橋梁鉆孔樁施工工藝分析

張 薇

內(nèi)蒙古交通監(jiān)理公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021008

1 工程介紹

某橋梁全長約5.9km，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工。

2 施工方法

2.1 鉆機(jī)就位

由起重船將鉆機(jī)吊放到施工平臺上，鉆孔作業(yè)完成后，再由60t起重船將鉆機(jī)吊放到另一個(gè)鉆孔孔位上，主墩布置4臺鉆機(jī)，兩鉆機(jī)之間至少要間隔一個(gè)孔位施鉆。

2.2 鉆渣處理

成孔采用氣舉反循環(huán)清水鉆的施工工藝，出渣管接到圍堰邊的泥駁上或其它合適位置，鉆渣拖運(yùn)至指定地點(diǎn)拋卸。

2.3 成孔

根據(jù)工程地質(zhì)情況，擬采用滾刀鉆頭減壓慢轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，控制進(jìn)尺。鉆進(jìn)必須注意地層軟硬不均，在鉆進(jìn)中必須注意掃孔，以防止出現(xiàn)斜孔或臺階孔；升降鉆具應(yīng)平穩(wěn)，尤其是當(dāng)鉆頭處于護(hù)筒口位置時(shí)，必須防止鉆頭鉤掛護(hù)筒；加接鉆桿時(shí)應(yīng)先停止鉆進(jìn)，將鉆具提離孔底8cm～10cm，維持沖洗液循環(huán)10min以上，以清除孔底及鉆桿內(nèi)的鉆渣，然后停泵加接鉆桿；鉆桿連接螺栓應(yīng)擰緊上牢，認(rèn)真檢查密封圈，以防鉆桿接頭漏水漏氣，使反循環(huán)無法正常工作；鉆孔過程應(yīng)連續(xù)操作，不得中途長時(shí)間停止；詳細(xì)、真實(shí)、準(zhǔn)確地填寫鉆孔原始記錄，鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)上報(bào)處理。

2.4 清孔

鉆孔至設(shè)計(jì)孔深必須經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收認(rèn)可后，清孔時(shí)將鉆具提離孔底10cm左右，緩慢回轉(zhuǎn)鉆具確保將孔底沉渣全部清除干凈。

2.5 成樁施工

2.5.1 鋼筋籠加工、吊安

鋼筋籠在車間下料，分節(jié)制作，每節(jié)長12.0m。為方便施工，各節(jié)鋼筋籠之間主筋擬采用冷擠壓套筒連接，將主筋先擠壓上一端套筒，鋼筋籠運(yùn)至施工現(xiàn)場后，由浮吊吊裝、冷擠壓套筒接長鋼筋。為防止鋼筋籠在吊放運(yùn)輸過程中變形，在每節(jié)鋼筋籠中用Ф32鋼筋加三角支撐，間距為2.0m，待鋼筋籠起吊下放至護(hù)筒口時(shí)，再將三角形支撐切除.為保證鋼筋籠的精確就位及懸掛固定，頂節(jié)鋼筋籠頂端對稱接長8根主筋至護(hù)筒口，以便將鋼筋籠與鋼護(hù)筒固定。

為檢測灌注樁的成樁質(zhì)量，在鋼筋籠上設(shè)置4根通長的超聲波檢測管。檢測管應(yīng)順直，連接可靠，與鋼筋籠焊接固定，上、下端密封確?；炷翝仓蠊艿罆惩?樁頂標(biāo)高誤差控制在正1m以內(nèi)。

2.5.2 水下混凝土澆注

采用常規(guī)導(dǎo)管拔球法灌注水下混凝土，導(dǎo)管內(nèi)徑為φ250mm，采用快速螺紋接頭.導(dǎo)管在投入使用前做水密壓力試驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后投入使用；混凝土由攪拌船集中拌制，布置2臺50m3/h攪拌站，每座攪拌站配備1艘抓斗船、一臺拖泵以及相應(yīng)的砂、石料供應(yīng)船.澆注時(shí)由混凝土拖泵送入集料斗經(jīng)導(dǎo)管澆注入倉，導(dǎo)管埋深控制在4m～6m。

2.5.3 鉆孔樁質(zhì)量檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)

用超聲波法逐樁進(jìn)行檢測，以判定樁身混凝土的均勻性；當(dāng)監(jiān)理工程師要求鉆孔取芯檢測時(shí)，檢查混凝土質(zhì)量及沉碴厚度并制取圓柱體試件，測定混凝土強(qiáng)度，取樣后將取芯孔壓注水泥砂漿填實(shí)。澆筑混凝土?xí)r按規(guī)范要求留置試件并測定其7d和28d強(qiáng)度。

