東沖特大橋沖擊鉆孔灌注樁探討

摘 要：文章用廈深鐵路（廣東段）XSGZQ-8標段東沖特大橋為例，詳細的介紹了沖擊鉆的施工工藝流程、操作要點和相應(yīng)的工藝標準等。

關(guān)鍵詞：橋梁；沖擊鉆；灌注樁

1 工程概況

廈深鐵路（廣東段）XSGZQ-8標段東沖特大橋里程DK356+623～DK359+030.43，大橋全長2407米，共71跨。樁基采用C40鋼筋砼灌注樁，全部為陸地樁基礎(chǔ)，共727根，19564延米，樁基砼方量14978立方米，最長樁基42m，最短6米。承臺為矩形C40鋼筋砼承臺，砼11527立方米。橋墩采用圓端形實體橋墩和圓端形空心橋墩，橋臺為雙線矩形空心橋臺，砼共24763立方米。連續(xù)梁砼2815立方米，簡支梁采用移動模架法施工，32m梁每跨砼313立方米，24m的梁每跨砼256立方米，砼21227立方米。

2 施工方法及工藝要求

2.1 施工準備

利用推土機和挖掘機進行場地平整至設(shè)計要求標高，鉆機設(shè)備進場后進行安裝調(diào)試并根據(jù)現(xiàn)場施工條件確定打樁順序。

2.2 埋設(shè)護桶

采用全站儀或GPS測定樁孔位置，埋設(shè)護樁，護筒內(nèi)徑比樁徑大40cm，根據(jù)地質(zhì)不同，護筒埋置深度也不同，護桶口必須高出地面50厘米，保持孔內(nèi)水位高于孔外水位或地面，增加孔內(nèi)水壓力，以便于保護孔壁，護筒頂面中心與設(shè)計樁位偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。

2.3 開挖泥漿池

選擇和備足良好的造漿粘土或膨潤土，造漿量為2倍的樁的砼體積，泥漿比重可根據(jù)鉆進不同地層及時進行調(diào)整。

3 鉆孔

3.1 安裝鉆機

安裝鉆機之前要保證場地平整且有足夠壓實度，不會產(chǎn)生位移和沉陷，頂端用纜風(fēng)繩對稱拉緊，鉆頭與護筒中心偏差不得大于50mm。

3.2 沖孔

（1）機組人員檢查是否將護桶埋設(shè)好，然后測量人員復(fù)核護桶的中心坐標和標高，形成書面資料報驗通過，施工員發(fā)放開孔通知單。（2）開孔：在開孔階段，3～4米深度范圍之內(nèi)，沖孔要低垂密擊，利用較小的沖擊力，反復(fù)沖擊造壁，保持孔內(nèi)漿液面穩(wěn)定，不要沖擊過猛或者進度太快，以免孔壁坍落。 （3）沖孔：經(jīng)開孔階段之后，開始進入正常沖孔，此時可加快速度，提錘高度可增至2米以上，泥漿濃度相應(yīng)降低。在沖孔過程中，要時刻注意孔位的正確性，還要及時檢查鉆機設(shè)備，預(yù)防安全質(zhì)量事故發(fā)生。（4）泥漿補充與凈化：泥漿準備充足，在整個鉆進過程中，要嚴格觀察和檢測泥漿，控制泥漿量和泥漿指標等，有效的防止孔壁坍塌，鉆頭被埋等問題，確保成孔的質(zhì)量和速度。

3.3 檢孔

鉆孔完成之后，需要用檢孔儀進行檢孔，檢查各項指標符合要求后，然后卸掉鉆孔機，再進行清孔。

3.4 清孔

第一次清孔：為及時清除鉆渣，防止孔壁坍塌，應(yīng)及時清孔。第一次清孔采用正循環(huán)，在清孔過程中注意控制泥漿的各項指標。清完成后，由相關(guān)人員進行驗收，驗收合格后即可安放鋼筋籠。

3.5 鋼筋籠制作與安裝

鋼筋籠需要按設(shè)計及規(guī)范要求制作，并均勻設(shè)置吊環(huán)和保護層厚度控制件，鋼筋籠分節(jié)制作，每節(jié)7～10m為宜，兩節(jié)鋼筋籠接頭處采用焊接并互相錯開。鋼筋籠分節(jié)制作完成后，運至指定樁位，下放鋼筋籠，使其對準孔中心位置，在下放過程中嚴防鋼筋籠碰壞孔壁，造成回沉值超標或坍孔現(xiàn)象。為防止骨架變形，可在設(shè)計的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加箍筋數(shù)量。

3.6 砼灌注

采用鋼導(dǎo)管法來進行水下砼灌注，導(dǎo)管使用前，需按規(guī)范要求進行試驗。

3.6.1 安裝導(dǎo)管。（1）對導(dǎo)管的要求：導(dǎo)管采用φ25～φ30鋼管，每節(jié)2～3m，配1～2節(jié)1～1.5m的短管進行調(diào)節(jié)，導(dǎo)管必須平直無彎曲；為防止漏水漏漿，法蘭連接處要加橡皮墊片，所有螺栓要均勻擰緊；導(dǎo)管直徑要與樁徑及砼澆筑速度相適應(yīng)。導(dǎo)管使用前需要試拼，并進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。導(dǎo)管組裝后軸線偏差不得超過鉆孔深的0.5%且不大于10cm，試壓力要求是孔底靜水壓力的1.5倍。（2）導(dǎo)管利用三腳吊架進行安放。（3）導(dǎo)管應(yīng)安放在樁孔的中心，加以固定，導(dǎo)管接頭法蘭盤加錐形活套，底節(jié)導(dǎo)管下端不得有法蘭盤，導(dǎo)管安裝完后，導(dǎo)管底部距孔底250～400mm。

