公路橋梁工程中旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用

■劉 濤 ■華盟路橋建設(shè)有限公司，河南 鄭州 450000

1 工程概況

某工程位于河流下游650 米位置，由2 個(gè)T 形組成主橋，240 米為主跨，130 米為2 邊跨度，總長度為500 米，42 米為橋梁寬度。主橋橋墩承臺(tái)設(shè)計(jì)為19.9m×19.9m×5m 分為左右2 幅，1.5 米為2 承臺(tái)之間的距離，58 米為承臺(tái)頂面高程，60.3 米為施工水位，57 米為河床底標(biāo)高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析及施工現(xiàn)場地質(zhì)勘測結(jié)果顯示，粉砂、沙+卵礫石為河床表層，泥巖+粉砂巖為底層。該工程主橋主墩是水下基礎(chǔ)，15米為施工水深度，主墩樁基、承臺(tái)修筑可選用套箱圍堰法進(jìn)行施工。如將定位鋼樁與鋼筋混凝土樁打設(shè)于江內(nèi)，再進(jìn)行鉆機(jī)工作平臺(tái)的設(shè)置，隨后進(jìn)行鋼護(hù)筒下沉，在平臺(tái)上鉆孔及灌注樁基。完成樁基施工后，進(jìn)行套箱下沉。選用鋼套箱作為套箱，下沉就位并固定樁基后，進(jìn)行水下混凝土澆筑、堵漏及封底，最后抽水澆筑承臺(tái)混凝土，以此完成樁基施工作業(yè)。

2 公路橋梁工程中旋挖鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備工作

2.1 資料準(zhǔn)備

施工前期應(yīng)進(jìn)行施工場地工程各項(xiàng)資料的收集，如地質(zhì)、水文等，并審核樁基工程施工圖。在詳細(xì)調(diào)查資料中，應(yīng)對(duì)場地與附近建筑物等地下管線加以重視。同時(shí)了解施工主要機(jī)械及機(jī)械合理配置情況，并進(jìn)行施工材料配合比或質(zhì)量檢測試驗(yàn)。遵循實(shí)驗(yàn)室基準(zhǔn)配合比，滿足試拌試鋪、抗壓強(qiáng)度等需求，確保其配合比符合施工要求。

2.2 合理配置人員

路橋工程樁基施工周期長、規(guī)模大，涉及范圍廣，為此增加其施工的難度與復(fù)雜性，為實(shí)現(xiàn)各個(gè)施工環(huán)節(jié)的緊密性，必須確保施工具有連續(xù)性，為此，施工單位在配置人員時(shí)，可遵循雙班制的原則進(jìn)行合理配置，在施工重要環(huán)節(jié)，可進(jìn)行人員的增加，同時(shí)確保員工具有較強(qiáng)的責(zé)任性與良好的專業(yè)技能。

2.3 機(jī)械準(zhǔn)備

施工機(jī)械設(shè)備是否合理、有效將直接影響到路橋工程樁基施工的整體質(zhì)量，目前常用的測量儀器包括經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等;施工中小機(jī)械，如攪拌機(jī)等，要求攪拌設(shè)備必須與工期需求相符合，并能夠連續(xù)施工，并根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況確定機(jī)械設(shè)備的數(shù)量。

2.4 場地清理

在公路橋梁工程樁基施工中應(yīng)及時(shí)平整與清理施工場地。將地面積水在施工前期及時(shí)排出，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行路面雜物清理干凈，防止混合料內(nèi)摻入雜物，并確保工程便道的暢通性。

3 公路橋梁工程中旋挖鉆孔灌注樁施工流程

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展水平的不斷提升，我國公路橋梁事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。目前，公路橋梁建設(shè)正逐步向標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，因而要求公路橋梁工程施工中必須提高其技術(shù)水平。旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)作為公路橋梁工程的重要技術(shù)之一，提升其技術(shù)水平、規(guī)范施工流程，才能提升公路橋梁工程的整體質(zhì)量。

