橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

馮德強

（新疆公路工程咨詢公司，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

伊犁喀什河中上游段5個水電站穿越省道315線公路改建工程第二合同段設(shè)（30+40+30）m現(xiàn)澆連續(xù)箱梁大橋1座，其中，該橋梁的上部結(jié)構(gòu)形式采取現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，橋梁的下部結(jié)構(gòu)形式則采取灌注樁、柱墩式構(gòu)造。另外，1～16m預(yù)應(yīng)力小橋1座，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力空心板，下部結(jié)構(gòu)采用U型橋臺、擴大基礎(chǔ)。為了確保該橋梁的工程質(zhì)量，并保證工程如期的完成，項目部計劃開工進場后立即安排橋、涵洞工程的施工，并采用流水和平行作業(yè)相結(jié)合的施工方法。同時，為了確保各個施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，本工程對鉆孔灌注樁施工采取如下流程：設(shè)備準備及材料試驗→混凝土配合比設(shè)計并報批→恢復(fù)定線并設(shè)置墩臺施工控制樁→監(jiān)理工程師檢查及審批→上報分項工程開工報告→（批準后）施工現(xiàn)場清理和布置圍堰筑島→埋設(shè)護筒→配泥漿→監(jiān)理工程師檢查（批準后）開鉆→成孔→自檢孔底標高，孔徑→報監(jiān)理工程師檢查→（批準后）下鋼筋骨架→澆筑基樁混凝土→成樁質(zhì)量檢查，交驗。施工控制要點包括：樁位坐標控制、垂直度控制、孔徑控制、清孔質(zhì)量、水下混凝土的灌注質(zhì)量、鋼筋籠接頭質(zhì)量。本文將針對本工程的鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工而展開探討，提出確保灌注樁施工質(zhì)量的措施。

1 鉆孔前施工準備技術(shù)

灌注樁鉆孔施工前，必須確保各項準備工作滿足施工要求，若施工準備不完善，如定位不準確等，會造成后期灌注樁出現(xiàn)嚴重施工質(zhì)量問題。結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，灌注樁的施工準備工作主要針對鉆孔樁的定位、護筒的埋設(shè)以及泥漿準備等。

1.1 鉆孔樁定位及準備

鉆孔前必須準確測量放樣鉆孔樁的位置，然后平整場地，大范圍的場地平整可采取機械化施工，小規(guī)模場地平整以人工為主，輔以夯實或機械壓實，如有需加高的樁基場地，可先填筑、平整、壓實，以利于下一步的工作。

1.2 鋼護筒加工與埋設(shè)

本工程的護筒采用5mm鋼板，使用卷板機卷成圓筒，然后在焊接平臺上焊接鋼板成護筒。為了有效提高護筒的剛度，每節(jié)護筒高度取2～3m，同時，要求護筒內(nèi)徑比樁徑大20～40cm，在護筒的上、下端以及中部的外側(cè)均各焊一道加筋，并采取角鋼來加固護筒。為了確保護筒在水內(nèi)能承受15kPa的靜壓力，護筒頂端高度除滿足施工要求外，還要求其高出常水位1.5m。護筒埋設(shè)過程中首先根據(jù)樁位定取出開挖范圍以及護筒的位置，然后由人工挖出確定的位置。護筒埋設(shè)后采用黏土夯實，埋設(shè)時將護筒的中心位置與樁位中心重合，在暗灘上的黏土不小于1m；沙土不小于2m；松軟土層需埋入較堅實地層，不小于50cm；水中筑島，深入河床面以下50cm，且高出施工地面30cm，護筒頂面在施工水位或地下水位高出（1.0～2.0）m。施工時應(yīng)嚴格按照規(guī)范進行控制。

1.3 泥漿制備

在適當(dāng)?shù)奈恢瞄_挖泥漿池、沉淀池，選用水化快，黏度大、造漿能力強的優(yōu)質(zhì)黏土浸泡后，用泥漿攪拌機拌和成合格泥漿存入泥漿池內(nèi)，泥漿質(zhì)量應(yīng)滿足要求；泥漿黏度（松散易塌地層）為19～28S；泥漿含砂率，新制泥漿含砂率不宜小于4%；護筒內(nèi)的泥漿頂面應(yīng)始終高于筒外水位或地下水位至少1m以上。

2 鉆孔施工技術(shù)

