挖孔樁及承臺施工技術(shù)探討

朱高華

（駐馬店市公路規(guī)劃勘察設(shè)計院，河南 駐馬店 463000）

1 工程概況

該大橋為5 跨預應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋，由左右兩幅兩座分離式橋梁組成，橋梁中心樁號分別為ZK57+532和YK57+540，橋梁全長474米，跨徑組合為（56+114+140+114+50）米，兩橋反對稱布置。橋梁位于山谷中，兩端分別與隧道相連，左右兩幅橋中心線相距約30米，橋梁上跨縣級公路，交通較便利。

橋梁上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室預應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)箱梁，箱梁根部梁高主墩為8米、次主墩為6米，跨中及端部梁高均為3米，頂板寬11.8M，底板寬6.5M。橋梁下部主墩采用雙薄壁空心墩，墩頂與梁體固結(jié)，最高墩78米；次主墩采用空心薄壁墩，墩頂設(shè)盆式支座；墩柱基礎(chǔ)均采用直徑2M的鉆孔灌注樁，樁長6～22米，主墩每個承臺9 根樁，次主墩每個承臺6 根樁，每幅橋共計30 根，皆為嵌巖樁；橋臺為重力式片石混凝土橋臺，擴大基礎(chǔ)。

2 施工總體部署

根據(jù)工程實際情況和工期要求，總體上采用左右幅順序施工的方法進行施工，即以上部工程為主線，先施工左幅橋，合龍后施工右幅橋，配置一幅橋的模板和機具，合理安排施工流水和搭接，先后進行兩幅橋的施工，既能充分利用資源、減少一次性投入，又能滿足工期要求。在一幅橋的施工順序上，先施工主墩、次主墩，搶懸灌梁施工，橋臺在橋兩端的隧道打通后施工，不影響邊跨合龍。

施工前先做好“三通一平”，在橋上游修一條跨溝便橋，通往每個墩位處都修通臨時便道，橋兩端分別設(shè)鋼筋加工場和施工隊駐地等臨時設(shè)施。

鉆孔灌注樁考慮數(shù)量少、樁身短、嵌巖多、施工場地條件差等因素，采用人工挖孔較為經(jīng)濟可行，可以大面積同時施工，進度也有保證，尤其要保證左幅主墩先行結(jié)束。

承臺采用挖掘機結(jié)合人工進行開挖，遇巖石進行控制爆破，模板采用組合鋼模，混凝土采用泵送入模，澆筑時采取體內(nèi)設(shè)散熱管降溫的措施防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

墩柱采用翻模施工，每套模板配置3節(jié)，節(jié)長2.25米，共配三套，主墩配二套，次主墩配一套，每次混凝土澆筑高度為4.5米，外模上附設(shè)操作平臺。人員上下搭設(shè)爬梯。墩柱橫系板采用在已成墩柱上預埋鋼板焊接型鋼形成平臺的辦法進行施工。

0#塊采用托架現(xiàn)澆，采用在已成墩柱上預埋鋼板焊接型鋼形成三角托架以形成平臺的辦法進行施工，0#塊和1#塊同時澆筑。箱梁采用掛籃懸澆，配置四對掛籃，一幅橋的四個T 構(gòu)同時施工，完成后轉(zhuǎn)到另一幅橋施工。邊跨直線段采用支架現(xiàn)澆。

鋼筋、模板等材料和小機具的垂直提升采用125 型塔吊吊運，每座橋安設(shè)三臺，分別設(shè)在1#、2#、3#墩位處，4#墩采用25 噸汽車吊吊運。混凝土采用“萬士樂”內(nèi)燃輸送泵泵送入模，能確保泵送高度。

3 施工方法及工藝

3.1 挖孔樁施工

3.1.1 施工準備

清除坡面危石浮土；定出樁孔準確位置；設(shè)置護樁并經(jīng)常檢查核對；孔口做好排水系統(tǒng)，并搭好孔口雨棚；安裝提升設(shè)備，布置好出碴道路；合理堆放材料和機具，使其不增加孔壁壓力、不影響施工。井口周圍用混凝土制成鎖口予以圍護，防止土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人。若井口地層有較大的滲水量時，用井點法降低地下水位。