3.6.2 二次清孔。澆筑水下砼之前檢查沉渣厚度，若沉渣厚度不符合規(guī)范，應(yīng)進行二次清孔。待二次清孔驗收合格后方能澆筑砼。

3.6.3 首批封底砼。采用箭球、撥栓或開閥的方法灌注首批封底砼，計算首批封底砼數(shù)量，保證砼下落的沖擊能量可把泥漿從導(dǎo)管中排出，并保證導(dǎo)管埋入砼不小于1m。嚴格控制砼的塌落度，澆筑過程必須連續(xù)，中途停歇不得超過半小時，澆筑過程要控制導(dǎo)管埋深，嚴禁將導(dǎo)管拔出砼面。

3.6.4 水下砼澆筑。砼面升到鋼筋骨架下端時，為避免鋼筋骨架上升，需減慢砼的灌注速度，以減小砼向上的沖擊力；當(dāng)孔內(nèi)砼進入鋼筋骨架4m～5m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置長度；當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿，含有空氣時，后續(xù)砼要徐徐灌入，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，使導(dǎo)管漏水；澆筑砼的標高應(yīng)比設(shè)計樁頂標高加50cm～100cm，以保證砼成樁質(zhì)量。

3.7 施工中常見問題處理及注意事項

3.7.1 常見問題處理。（1）孔壁坍塌。有點時候由于工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜或施工控制不當(dāng)，在施工過程中容易發(fā)生坍孔。遇到這種問題時，確定好坍孔的位置，將砂和粘土混合物回填到坍孔位置，再重新沖孔。（2）鉆頭偏移。在鉆進過程中，局部巖層可能會造成鉆頭偏移，此時將鉆頭偏向一側(cè)或擊破碎石繼續(xù)鉆進。（3）沖擊無法鉆進。當(dāng)鉆機進行沖孔鉆進遇到地下有大面積的孤石時，就會造成無法鉆進的問題，在這種情況下，可以進行水下爆破。

3.7.2 施工注意事項。（1）在成孔過程中，要嚴格控制泥漿的比重。（2）鋼筋籠制作及安放導(dǎo)管。a.鋼材進場應(yīng)有合格證，每批鋼材必須經(jīng)過檢測中心檢驗，合格后方能使用。b.制作鋼筋籠時，采用電焊連接，同一截面內(nèi)的鋼筋接頭不要多余鋼筋總根數(shù)的50%。c.鋼筋籠制作順直牢固，焊接應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)定。d.鋼筋籠焊接應(yīng)該符合規(guī)范規(guī)定，不同焊接面和焊接點應(yīng)該對應(yīng)不同的電流，避免咬筋或焊接不牢靠；經(jīng)驗收合格的鋼筋籠應(yīng)該單獨進行標記，未經(jīng)檢驗的鋼筋籠不得進入工地。（3）水下混凝土灌注控制。a.澆筑混凝土之前，在安放好的導(dǎo)管上要放一只料斗，料斗中的儲料要多于2.5m3，利用儲料的沖力將管底泥漿和沉渣沖離孔底，然后連續(xù)澆灌混凝土。b.澆筑混凝土?xí)r要注意堵管、脫節(jié)等現(xiàn)象的發(fā)生。拆管時應(yīng)嚴格注意控制導(dǎo)管的埋置深度，不得小于2.0m。c.混凝土澆筑時間不超過4個小時，一般不超過其初凝時間。

在施工過程中要做到合理的控制施工質(zhì)量要點，避免出現(xiàn)斷樁、夾泥、少灌和蜂窩等缺陷。在沖孔過程中，沖孔距離嚴重影響著施工的質(zhì)量，所以在施工過程中要嚴格控制沖孔的距離，它還影響著施工效益和問題。沖孔灌注樁極易造成導(dǎo)管底部混凝土施工振搗的不密實，會出現(xiàn)較大的施工質(zhì)量問題，當(dāng)混凝土面上升至鋼筋籠內(nèi)2～3m時，應(yīng)及時提升導(dǎo)管，防止鋼筋籠上浮。隨著混凝土面的上浮，孔內(nèi)壓力減小，樁上部混凝土不如下部密實，此時應(yīng)該加大料斗的落差，上下提拉、晃動導(dǎo)管。

4 結(jié)束語

我國地質(zhì)與水文復(fù)雜多樣，各類工程要求也不盡相同，沖擊鉆灌注樁技術(shù)為此提供了保障，沖擊鉆灌注樁技術(shù)是近年來橋梁建設(shè)中采用的基本方法之一，我們要嚴格按照設(shè)計要求和施工工藝規(guī)程進行質(zhì)量控制，是提高沖擊鉆灌注樁技術(shù)的質(zhì)量的重要保證。

參考文獻

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