澆筑完成一根樁的時間要控制在首批混凝土初凝前完成，把地面以下和樁頂以下的護筒在混凝土初凝前拔出。澆筑中測量孔內混凝土頂面位置，把導管埋深保持在2 m～6 m即行，埋深不小于1 m。澆筑快、導管堅固、起吊能力足夠可以適當加大埋深，不超過8 m。當混凝土澆筑面接近設計高程，用取樣盒等容器直接取樣確定混凝土的頂面位置，保證混凝土澆筑面高出樁頂設計高程0.5 m～1.0 m。

澆筑中混凝土拌合物注意不能從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔內，導致泥漿內含有水泥而變稠凝結，使探測不準。澆筑中觀察導管內混凝土下降和孔內水位升降情況，孔內混凝土面高度及時量測，指揮好導管的提升和拆除。

澆筑結束管內混凝土高度減小，壓力降低，同時導管外的泥漿和含有的渣土稠度增加，發生澆筑困難的情況下，要在孔內加水稀釋泥漿，掏出部分沉渣土，順利的澆筑完成。

混凝土升到鋼筋骨架下端要防止鋼筋骨架被混凝土頂托上升，用流動性較大的混凝土澆筑;混凝土開始進入鋼筋骨架，導管底口要處于鋼筋籠底口3 m以下和1 m以上位置，慢速澆筑混凝土，以減小混凝土從導管底口出來后向上的沖擊力。澆筑的混凝土進入鋼筋骨架4 m～5 m，就要提升導管一些，減少導管埋深增加骨架在導管口以下的埋深，使混凝土對鋼筋骨架的握裹力增加。

吊放導管前鉆孔樁孔口澆筑混凝土工作平臺要搭設好，平臺必須堅固穩定，高度滿足導管吊放、拆除和充滿混凝土后的升降要求。水下混凝土澆筑導管和漏斗，水下混凝土導管在平面上的布設根數、間距，要根據每根導管的作用半徑和樁底面積確定;導管直徑也要根據樁底面積確定。導管內壁要光滑，內徑一致，接口嚴密;20 cm～30 cm的直徑就可以;中間節長度2 m等長，底節要為4 m;漏斗下用1 m長導管。導管要進行試拼試壓不漏水，每一節要統一編號，每節從下至上標示尺度;導管組裝后軸線偏差不大于孔深的0.5%，在10 cm以內;組裝連接螺栓螺帽要在上面;試壓壓力要比孔底靜水壓力高出一半。根據孔深、孔口工作平臺高度等因素確定，漏斗底距孔口要大于一節中間導管長度。用單根導管澆筑混凝土接頭法蘭盤要加錐形活套，底節導管下端不要有法蘭盤;有條件要用螺旋絲扣型接頭，且必須有防止松脫裝置。用一根導管澆筑混凝土，導管位于鉆孔中央，澆筑前試驗一下升降，導管吊裝升降設備能力要與全部導管充滿混凝土后的總重量和摩阻力相適應，留有一定的安全儲備。導管底距孔底距離要能保證隔水球囊或者其他隔水物順導管下落到導管底口后能順利排出管外。

4)干孔。干孔成孔，要按水下混凝土標準配制用導管法干孔澆筑，設計樁頂4 m范圍內的混凝土要振搗密實;露出地面的樁頂部混凝土要進行保溫保濕養護。做好混凝土灌注樁的相關檢測。

3 結語

監理要牢牢掌握嚴格監理、熱情服務、秉公辦事、一絲不茍的總則，加強過程控制，做好事前監理，把主動控制和被動控制結合起來，科學、有序的做好橋梁鉆孔灌注樁的施工質量和控制。只要精心組織，科學合理的安排好鉆孔灌注樁的施工作業，嚴格按照施工監理程序進行報驗，充分發揮好施工單位自檢體系的作用，把交接檢、互檢、專檢工作落到實處，把廣大施工人員的積極性調動起來，就一定能夠做到質量合格、進度滿足要求、費用合理、安全達標和環境保護符合社會等各方面要求的預期效果。

［1］鐵建設［2010］241號，高速鐵路橋涵工程施工技術指南［S］.