為了避免出現(xiàn)塌孔情況，開鉆時應(yīng)先采用泥漿灌注孔內(nèi)，并采取慢速鉆進方式進行，待導(dǎo)向部位或鉆頭全部進入地層后，方可加速鉆進，鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進行，并登記清楚鉆孔施工記錄。鉆孔過程中，采用黏土泥漿護壁，泥漿比重要滿足施工規(guī)范要求，并根據(jù)不同地質(zhì)情況及時進行調(diào)整，保證鉆進過程中孔壁的穩(wěn)定。在整個鉆進過程中，始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位1.0～2.0m，避免出現(xiàn)水位溢出情況，應(yīng)要求高于護筒頂面0.3m，并且，每鉆進4～6m或更換鉆頭時，必須用驗孔器驗孔，對彎孔、斜孔或縮孔等情況及時處理，鉆孔達到設(shè)計深度后，應(yīng)核實地質(zhì)情況，其孔徑、孔深容許的偏差應(yīng)在規(guī)范要求之內(nèi)。

鉆孔完成進行清孔，鉆孔至設(shè)計標高后，應(yīng)檢查孔深和孔徑，符合要求后方可清孔，清孔采用換漿法。須注意保持孔內(nèi)水頭高度，防止塌孔，清孔后的泥漿性能指標（地勘資料顯示地層為易坍塌地層應(yīng)取高限）及孔底沉淀厚度（沉淀厚度300mm）達到設(shè)計及規(guī)范要求后停止清孔。

3 鋼筋籠的制作與導(dǎo)管的放置

鋼筋籠制作所需的鋼筋必須經(jīng)檢驗合格后，才能綁扎制作，嚴格按照圖紙設(shè)計要求一次加工成型，采用對焊連接。主筋焊接強度試驗合格，鋼筋籠加工完畢，按設(shè)計圖紙要求綁扎樁基檢測鋼管，鋼管接頭及封底鋼板焊接須徹底避免進漿，以防影響樁基檢測。鋼筋籠就位后用吊車起吊，吊點設(shè)在加強筋處，鋼筋籠下放到設(shè)計標高后，用4根直徑為16mm的圓鋼焊在籠面并與護筒聯(lián)結(jié)，防止鋼筋籠在混凝土灌注過程中上浮，采用250mL的導(dǎo)管灌注水下混凝土。導(dǎo)管下口距樁底0.5m，然后將導(dǎo)管用千斤及方木夾緊，再按上儲料斗，儲料斗容積為2m3，保證首批混凝土下的導(dǎo)管埋深。用鋸末球做隔水層，導(dǎo)管在使用前應(yīng)做密封壓力試驗，以保證密封不漏水，并檢查孔底沉淀厚度及泥漿性能指標，如超標應(yīng)進行第二次清孔，達到標準要求方可灌注混凝土。

4 混凝土施工技術(shù)

水下混凝土原材料和配合比應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）混凝土的配置應(yīng)較設(shè)計要求提高10%～20%；（2）水泥用量不宜小于350kg/m3，水泥的初凝時間不宜小于2h3；（3）粗骨料的最大料徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8，且不宜大于40mm；（4）混凝土的坍落度宜為18～22cm，在可能與水接觸的最初初澆筑階段，坍落度可適當(dāng)減小，在混凝土澆筑前應(yīng)對已裝配的導(dǎo)管及儲料斗進行沖水后開始混凝土施工，導(dǎo)管底端與澆筑基面的距離，應(yīng)能使混凝土頂著球塞或其他隔水物沿導(dǎo)管流入水中，并將導(dǎo)管內(nèi)的水、空氣和球塞或其他隔水物排除管外。混凝土應(yīng)在導(dǎo)管底端形成錐體，導(dǎo)管埋深宜控制在2～4m，為使孔內(nèi)混凝土頂面上升均勻，無劇烈翻滾，繼續(xù)澆筑的混凝土不應(yīng)再與水接觸，水下混凝土澆筑不得中途間歇，如有特殊情況，間歇時長不宜大于30min。導(dǎo)管應(yīng)沿豎向徐徐提升，每次提升高度與混凝土澆筑速度一致，且導(dǎo)管埋入混凝土的高度保證在容許的范圍內(nèi)，澆筑完畢的混凝土頂面標高控制在設(shè)計樁頂標高以上50cm。當(dāng)澆筑樁強度達到要求后，使用人工鑿樁頭，使樁頭達到設(shè)計標高，表面粗糙，露出鋼筋，以加強與承臺連接，至此轉(zhuǎn)入下一根鉆孔樁施工。

5 結(jié)語

本文通過結(jié)合橋梁鉆孔灌注樁施工實例，系統(tǒng)總結(jié)了橋梁鉆孔灌注樁的施工流程，對灌注樁施工中的護筒埋設(shè)深度、鉆孔施工的注意事項等進行了介紹，提出了切實可行的施工控制技術(shù)。工程實踐效果表明了施工的可行性，為同類工程提供參考借鑒。

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