3.1 測量放樣及定樁位

遵循設(shè)計(jì)規(guī)定，進(jìn)行樁位中心的確定，以樁身半徑加護(hù)壁厚度的半徑進(jìn)行鉆孔圓周的畫出，并進(jìn)行石灰線布撒。應(yīng)將樁位偏差控制在20毫米以下。旋挖鉆孔灌注樁施工放樣時(shí)，應(yīng)指派專人進(jìn)行放線測量工作，選用經(jīng)緯儀對(duì)其垂直度進(jìn)行雙向校對(duì)，并全過程觀測施工。

3.2 護(hù)筒埋設(shè)

為避免孔口坍塌問題出現(xiàn)在施工過程中，應(yīng)保證鉆進(jìn)施工的正常性，并將鋼護(hù)筒埋設(shè)在孔口段，選用1 米長的護(hù)筒，利用粘土填實(shí)護(hù)筒附近，避免泥漿與水泥漿流失現(xiàn)象出現(xiàn)在孔口位置。

3.3 制作泥漿

利用膨潤土進(jìn)行泥漿制作，泥漿濃度與粘度必須符合施工指標(biāo)，在清孔施工中，應(yīng)確保泥凝置換的連續(xù)性，直至澆注水下混凝土。混凝土澆筑前，孔底500 毫米以下的泥漿比重必須控制在1.25 以下，8%為其最大含砂率。選用維持孔壁穩(wěn)定的方式避免泥漿滲漏問題的出現(xiàn)。

3.4 旋挖成孔

根據(jù)完成測放的樁孔位置，在標(biāo)定位置進(jìn)行鉆機(jī)就位，在對(duì)鉆機(jī)位置調(diào)整后，應(yīng)確保鉆機(jī)鉆頭對(duì)齊測放樁孔中心位置。只有這樣才能達(dá)到公路橋梁樁基施工的最佳效果。嚴(yán)格遵循施工現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況，在鉆孔施工中對(duì)進(jìn)尺速度進(jìn)行有效控制，從硬地層向軟地層進(jìn)行鉆進(jìn)施工時(shí)，可增加鉆進(jìn)速度;如由軟地層向硬地層進(jìn)行鉆進(jìn)施工時(shí)，可降低速度。為避免縮徑等問題的出現(xiàn)，可在極易縮徑位置對(duì)掃孔次數(shù)進(jìn)行適當(dāng)增加。旋挖鉆頭中心重合鉆孔樁中心，在淤泥質(zhì)粘土等位置施工時(shí)，鉆桿應(yīng)緩孔慢提，以此確保成孔深度、垂直度等符合施工要求。

3.5 制作及安裝鋼筋籠

選用單面搭焊接鋼筋籠，相比鋼筋直徑，焊接長度為其10 倍。相比縱向鋼筋總量，一個(gè)截面鋼筋接頭可控制在其一半以下。10 毫米為其主筋間距誤差，20 毫米為旋螺筋之間的距離偏差，如表1 所示。1%以下為鋼筋籠彎曲度。混凝土墊塊、工字型鋼筋可設(shè)置在鋼筋籠外側(cè)。現(xiàn)場分節(jié)進(jìn)行鋼筋籠制作，焊接主筋和加強(qiáng)筋，選用隔點(diǎn)焊進(jìn)行螺旋筋、主筋加固，制作鋼筋籠應(yīng)與設(shè)計(jì)規(guī)定相符合。在孔口位置進(jìn)行鋼筋籠焊接，完成焊接后，在孔內(nèi)可緩慢放入，避免鋼筋籠損壞現(xiàn)象的出現(xiàn)。

