蓋挖法十字型鋼柱鉆孔灌注樁施工技術

鄧平平

（中鐵隧道局集團三處有限公司， 廣東 深圳 518000）

蓋挖法技術多在地鐵、車站等工程中實施，十字型柱鋼柱的結構不僅制作難度大,而且要求精度高,在普通鉆孔灌注樁的基礎上提高了鋼柱的精確定位和垂直度的控制，是該工藝控制的核心。下面對十字型鋼柱鉆孔灌注樁施工技術進行探討。

1 施工前準備工作

首先檢查落實場地的地質情況，地基承載力在100Pa以上，如果地基承載力達不到要求，進行場地處理，保證鉆機的平穩。對于地基承載力不夠的地方，進行換填處理。對于專用設備必須進行計算確保基礎牢固，沉降變形小，采取措施對場地進行壓實處理防止設備檢測平臺的中心線與樁的中心點位的在施工過程中發生偏差。

設備安裝就位。利用全站儀放出灌注樁的中心點，并且設置好保護樁。將平臺的設備的定位線用白灰標識出來，通過吊車將平臺放到固定位置。采用電腦控制將平臺的中心與樁的中心線重合。采用履帶吊時，將鉆孔機安裝就位，將轉盤的調整成水平狀態，轉盤的中心線與樁的中心點重合。

護筒的調試：護筒安裝到設備上，用測量設備進行觀察安裝的偏位狀況。然后再進行下壓護筒工作，觀察下壓的過程中護筒的偏位狀況，誤差不超過2cm。說明護筒受力均勻，地質情況良好。如果偏差超出要求，及時查找問題，調整設備重新下壓。下壓的過程中采用挖埋的方法，采用十字校正法安裝，符合要求后，回填夯實護筒周圍的填土。

設備垂直度的調整：采用履帶吊將鉆孔機安裝就位，就位時要將底座轉盤調整水平，轉盤中心和護筒中心兩者在同一鉛垂線上，其偏差控制在1cm內。鉆桿提升過程中，通過護樁到鉆桿的距離，檢查鉆桿的垂直度，控制指標為0.001*Hmm。【1】同時配備測斜儀進行實施控制不斷的矯正垂直度，必要時配置導向架。保證鉆桿的垂直度是保證鉆孔控制的關鍵步驟。

2 鋼筋籠的吊裝

鋼筋籠的吊裝是保證混凝土質量的重要控制點。現場鋼筋籠體積大、噸位大吊裝過程中發生變形，進孔時安裝困難。由于該工藝要求安裝精度高，為此必須制定吊裝的保證措施，制作專用的吊梁工具，選用槽鋼的長度為樁徑的2倍，并設置安裝吊鉤。同時選取四根一定長度的木桿，用電鋸刨除一側雜木，檢查木桿的平整度和順直度，并且具有一定的剛度。然后再每節鋼筋籠設置四個制作好的木桿，用細鐵絲綁在鋼筋籠上，同時測檢測木桿前后的偏差，偏差不超過1cm。出現偏差時，及時拉線調整鋼筋籠不合格的位置，保證鋼筋籠的順直度。等到鋼筋籠下放到護筒的位置時，剪斷細鐵絲，垂直緩慢下放，同時檢查鋼筋籠的傾斜度。下放鋼筋籠以后，將木桿撈出。對于噸位較大的鋼筋籠，考慮吊點的位置，必要時加固和加密吊裝點，使吊裝更加平穩。

3 鉆孔樁孔壁穩定性的控制

孔壁穩定性的控制分為淺層槽壁失穩和局部失穩兩種狀況。孔壁穩定性受到含水砂土的比重、泥漿的比重、土的內摩擦角、主動土壓力系數參數的影響。含水砂土的比重、土的內摩擦角是隨著地質層的變化而變化。主動土壓力系數是與地質條件有關和地下水有一定的關聯。因此控制泥漿的比重是鉆孔樁控制的關鍵手段。控制粘度和泥皮厚度、比重，含砂率是設計的主要內容，粘度取決于膨潤土和CMC的用量。泥漿的基礎材料首先選用當地的紅黏土進行配置，重點關注比重和粘度。如果不合適再采取膨潤土進行設計。施工過程中要充分考慮到不良地質的影響，設計的過程中設計多套配合比來應變灌漿的順利進行。在實際控制過程中，觀察泥漿的顏色和渾濁度，適當的調整泥漿的指標。調整原則：增加重晶石粉、泥漿比重增加；增粘劑CMC增加泥漿的粘度；增加純堿加快砂的沉淀；泥漿的配合比的調整是保證該環節的重要工藝。

