東站引河大橋水中鉆孔灌注樁的施工技術總結

劉 星

中鐵十局第四工程有限公司

東站引河大橋水中鉆孔灌注樁的施工技術總結

劉 星

中鐵十局第四工程有限公司

鉆孔灌注樁基礎目前使用已相當普遍，但因屬隱蔽工程，其施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中有時一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度。在施工時更應嚴把各個環節，制定切實可靠的技術措施，加強施工質量管理，否則一旦出現問題，將造成嚴重后果，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響，根據此橋施工總結經驗教訓，提高施工技術水平。

鉆孔灌注樁，技術，措施

一、工程概況

工程名稱：東站引河大橋工程

建設地點：連云港市新浦區濱河新城內

建設單位：連云港瀛洲投資發展有限公司

東站引河大橋起點郁洲北路K1+544.2，終點K1+791.40，橋梁全長247.20m，與河道86.5°斜交，為兩聯4*30m裝配式部分預應力混凝土組合箱梁，橋梁全寬50.5m，橋面按快慢車道共分四幅布置，全橋橋面面積合計為：12483.6㎡；下部結構分兩幅布置，基礎采用樁柱式基礎，左右幅各布置3根柱(樁)，柱(樁)墩間距8.5m，柱身直徑1.4m，樁基直徑1.6m，樁頂設置1.0m*1.2m系梁，橋臺采用梅花形交錯布置的雙排直徑1.2m樁基加蓋梁。

路面分幅設置，2.5m人行道(含人行護欄)+3.5m非機動車道+0.5m非機動車道護欄+1.5m分隔帶+0.5m防撞護欄+15.5行車道+0.5m防撞護欄+1.5m分隔帶+0.5m防撞護欄+15.5行車道+0.5m防撞護欄+1.5m分隔帶+0.5m非機動車到護欄+3.5m非機動車道+2.5m人行道(含人行護欄)，橋面總寬50.5m。

二、施工準備

施工前準備，是施工質量和工程工期的一個重要保障。

1.每樁鉆孔前要全面檢查鉆機及地泵等機械是否有故障或隱患，對于易壞、易損耗配件配備用件。

2.臨時泥漿溝槽的設置要有坡度，使泥漿能從護筒順利流出。

3.儲料斗的加工尺寸應滿足首批砼數量V的需要，并應結合鉆機結構確定形狀和尺寸，大小應比鉆架小20cm。

4.導管要準備兩套，管節連接形式相同。在平地上分段拼好，用1800Kpa(計算而得)壓力進行水密性試驗，試好后按試驗時的順序由下至上用油漆在一側按每米為單位標明米數，在相對一側標明導管節數，以保證導管密封良好，利于搞清導管余長。

5.打撈器具的加工：根據導管外徑及鉆桿的外徑加工一螺旋形工具，以備發生意外時急用。

6.探孔器：用φ28鋼筋加工，兩端為錐形，錐長1.1m，中間為6m直段，外徑等于1.5m。

7.應備用一臺75kw發電機，以保證供電不中斷。另備用一臺泥漿泵。

8.施工人員要進行工前上崗培訓、安全教育及質量教育。

三、成孔質量的控制

水中鉆孔樁成孔是砼灌注樁施工中的一個重要部分，其質量如控制得不好，則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，還將直接影響樁身質量和造成承載力下降。因此，在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作：

1.確保開孔質量

在泥漿池加入適量陶土，用泥漿泵進行循環，換出護筒內清水，經測護筒內泥漿比重達到1.20，其他指標合適時，即可鉆進。開始時，鉆速放慢，使護筒底以下2m形成良好的護壁后逐漸加速。在此過程中，應注意孔周圍是否有冒泡或河水被泥漿污染等現象，以判斷是否有護筒底穿孔現象，如發現有異常現象應立即停鉆，分析原因，如確認有穿孔，則應加大護筒沉埋深度。

2.全過程確保合適的泥漿濃度和良好的泥漿循環

鉆進過程設專人檢測泥漿指標。粘土層泥漿濃度不應小于1.25，每2小時檢測一次。鉆到粉砂層時，直接往孔內投入一定數量陶土，以改善泥漿性能，每小時檢測一次，濃度應不小于1.29，粘度大于19pa·S，鉆進速度應適當減慢，以提高泥漿護壁質量，防止坍孔，同時泥漿循環應保持良好，以免泥漿沉淀、糊鉆等現象。