3.1.2 成孔工藝

成孔方式可根據(jù)土質(zhì)軟硬采取人工直接挖掘或鑿眼爆破，在井口架設(shè)三角架，用人工轆轤或10kN～20kN 慢速卷揚機提升出碴。

成孔順序：挖掘程序?qū)⒁酝翆有再|(zhì)確定，土層緊密、地下水位不大者，同一個墩臺基礎(chǔ)的所有樁孔可同時開挖、集中一孔抽水，以降低其它孔水位。土層松軟、地下水位較高者，采用對角開挖，避免孔間間隔層太薄造成坍塌。

工藝要求：控制孔壁襯砌，以增加樁的摩擦力；樁孔誤差平面位置不大于50mm，傾斜度不超過1%，孔徑、孔深要符合設(shè)計要求；為防止坍孔，支護要及時，挖孔及支撐護壁兩道工序連續(xù)作業(yè)，每一米為一節(jié)段。

對需要爆破的樁孔巖石，采用導爆管起爆，并設(shè)置上下方便的設(shè)施。炮眼數(shù)目、位置、斜插方向，按巖層結(jié)構(gòu)進行爆破設(shè)計，嚴禁裸露藥包；嚴格控制用藥量，以松動為主。炮眼附近的支撐要加固或設(shè)保護措施。一個孔內(nèi)進行爆破作業(yè)，其他孔內(nèi)的施工人員也要到安全處躲避。放炮后用高壓風管迅速進行排煙、除塵后，再進入孔內(nèi)施工。

3.1.3 支撐護壁

支撐護壁采用外齒式混凝土護壁，該種形式的護壁，其抗塌孔的性能好，又便于人工用鋼釬搗實混凝土，增大了樁的摩擦阻力。

3.1.4 排水

孔內(nèi)滲水量不大時，可用鐵皮桶盛水，人工提引排走；滲水量大時，可用水泵排水。孔深小于水泵吸程時，水泵可設(shè)在孔外；孔深大于水泵吸程，須將水泵吊入孔內(nèi)抽水。

3.1.5 終孔檢查處理

挖孔達到設(shè)計標高后，進行孔底處理。做到平整，無松渣、污泥及沉渣等軟層。入巖深度符合設(shè)計要求。

3.1.6 鋼筋骨架制作及安裝

根據(jù)施工條件，挖孔灌注樁鋼筋骨架可在孔外預綁扎后吊入孔內(nèi)或也可以在孔內(nèi)綁扎。為使鋼筋骨架正確牢固定位，除主筋上安設(shè)鋼筋“耳環(huán)”或混凝土墊塊外，可在孔壁上打入鋼釬，用鋼絲與主筋綁扎使其牢固定位。

3.1.7 灌注混凝土

樁孔只有小量滲水時，可采用干灌混凝土的工藝。孔內(nèi)混凝土一次連續(xù)灌注完畢。若孔內(nèi)滲水量較大時，影響灌注質(zhì)量時，采用水下灌注混凝土的施工工藝。

3.2 承臺施工

3.2.1 基坑放樣

承臺基坑開挖采用1：0.75放坡，考慮排水及施工作業(yè)空間預留0.8米施工工作面；據(jù)以上原則確定承臺基坑平面位置。測量放線后用白灰將邊線標記出來。

3.2.2 基坑開挖

基坑采用挖掘機配合人工進行開挖。開挖時按設(shè)計邊坡控制。當開挖至樁頭位置處，設(shè)專人指揮挖掘機操作，避免挖彎樁頭頂部露出的鋼筋。當挖掘機開挖至基坑底設(shè)計標高30cm 以上時，挖掘機停止開挖改用人工找平至設(shè)計標高，嚴禁超挖。

3.2.3 注意事項

基坑開挖連續(xù)進行，人工找平至設(shè)計標高后立即組織下一道工序施工，防止基坑長期暴露和擾動；深基坑開挖過程中經(jīng)常檢查基坑邊坡穩(wěn)定性和標高，防止出現(xiàn)坍塌和超挖現(xiàn)象。

