淺析橋梁鉆孔灌注樁施工技術

相漢雨

摘 要 本文闡述了橋梁鉆孔灌注樁的具體施工工藝、方法，及各工序之間緊密銜接，如何快速使保質保量完成。

關鍵詞 橋梁;鉆孔灌注樁;技術

前言

灌注樁系是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。

1工程概況

本工程以杭州市大江東產業集聚區基礎設施工程六工段中橋為依據，橋梁中心樁號K6+595.395，右偏角90度，全長66.12m，橋梁全寬44m。全橋共1聯：3*20m，上部結構設計為先簡支后連續的預應力砼空心板，下部結構采用柱式墩，柱式臺，墩臺均采用鉆孔灌注樁基礎，鉆孔灌注樁布置4排，每排8根樁，共計32根，其中橋臺基樁直徑為1.5m，橋墩基樁直徑為1.2m。

沿線橋梁地基土下部為第四系上更新統上組沖湖積沉積的黏性土及海陸交替沉積的圓礫、砂層等粗顆粒，圓礫層深度達5m;中部為全新統上組沖海形成的粉性土層;淺部主要為一套全新統海積、沖海積地層，土層厚度、分布及性質均較穩定。

2施工程序

樁基施工方案報監理工程師審批→平整施工場地→埋置護筒→樁位放樣→鉆孔、清孔→檢查孔深、孔徑、沉渣厚度→下鋼筋籠、導管→灌注前沉渣厚度測定→灌注水下混凝土→進入下道工序

3施工方法

3.1 施工準備

（1）施工前由測量人員進行放樣，根據橋梁施工范圍查勘是否有障礙影響橋梁施工，若有障礙物，需聯系相關部門進行清理;

（2）進場后首先對施工場地統籌規劃，合理布置機具設備、材料及附屬設施等，保證場地利用緊湊高效;

（3）樁位放樣后，采用挖機下挖覆蓋層，將表層可能存在的塊石和影響作業安全的障礙物清除，保證樁基作業順利實施。

3.2 泥漿池設置及泥漿制備

樁基作業采取循環鉆機施工，需設置泥漿池存放泥漿，擬在施工場地內布置循環池和廢漿池，分別設置2m×2m×1.5m制漿池、4m×4m×1.5m沉淀池及20m×20m×1.5m廢漿池，為防止漏漿，池內側和底部鋪設土工布，廢漿采用泥漿車進行泥漿外運至泥漿處理池。泥漿池采取磚砌圍護，并設置三道防護欄桿，安全警示標識齊整。

3.3 鋼板樁防護施工

為滿足六工段中橋灌注樁基礎及下部結構工程施工需要，考慮河流水情、地質條件及保護水環境，對1#、2#橋墩處設置鋼板樁圍堰擋水加固。

考慮1#及2#橋墩距離岸邊較近，將鋼板樁圍堰打設成“∪型”，以方便從岸邊作業（詳見附圖：鋼板樁圍堰平面布置圖）。1#、2#橋墩分別鋼板樁圍堰，西側圍堰內徑尺寸為49m*16m，東側圍堰尺寸為60m*15m。圍堰采用單排鋼板樁，樁長12m。樁頂高程+5.5m，底部高程-6.5m，圍堰四周設置角支撐。

3.4 埋設護筒

為防止孔口塌落，保證孔內水位，需埋設鋼護筒。護筒用5mm厚的鋼板，長3.0m，直徑φ120cm的樁，其與配套護筒直徑1.5m;φ150cm的樁，其與配套護筒直徑1.8m;為增加剛度防止變形，在護筒上、下和中部的外側各焊一道豎向加勁肋，保證護筒堅固、耐用、不易變形和裝卸方便。護筒接頭采用焊接連接并打磨平整，保證不漏水。護筒入土深度為2.8m，護筒頂端高出平臺面0.2m。其內徑比樁的設計直徑大30cm。循環鉆機在埋設護筒時，應由人工進行輔助配合，護筒埋設根據挖機的料斗擠壓作用做相應的調整，護筒就位后，保證護筒位置豎直、穩固、準確和不變位。

3.5 鉆機就位

鉆機安裝及移位采取將鉆機部件運至墩位處，使用35t汽車吊現場拼裝就位;移位時使用依靠鉆機自帶滾輪移動;鉆機就位時，測量檢查其平面位置、轉盤中心位置以及平整度;各項指標滿足要求后將鉆機限位固定，保證鉆機在鉆進過程中不產生位移;同時在鉆進的過程中對底盤四角點不間斷進行水準校核，如發現鉆機底盤四角相對高差超出要求值時，進行及時的調整保證鉆機頂部的中心、轉盤中心、樁孔中心基本在同一鉛垂線上

3.6 清孔施工

當鉆孔達到預定深度時可將鉆頭提升30～50cm，采用泥漿泵泵入符合要求的優質泥漿把孔內含有鉆渣的泥漿通過循環置換出來，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質、泥漿含砂量小于2%為止，以上檢測本工程配合一臺泥漿比重計，一套含砂測定儀、泥漿黏度計。

根據六工段中橋基礎地勘報告，樁孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能立即終孔，而是在孔內下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業，注入合格泥漿置換大比重含鉆渣泥漿，用泵利用導管吸出。以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質量。