表1 鋼筋籠制作允許偏差表

3.6 選擇導(dǎo)管

導(dǎo)管可選用絲扣接接，4 米為底管長度，3 米為中間每節(jié)長度。在應(yīng)用導(dǎo)管前，必須檢查導(dǎo)管形狀及對(duì)接狀況。確保變形、凹陷及彎曲現(xiàn)象不出現(xiàn)在導(dǎo)管外側(cè)，并對(duì)其內(nèi)壁平滑程度進(jìn)行檢查。檢查后符合施工要求的情況，才能下放導(dǎo)管。在孔口連接位置穩(wěn)固導(dǎo)管，并進(jìn)行密封圈的設(shè)置。吊放過程中，確保其位置處于中間，防止鋼筋籠卡掛等現(xiàn)象的產(chǎn)生。

3.7 二次清孔

鋼筋籠與導(dǎo)管設(shè)置完成后，應(yīng)進(jìn)行水下混凝土澆筑，該施工過程需要較長時(shí)間，極易有新渣出現(xiàn)在孔底，為此，必須進(jìn)行二次清孔施工，以此實(shí)現(xiàn)沉渣置換的作用。施工過程中應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)管的不斷搖動(dòng)，對(duì)導(dǎo)管位于孔底的位置進(jìn)行改變，確保置換沉渣的有效性。當(dāng)孔底泥漿各項(xiàng)指標(biāo)與施工規(guī)定相符后，及時(shí)對(duì)孔底沉渣厚度進(jìn)行復(fù)測，完成清孔作業(yè)，隨后進(jìn)行水下混凝土澆筑施工。

3.8 灌注混凝土

導(dǎo)管密封性檢測應(yīng)在灌注前進(jìn)行，30 厘米到50 厘米之間為導(dǎo)管底部與孔底的距離。第一次混凝土灌注導(dǎo)管時(shí)，1 到2 米為埋設(shè)深度。導(dǎo)管埋設(shè)深度在混凝土灌注過程中為2 到6 米。灌注施工中，不能出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞、超拔導(dǎo)管等問題，1.1 為樁身混凝土充盈系數(shù)最小值，0.8 米為超灌混凝土高度。18 到22 厘米之間為混凝土坍落度。

澆筑水下混凝土前期，應(yīng)嚴(yán)格遵循樁孔直徑、深度等，進(jìn)行混凝土澆筑量計(jì)算。拆管前，應(yīng)對(duì)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)行測量，并做好記錄。混凝土澆筑與樁頂標(biāo)高相近時(shí)，應(yīng)對(duì)最后一次澆筑量進(jìn)行控制，確保樁頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)規(guī)定相符合。完成澆筑混凝土工作后，可進(jìn)行起拔護(hù)筒施工，同時(shí)清洗干凈機(jī)械設(shè)備，并整齊堆放。

3.9 后壓漿

選用焊管(3 毫米壁厚)作為注漿管，注漿管長度和各節(jié)鋼筋籠長度一致，為井口焊接提供便利。注漿管底部(樁底、樁側(cè))套絲扣，并連接專用單向閥，頂部套絲封堵。鉆機(jī)成孔后，進(jìn)行鋼筋籠下放作業(yè)，伴隨鋼筋籠注漿管向孔內(nèi)一起放下。在鋼筋籠內(nèi)側(cè)、孔底連接位置設(shè)置2根樁底注漿管。鋼筋籠下放前，樁底注漿管單向閥安設(shè)在樁底。成樁5天后，可進(jìn)行后注漿作業(yè)，其各項(xiàng)參數(shù)如表2 所示。注漿管樁底注漿閥在成樁一天后通過清水進(jìn)行沖洗，6 到8Mpa 為其壓力值。

表2 注漿參數(shù)表

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入，我國公路橋梁事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。作為一種新型樁基施工方式，旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁工程施工中得到了廣泛地應(yīng)用與推廣。其優(yōu)點(diǎn)為較快的施工短、影響小等。作為公路橋梁工程重要施工技術(shù)，施工單位必須在做好旋挖鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，規(guī)范施工工藝，提高技術(shù)水平，為公路橋梁工程建設(shè)整體質(zhì)量的提升提供可靠的保障。

［1］曹振興.鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010(10).