2.5.4 樁質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)（見表1）

表1 樁質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)表

3 常見事故預(yù)防及處理

3.1 斜孔

3.1.1 原因

地質(zhì)原因：在傾斜巖層中，相鄰兩種巖層的硬度相差較大，當(dāng)?shù)貙觾A角小于60°時(shí)，則鉆頭在軟層一邊鉆速快，在硬巖層一邊鉆速慢，從而在鉆頭底部形成鉆速差，導(dǎo)致鉆頭傾斜垂直于硬巖層面方向鉆進(jìn)，而當(dāng)巖層傾角大于75°時(shí)，鉆頭易趨向于硬巖層面。

設(shè)備因素：如大鉤提吊中心、轉(zhuǎn)盤中心、孔中心不在同一鉛垂直線上，鉆桿剛性差，鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)發(fā)生平面位移或不均勻沉降等。

操作不當(dāng)，鉆進(jìn)參數(shù)不合理.如鉆壓過大；地層變化時(shí)鉆壓及轉(zhuǎn)速掌握不當(dāng)；鉆壓小進(jìn)尺快或鉆壓大不進(jìn)尺時(shí)，沒有采取控制鉆速減壓鉆進(jìn)或提鉆檢查等。

3.1.2 預(yù)防措施

必須使鉆進(jìn)設(shè)備安裝符合質(zhì)量要求；根據(jù)準(zhǔn)確的地質(zhì)柱狀圖選擇鉆進(jìn)工藝；通過軟硬不均地層時(shí)特別注意采用輕壓慢轉(zhuǎn)；將Ф3.0m滾刀鉆頭加工平底式，加大配重減壓鉆進(jìn).

3.1.3 掃孔糾斜

將掃孔糾斜鉆頭下到偏斜值超過規(guī)定的孔深部位的上部，慢速回轉(zhuǎn)鉆具，并上下反復(fù)串動鉆具，下放鉆具時(shí)要嚴(yán)格控制鉆頭下放速度，借鉆頭重錘作用糾正孔斜，如效果不大在孔底灌入一定體積的混凝土，混凝土的強(qiáng)度應(yīng)與周圍巖層強(qiáng)度相近，混凝土面高于孔斜起始部位1.0m～2.0m，等到混凝土強(qiáng)度增長到預(yù)期強(qiáng)度后重新鉆進(jìn)成孔。

3.2 掉鉆及孔內(nèi)遺落鐵件

3.2.1 產(chǎn)生原因

由于孔斜或地層極度軟硬不均造成劇烈跳鉆及掃孔，致使鉆桿螺栓或滾刀脫落；鉆桿扭斷；由于施工人員操作不當(dāng)將施工工具遺落孔內(nèi)。

3.2.2 預(yù)防措施

避免孔斜；根據(jù)鉆進(jìn)情況定時(shí)提鉆檢查，重點(diǎn)檢查加重桿管壁及上下法蘭、鉆頭內(nèi)的清潔程度、滾刀的連接狀況；維護(hù)同時(shí)，作好孔口的防護(hù)工作，避免向孔內(nèi)掉入鐵件；準(zhǔn)確記錄孔內(nèi)鉆具的各部位尺寸。

3.2.3 處理措施

首先準(zhǔn)確判斷掉鉆部位，計(jì)算詳細(xì)尺寸，并據(jù)此制定正確的打撈方案，一般采用偏心鉤或單鉤或用鋼絲繩套鎖的方法進(jìn)行打撈；在打撈過程中，杜絕強(qiáng)拔強(qiáng)扭，以避免擴(kuò)大事故；鉆具打撈上來后，要妥善固定在孔口安全部位，方能松脫打撈工具；對于孔內(nèi)遺落的鐵件，采用LMC-120電磁打撈器進(jìn)行打撈。

4 結(jié)論

本文通過對該橋梁鉆孔樁施工進(jìn)行分析，工程實(shí)踐表明只有科學(xué)合理的按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工才能確保工程質(zhì)量，為廣大施工一線人員提供一定的意見和參考。

[1]孫丙倫，曲紅專，等.大直徑超深人工挖孔擴(kuò)底灌注樁施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2007，36.

[2]舒麗紅.樁底壓漿工藝在杭州灣跨海大橋鉆孔灌注樁中的應(yīng)用[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，18.