3.2.4 承臺墊層混凝土

為便于承臺立模，墊層砼尺寸較設(shè)計每邊加寬30cm。在基坑開挖完成后，基坑坑底找平，在四角打樁掛線，用厚度為10cm的C15 混凝土澆筑墊層。

3.2.5 承臺鋼筋加工及綁扎

鋼筋在加工前，首先將鋼筋表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈，對彎折的鋼筋進行調(diào)直。依據(jù)圖紙設(shè)計進行下料，彎制加工成型，并按圖紙鋼筋編號對鋼筋分類編號存放。鋼筋彎鉤無具體要求的，按標準彎鉤進行加工。

承臺內(nèi)抽干水、清除干凈后，放出承臺定位樁，然后進行鋼筋綁扎。鋼筋綁扎嚴格按照圖紙進行,首先綁扎底層鋼筋，綁扎完畢后，結(jié)合散熱鋼管的布置，然后再進行其余鋼筋綁扎，進行墩身位置的軸線放樣，定出墩身主筋的位置和底面高程，在承臺內(nèi)綁扎好預埋段鋼筋。然后綁扎頂層鋼筋，頂層鋼筋要預留活動口，以便澆注混凝土時下人搗固，待混凝土澆注至頂面時再綁扎固定。

鋼筋綁扎經(jīng)檢查合格后，再立模。模板采用平面組合鋼模板，用拉桿、鋼管把模板支撐牢固，防止跑模。承臺施工必須從基坑開挖成形至承臺砼終凝的這段時間，要做好基坑排水工作，以保證砼的質(zhì)量。

3.2.6 混凝土的澆注

承臺模板拼裝加固后經(jīng)檢驗合格，然后把模板和鋼筋上的淤泥、雜物清除干凈，模板上均勻的涂上脫模劑，再進行砼的澆筑和震搗。砼采用泵送入模，因承臺面積大、高度大，為保證工程質(zhì)量，均一次連續(xù)澆筑，按一定的順序和方向分塊、分層進行，震搗方式采用插入式震動棒。分層厚度不應(yīng)超過30cm，其移動間距不能超過震動棒作用半徑的1.5 倍，靠近模板震動時要保持5cm 至10cm的間距。操作時應(yīng)注意快插慢拔，以保證砼的震搗密實。

3.2.7 防止砼開裂的措施

因承臺混凝土體積較大，承臺中分層布置散熱管，為Ф32MM的鋼管，在澆筑及養(yǎng)護過程中進行通水散熱，防止混凝土水化熱使承臺產(chǎn)生裂紋。

冷卻水管的安裝：根據(jù)承臺尺寸冷卻水管下料切割成各種不等節(jié)段,兩頭要車絲,各段要配好彎管及套管,在綁扎好的承臺架立鋼筋上分別放置冷卻管并用鐵絲固定好。端頭用彎管連接好，使之形成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。同時將測溫線綁在鋼筋上，測溫線的溫敏元件置于測點位置，并不得與鋼筋直接接觸，插頭留在外面，以便于測定測點溫度。

承臺開始澆注前，冷卻管應(yīng)通水試循環(huán)，避免阻塞。在承臺開始澆注后，冷卻水管就開始通水，通水時間根據(jù)實際情況確定。

為防止大體積砼承臺產(chǎn)生裂紋，除布置散熱管外，對砼表面進行覆蓋養(yǎng)護也是一項有利的措施。安排專人監(jiān)測承臺砼內(nèi)外溫度，并做好記錄，控制內(nèi)外溫差不大于10℃，否則應(yīng)采取措施。夏季施工時混凝土用料應(yīng)遮蓋，避免日光曝曬，并用冷卻水攪拌混凝土，以降低入倉溫度。遇氣溫驟降的天氣或寒冷季節(jié)澆注混凝土后，應(yīng)注意覆蓋保溫。

另外澆筑過程中應(yīng)分層澆筑,每層30CM,并控制澆筑速度,以加快砼散熱速度。改善骨料級配、降低水灰比、摻加混合料、摻加外加劑等方法減少水泥用量。盡量采用水化熱低的礦渣水泥。養(yǎng)護采用草苫覆蓋，宜用自動噴水系統(tǒng)和噴霧器，濕養(yǎng)護應(yīng)不間斷，不得形成干濕循環(huán)。

結(jié)語

在對挖孔樁及承臺施工的過程中，管理人員一定要提升管理意識，做好協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌，對于施工中遇到問題需要及時給以妥善處理。技術(shù)人員一定要熟悉施工工藝流程，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序加強施工的過程控制，保證工程質(zhì)量。

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