沖擊鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

韓 英

(山西省祁臨高速公路有限責(zé)任公司，山西祁縣 030900)

1 工程概況

本合同段為祁臨高速二標(biāo)尹回惠濟(jì)河大橋工程橋墩基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，樁徑為1.6 m。針對(duì)地質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)條件，采用沖擊鉆機(jī)鉆孔，汽車吊放鋼筋籠，混凝土由項(xiàng)目拌和站集中拌和，再由混凝土輸送車運(yùn)輸，導(dǎo)管法水下灌注混凝土。

2 施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

1)場(chǎng)地準(zhǔn)備。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，尹回惠濟(jì)河大橋下場(chǎng)地還比較平整，有部分在惠濟(jì)河道內(nèi)，因此在施工前，和當(dāng)?shù)夭块T協(xié)調(diào)后，開始用挖機(jī)消除河道亂石。接下來(lái)就是用裝載機(jī)大致整平夯實(shí)，并且挖換軟土，此時(shí)，總工強(qiáng)調(diào)要有坡度，注意場(chǎng)地排水，不用像如果是深水和陡坡時(shí)，得用木樁或鋼筋混凝土樁搭設(shè)支架，安裝施工平臺(tái)支承鉆機(jī)(架)。場(chǎng)地有淺水時(shí)，宜采用土或草袋圍堰筑島。

2)測(cè)量放樣。樁基開挖前及在開挖過(guò)程中要對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)。安裝鋼筋前對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，以保證鋼筋位置的準(zhǔn)確無(wú)誤，為下一工序正常施工提供施工條件。因此在測(cè)量定位時(shí)注意以下幾點(diǎn):a.測(cè)量放樣的所有置鏡點(diǎn)、后視點(diǎn)必須是控制網(wǎng)的樁點(diǎn)。b.必須保證足夠的精度，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ到y(tǒng)誤差。c.定位放樣測(cè)量必須有可靠的校核方法，保證計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤。d.如果是對(duì)鉆孔樁位處在半山坡上、坡度較陡地段或在深水中的，施工過(guò)程中要經(jīng)常地對(duì)其進(jìn)行檢查及校核。

3)泥漿制備。a.泥漿在鉆孔中的作用。在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的靜水壓力，可防止坍孔;泥漿向孔外土層滲漏，在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于鉆頭的活動(dòng)，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用;同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位;泥漿比重大，具有挾帶鉆渣的作用，利于鉆渣的排出。b.對(duì)泥漿的要求。選用粘性土造漿，泥漿比重、粘度、膠體率、失水量、靜切力、酸堿度等指標(biāo)符合該地層護(hù)壁要求，泥漿試驗(yàn)完成后，填寫泥漿試驗(yàn)記錄表。泥漿護(hù)壁應(yīng)符合下列規(guī)定:施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿應(yīng)高出地下水位1.0 m以上，在受水位漲落影響時(shí)，泥漿面應(yīng)高出水位1.5 m以上;在清孔過(guò)程中，應(yīng)不斷置換泥漿，直至澆筑水下混凝土;澆筑混凝土前，孔底500 m以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25;含砂率不大于8%，粘度不大于28 s;在容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層中應(yīng)維持穩(wěn)定的措施;廢棄的泥漿、渣應(yīng)按環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定處理。c.埋設(shè)護(hù)筒。孔口護(hù)筒采用鋼板制作，鋼護(hù)筒內(nèi)壁厚一般為10 mm～12 mm。內(nèi)徑比樁徑大200 mm～400 mm，根據(jù)樁位現(xiàn)場(chǎng)情況決定護(hù)筒長(zhǎng)度，護(hù)筒頂端埋置深度也應(yīng)根據(jù)不同情況分別對(duì)待。護(hù)筒采用人工開挖埋設(shè)，入土較深時(shí)，輔以錘擊、壓重振動(dòng)、筒內(nèi)除土等方法沉入。護(hù)筒底部與土層相接處用粘土夯實(shí)，護(hù)筒外面與原土之間也用粘土填滿、夯實(shí)，嚴(yán)防地表水順該處滲入。護(hù)筒埋設(shè)可采用下埋式(適于旱地埋置);上埋式(適于旱地或淺水、筑島埋置)和下沉埋設(shè)(適于深水設(shè)計(jì))。

2.2 鉆孔

在本工程惠濟(jì)大橋鉆孔灌注樁中采用沖擊鉆進(jìn)成孔。在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)防止坍孔、孔形扭歪或孔斜，鉆孔漏水，鉆桿扎斷甚至把鉆頭埋住或掉進(jìn)孔內(nèi)等事故，因此鉆孔時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1)鉆孔前應(yīng)審核樁位放樣依據(jù)及測(cè)量記錄。

2)開始鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制，在護(hù)筒刃腳處，應(yīng)低擋慢速鉆進(jìn)，使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。鉆至刃腳下1 m后，可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。如護(hù)筒土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時(shí)，可提起鉆錐，向孔中倒入粘土，再放下鉆錐倒轉(zhuǎn)，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙，穩(wěn)住泥漿繼續(xù)鉆進(jìn)。