拆鉆后主要檢查樁徑（不小于設計值），垂直度（不大于1%）及沉淀厚度，垂直度及孔徑用探籠檢測，探籠用鋼筋加工制成，外徑比設計樁徑小2cm，長度為樁徑的4～6倍;孔底沉淀厚度用測繩吊錘測量比較，清孔后的孔深與砼灌注前孔深之差即為沉淀厚度，根據設計要求，清孔后摩擦樁樁底沉淀層厚度不得超過20cm。

3.7 鋼筋籠制作及吊放

鋼筋籠在鋼筋加工場內統一制作，加工完后用拖板車運至現場，用35噸吊車吊裝入孔。第一吊點設在骨架的下部，第二吊點設在骨架長度的中點到上三分之一點之間。起吊時，先將兩吊點同時抬離地面1m左右，然后第一吊點保持不動，將第二吊點緩緩升高，直至鋼筋籠豎直。吊放鋼筋籠入孔時應對準孔口，保持豎直，輕放、慢放入孔，不宜左右旋轉，嚴禁擺動碰撞孔壁。

鋼筋骨架放到最后一節加強箍筋位置時，在加強筋下面平行穿2根鋼管，將鋼筋骨架臨時支撐在孔口鋼管上，然后將吊點全部轉到吊環上，然后下放骨架至設計標高。

骨架最上端的定位，由測定的護筒頂標高、鋼筋搭接長度來計算吊環筋長度。吊環筋采用Ф25鋼筋，頂端完成內徑20cm左右的圓環，圓環與直筋采用雙面搭接焊連接，焊縫長度大于5cm。吊環筋設置兩根，對稱與鋼筋籠主筋采用雙面搭接焊連接，焊縫長度大于5cm。鋼筋籠中心與樁的設計中心位置對正，復核無誤后再每根吊環內插入由足夠強度的鋼管，鋼管用枕木搭設平臺，將鋼管固定在枕木上。撤下吊繩，在鋼筋籠頂端焊接2根Ф25鋼筋，一端與鋼筋籠焊接，一端焊與鉆機機座上，以抵住鋼筋籠上浮，同時控制鋼筋籠底標高。

3.8 灌注混凝土

（1）下導管。導管直徑25cm，標準節每節長2.7m，導管事先拼裝，并經過密封、壓力試驗后，方可使用，導管上依次標有刻度，便于計算導管在砼內的埋深。導管埋深以鉆機平臺為基準，導管深度與砼深度之差即為導管在砼內埋深。導管安裝前先進行水密承壓試驗，灌注前導管下口距孔底約30cm左右。

（2）砼澆筑施工。①砼灌注前再次測量孔底沉淀厚度，如超出允許厚度（20cm），再進行二次清孔，直到符合要求為止。二次清孔用高壓水槍進入孔底沖擊孔底沉淀層，用符合要求的泥漿置換出沉淀物。②灌注前砼儲料斗容量5m3以上，備足砼的首灌量，以保證首批砼注入后，導管在砼內至少有1m的埋置深度，任何情況下導管提升后的埋深不少于最小埋深度（2m）。③灌注過程中，必須經常測量砼面的深度，以保證導管在砼面的合理埋入深度，一般控制在2～6m，嚴禁憑經驗灌注而將導管提離砼面等。④砼統一在有電腦自動計量的商品砼攪拌站生產，嚴格按照設計配合比攪拌砼然后運送至導管上的漏斗內進行灌注。砼泵車的出料口應緊接導管上口中，灌注時須進行測量砼面上升高度，填寫好灌注記錄，并繪制灌注曲線，指導導管的提升和拆卸。⑤保證導管埋入砼內有適當的深度，一般為2～6m，防止導管提升過猛而使管底提離砼面或埋入過淺而使導管內斷樁夾泥，也要防止埋入過深，而導致管內砼壓不出或導管被砼埋住不能提升，導致中止澆灌而斷樁。

4合理化建議

（1）橋梁施工時因地質條件影響，局部出現塌孔，項目部采取投放黏土待孔壁穩定后再施鉆，效果良好。

（2）樁基底部5m處于圓礫層，普通鉆頭無法直接鉆進，鉆頭容易破損，通過研究采取小直徑合金鉆頭，能施工成孔，但需頻繁更換鉆頭，進度較為緩慢;為加快施工進度，決定將小直徑合金鉆頭與普通鉆頭焊接成一體，即子母鉆進行鉆孔，遇到軟弱地層或圓礫層均可鉆進成孔。

（3）卡鉆后不宜強提，只宜輕提，經提不動時，可用小沖擊鉆錐沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后在提出。

（4）鋼筋籠發生上浮時盡量減少導管底口的埋深，減少混凝土的頂托力，同時固定鋼筋籠。

（5）擴孔及縮孔時應注意采取防止坍孔及防止鉆頭擺動過大造成孔壁失穩，鉆頭磨損時，需及時焊補鉆頭，并在軟塑地層采用失水率小的優質泥漿護壁;已發生縮孔時，宜在該處用鉆頭上下反復掃孔以擴大孔徑。

5結束語

六工段中橋樁基嚴格按照審批的施工方案組織施工，過程中不斷優化施工工藝及施工方法，嚴控各環節施工質量，確保各工序緊密銜接，尤其圓礫層采取子母鉆施工技術，保證樁基施工順利完成。