4 水下混凝土澆筑

鉆機的選擇一般使用年限宜在2-3年，設備性能穩定，扭矩大，電器控制系統穩定，操作人員熟知設備性能，必要時設備廠家人員進駐地指導操作。

導管的設置：導管的設置可以采用特殊的單斗導管，對于大管徑的灌注樁也可以根據現場的情況增大導管下料口的直徑，計算好每小時澆筑混凝土的數量，計算出導管的直徑，不易超過40cm。導管的容積可以根據澆筑混凝土的數量，調整導管的容積，因地制宜的調整設備的參數。

清孔：利用泥漿進行底部殘渣清理，達到設計標高以后，提出鉆機鉆桿，利用鉆桿的長度減去外露鉆桿的長度為鉆孔深度，也可以用錘球進行測量。確認清空達到設計標高以后，進入下道工序。如果底部有沉積，及時處理。

型鋼柱校直：采用專用回旋設備采用微機自動化控制，設備中的水平位移計和自動測斜儀是安裝的控制儀器，對型鋼柱進行實施檢測，自動觀察傾斜度，上下夾交替下插安裝。

水下混凝土澆筑：首先計算出每斗混凝土的用量和埋入導管上限和下限所需混凝土的體積，計算出埋入導管2米所相應混凝土罐車出料的時間，在施工的過程中進行時間控制，快速確定埋管深度，簡單有效。在混凝土接近鋼筋籠底面時對鋼筋籠產生浮力，為防止此種現象的發生。在護筒上設置專用的鋼筋定位孔，對鋼筋籠進行定位，防止鋼筋籠上浮，澆筑完畢混凝土以后再拆除裝置。導管的埋入深度一般在2-6米，避免樁出現斷樁和卡管的現象。混凝土澆筑的過程中，需添加緩凝劑控制混凝土的凝結時間，凝結時間的確定應考慮到施工的連續性以及工程成本、質量的綜合因素，確定合理的凝結時間。它主要是為型鋼柱調整時間留出空間。

5 型鋼柱過程控制

自動回旋轉設備通過電腦觀察型鋼的位置變化，設備在時刻的調整，校正在整個過程中貫穿。履帶吊吊裝的過程中測斜儀實時監控，發生偏移，調整工作臺架的斜桿，達到調整型鋼的方向，型鋼的垂直度達到設計的要求，將固定螺栓擰緊，重新固定型鋼，然后進行混凝土澆筑【2】。

型鋼柱地面固定：采用槽鋼與型鋼頂面焊接連接，澆筑完畢以后再割除。孔底固定是將型鋼柱與柱腳鋼筋籠連接起來，通過專用鋼絞線裝置，調整鋼絞線的松緊程度調整其垂直度。整個施工過程無異常現象，繼續進行下一道工序。

設備拆除及回填：護筒拆除以后在樁的周圍采用碎石進行回填，使之密實。等待混凝土強度達到施工要求后，拆除工具節和定位架。先吊開工具節，再吊出定位架，3天以后再拆除第二以及其他固定設備。

6 結論

本文首先對施工前的準備工作中重點強調基礎的平整度和強度；其次對鋼筋吊裝和泥漿護壁的調整兩方面進行調整，采用專用工具進行鋼筋吊裝和泥漿的具體調整方法；最后對水泥混凝土的澆筑以及型鋼的過程控制進行調整，保證混凝土的強度和型鋼的精確定位。型鋼鉆孔技術是一項細致的工程，將質量與精細化結合為一體，體現工程控制的關鍵性在施工過程控制，每個環節都有具體的技術保證措施，才能將型鋼工程有效的推動和進行。