3)由于采用沖擊鉆進(jìn)成孔，利用鉆錐(重為10 kN～15 kN)不斷的提錐、落錘反復(fù)沖擊孔底土層，把土層中泥砂擠向四壁或鉆渣懸浮于泥漿中，因此，應(yīng)隨時(shí)掏渣，并向孔內(nèi)注泥漿。

2.3 清孔

1)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)對(duì)孔深、孔徑進(jìn)行檢查，符合要求后方可清孔。2)清孔方法應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備條件和地層情況決定。3)在吊入鋼筋籠后，灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度，如超過(guò)規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。

2.4 鋼筋籠的吊放

在鋼筋籠吊放過(guò)程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。接下來(lái)就是要注意鋼筋籠能否順利下放，吊放鋼筋籠采用吊車進(jìn)行，吊放時(shí)注意不能碰撞孔壁，當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的，則要進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。

2.5 下放導(dǎo)管

1)如果導(dǎo)管接口嚴(yán)重漏水，造成斷樁，發(fā)生這種故障的后果非常嚴(yán)重，進(jìn)水后，使混凝土形成松散層次或囊體，出現(xiàn)浮漿夾層造成斷樁，嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量，導(dǎo)致廢樁重做。2)導(dǎo)管輕微漏水、導(dǎo)管埋入混凝土太深、混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成導(dǎo)管的堵塞，導(dǎo)致澆筑中斷，若重新灌注澆筑時(shí)，則混凝土內(nèi)存在浮漿夾層，造成斷樁。

2.6 成品的保護(hù)

1)施工過(guò)程中妥善保護(hù)好場(chǎng)地的樁孔中心護(hù)樁、水準(zhǔn)點(diǎn)。2)保護(hù)好已成型的鋼筋籠子，不松動(dòng)、不扭曲、不污染，澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠頂部固定牢靠，防止籠子上浮。3)灌注混凝土前，孔口進(jìn)行保護(hù)，防雜物落入孔內(nèi)。4)混凝土灌注完成后，樁頭覆蓋、保溫、養(yǎng)生及樁頂鋼筋保護(hù)。5)成孔后樁孔防坍孔，往樁孔內(nèi)補(bǔ)水及盡快灌注。

2.7 灌注水下混凝土

灌注水下混凝土是施工的重要工序。在灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1)對(duì)混凝土材料的要求:a.為保證混凝土的質(zhì)量，混凝土的配合比按設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土標(biāo)號(hào)提高20%進(jìn)行設(shè)計(jì);b.混凝土應(yīng)有必要的流動(dòng)性，以坍落度表示，宜在180 mm～220 mm范圍內(nèi);c.每立方米混凝土用量不少于350 kg，水灰比宜用0.51～0.6，并可適當(dāng)提高含砂率(宜采用40%～50%)使混凝土有較好的和易性，為防卡管，石料盡可能用卵石，適宜粒徑為5 mm～30 mm，最大粒徑不超過(guò)40 mm;d.混凝土攪拌必須均勻，盡可能縮短運(yùn)輸距離和減小顛簸，防止混凝土離析而發(fā)生卡管，而我在工地由于混凝土是從1 km外用混凝土料車運(yùn)過(guò)來(lái)的，所以總工分我的任務(wù)是讓等候的料車不斷進(jìn)行用混凝土車自行的攪拌。

2)再次檢查鋼筋籠和鉆孔中心是否對(duì)應(yīng)，定位是否準(zhǔn)確，并特別注意吊環(huán)、吊鉤的強(qiáng)度及牢固性。

3)在灌注首批混凝土之前應(yīng)選用隔水栓或在漏斗與導(dǎo)管接頭處設(shè)置活門或鐵抽板等。而我所在的實(shí)習(xí)地方發(fā)現(xiàn)是利用了滑閥，上端也和隔水栓一樣用粗鐵絲懸掛在導(dǎo)管上口。因此，在放入混凝土并確定初灌量備足后，即可剪斷鐵絲，借助混凝土數(shù)量排出導(dǎo)管內(nèi)的水，使滑閥留在孔底，灌入首批混凝土。

2.8 破樁頭

在破的過(guò)程中，所有的樁應(yīng)以鋸樁機(jī)的位置切割一定深度，但不要傷及樁鋼筋，破除后的樁頭必須保持平整完好。預(yù)留鋼筋必須按要求所預(yù)留。破除后的大渣應(yīng)用挖機(jī)清除。

3 結(jié)語(yǔ)

灌注樁的整個(gè)過(guò)程屬隱蔽工程項(xiàng)目，但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對(duì)其施工過(guò)程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求，對(duì)各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心，以防為主，對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

［1］ JTJ 041-2000，甘露橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ GB 3095-96，環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］ JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［4］ 橋梁工程(高等學(xué)校教材)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2001.

［5］ 公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程［S］.