在初始時候使用泥漿箱方案，如圖

泥漿沉渣不能均勻泥漿箱內均勻沉淀，在使用過程中導致泥漿箱傾斜沉入河水中。結果表明該方案失敗！最后利用臨近已經打入樁基護筒作為臨時泥漿池，泥漿在護筒中逐個循環使用解決了泥漿池問題，經濟、方便、實用。

3.確保樁身成孔垂直精度

這是鉆孔灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，沿著樁基兩側打入鋼管樁，利用井字架固定樁基護筒，保證鋼護筒精確垂直打入；經常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜探孔測試。

如圖：

4.確保樁位、樁頂標高和成孔深度

護筒經檢查無孔洞后沉埋。在護筒定位后及時復核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認真檢查護筒底是否穿過淤泥層到達硬土層，以防鉆孔過程中發生漏漿現象。在施工過程中河水面的標高會發生一些變化，為了準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能發生坍孔、沉渣過厚等現象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，提高鉆頭2m后用測繩復核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要放下鉆頭繼續鉆進。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達1.2%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經常復核。 為有效地防止塌孔、縮孔及樁孔偏斜等現象，除了在開鉆前復核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據不同土層情況對比地質資料及現場獲取的沉渣，隨時調整鉆進速度并測量其深度。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經常復核鉆頭直徑，如發現其磨損超過10mm就要及時補焊鉆頭。

5.二次清孔和灌注水下混凝土

灌注樁成孔至設計標高，應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔，直到孔口返漿比重持續為1.24左右，測得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。導管提前按順序每5節拼好在一起，用吊車吊放，以縮短吊放時間。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質量。因此，必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要求后，應立即進行水下混凝土的灌注工作。

四、鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠分節制作，制作前首先要檢查鋼材的質保資料，檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此，吊環長度是根據底梁標高的變化而改變，所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。鋼筋籠吊放前要用探孔器探孔，探孔順利方可吊放鋼筋籠，否則就要掃孔。在鋼筋籠吊放過程中，應逐節驗收鋼筋籠的垂直度及連接焊縫質量，對質量不符合要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時，沉放時不能碰撞孔壁，吊放速度要慢，要穩，切忌快速下放。另外，固定吊環的橫梁應有足夠的長度和剛度，如小鋼軌，固定要牢靠，以防掉籠。鋼筋籠接長用4臺電焊機焊接，以加快焊接速度，確保沉放時間在4小時內，減少不利因素。

五、成樁質量的控制

1.為確保成樁質量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告)，如發現實樣與質保書不符，應立即取樣進行復查，對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質)，嚴禁用于混凝土灌注樁。

2.鉆孔灌注水下混凝土的施工采用導管灌注，混凝土的離析現象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。

3.為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象，在混凝土灌注時：①加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制，采用自動計量拌合樓集中拌合，摻加緩凝劑改善砼的和易性，延長砼的初凝時間。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度，混凝土坍落度采用18cm-20cm，并隨時測量混凝土面的標高和觀測導管標注的余長，掌握導管的埋置深度。導管在混凝土的埋置深度必須保持在3m-4m。②當灌注至距樁頂標高8m-10m時，應及時將坍落度調小至12cm-16cm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。③在施工過程中，要控制好灌注操作，抽動導管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續灌注，升降的幅度不能過大，以免導管拔空，大幅度抽拔導管還容易造成混凝土體沖刷孔壁，導致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現象尤其在砂層厚的地方比較容易發生。④在灌注過程中必須每灌注6m3左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數，同時要認真進行記錄，這對日后發現有問題的樁或評價樁的質量有很大作用。⑤保證灌注的連續性，要有足夠數量的砼罐車保證運輸，用兩臺地泵同時泵送砼到導管，提高灌注速度。⑥拆卸導管速度要快，以縮短灌注時間，減少不安全因素。

六、結束語

通過制定重點施工技術措施，嚴格按質量控制要點施工，東站引河大橋水中鉆孔樁施工過程比較順利。僅以此回顧總結！