淺談鉆孔灌樁柱在橋梁施工中的應用

■肖志異 ■湖南路橋建設集團公司，湖南 長沙 410004

1 鉆孔灌注樁技術特征分析

通常情況下，按照鉆孔灌注樁的成樁工藝不同，鉆孔灌注樁又可以分為非擠土樁以及部分擠土樁兩種工藝技術類型，其中非擠土樁鉆孔灌注樁施工技術又包括干作業(yè)法鉆孔灌注樁施工技術以及泥漿護壁法鉆孔灌注樁技術、套管護壁法鉆孔灌注樁技術。

不同類型的鉆孔灌注樁技術在實際施工所具備的施工特征也存在著不同，以鉆孔灌注樁技術中的大直徑鉆孔灌注樁技術為例，在施工建設應用中，大直徑鉆孔灌注樁通常能夠對于較大的豎向荷載以及橫向荷載作用進行承擔。因此，在工程基礎施工應用中具有較高的結構抗震能力，在坡地或者是堤岸工程施工中，還具有抗滑樁與支護樁作用，也具有較為突出的施工應用特征和優(yōu)勢。

2 鉆孔灌樁柱在橋梁施工中的應用技術要點

2.1 工程概況

太平特大橋位于虎門鎮(zhèn)漁政碼頭北西側，橫跨太平水道，為剝蝕性低丘陵，地形起伏較大，最大絕對標高為43.08m，最低為－0.9m，最大相對高差約為45m，山體自然坡角約為30～45°，局部為人工開挖而形成陡坎，山坡植被茂盛。橋址區(qū)以大角度橫跨橫瀝－虎門斷裂(F5)，在橋址范圍內，F(xiàn)5斷裂走向N45～55°E，傾向東南，傾角70°，上覆土層厚20～30m，破碎帶范圍K46+200～K46+750。

太平特大橋主橋水中鉆孔灌注樁包括左幅7號墩～10號墩，右幅6號墩～9號墩的樁基礎，其中左幅8～9號墩、右幅7～8號墩為主墩，共有4×22根Φ200cm鉆孔灌注樁，樁長:左8#墩80.5米;左9#墩83米;右7#墩93.5 米;右8 號墩87 米;左幅7、10 號墩，右幅6、9 號墩為邊墩，共有4×6根Φ200cm鉆孔灌注樁，樁長暫定為80m。

2.2 施工工藝技術

2.2.1 埋設護筒

進行護筒的埋設除了對位置的固定外，還起到了對地面水的隔離作用，并可以形成一定高度的鉆機內水頭，對鉆孔過程中孔內靜水壓力予以提高，從而令孔壁更加穩(wěn)固，能夠有效的防止坍孔現(xiàn)象的發(fā)生，保證灌注漿高程。

本工程采用δ12mm普通A3鋼板卷制護筒，護筒深度以穿過淤泥、淤泥質土、粉細砂、粗砂等地質層，進入全風化為準，鋼護筒平均埋深為34m左右，護筒平均長度約為40m。本橋所在的太平水道幾乎沒有流速，且覆蓋層為比較勻質的淤泥和砂層，護筒可以很精準的下放到位，故護筒直徑采用D224cm。

2.2.2 制備泥漿

太平特大橋樁基成孔全過程使用淡水泥漿。鉆孔灌注樁新拌泥漿配合比見下，正式施工時結合橋位處具體的地質條件和鉆進施工的實際情況以及泥漿各項指標的實測結果，可適當調整泥漿的基本配合比。泥漿現(xiàn)場檢測項目包括穩(wěn)定性檢驗、泥皮形成性檢驗，泥漿流動性檢驗，泥漿比重檢驗等。

水解聚丙烯酰胺:70(水):1(聚丙烯酰胺)(注:質量比)

PHP泥漿 水:膨潤土:純堿:水解的聚丙烯酰胺

1000kg:60kg:1.8kg:2.1kg

新制備的PHP泥漿的主要性能參數(shù)為:

粘度20 ～24s，比重1.03 ～1.08，PH 值8 ～10，含沙率≤0.5%。

2.2.3 鉆孔

本工程采用3000型鉆機實施主墩基礎鉆孔灌注樁鉆孔施工。鉆孔灌注樁因其施工情況的特殊性，鉆孔時可能遇到的不定因素較多，因此開鉆前應進行試鉆，總結經(jīng)驗，對影響鉆孔的地質層進行分析，并根據(jù)試樁報告制定詳細可行的基樁施工作業(yè)指導書。繼而開啟電機，鉆頭下放，并開始關注泥漿，同時循序漸進的鉆入，當完成首屆鉆桿的鉆入后應當馬上停機，安裝第二節(jié)鉆桿，重復上述過程，直到鉆進深度達到設計要求。開始作業(yè)后，控制速度和鉆壓，采用“低壓慢進”措施，待鉆至護筒底下1m后，再以正常速度鉆進。在鉆孔過程中，根據(jù)地質資料不同情況，選擇合適的鉆頭、鉆壓、鉆速和泥漿指標等參數(shù)，在土層變化處撈取碴樣，以判別土層，并記錄在表中，與設計地層核對。

2.2.4 筋籠制作及安放

(1)鋼筋籠制作

①鋼筋籠制作時首先從底節(jié)開始，按設計位置先固定加強環(huán)筋，然后逐一放置已制作好的縱向主鋼筋，要求該主鋼筋必須是經(jīng)鐓粗，套絲后檢驗合格的鋼筋。

②先將加長擴口型套筒全部擰入主筋內，使主筋與套筒擴口處平齊。

③用普通管鉗板手轉動套筒，把上節(jié)與下節(jié)鋼筋籠的主筋連接起來。連接時，主筋不留間隙，然后將上節(jié)下端之加長型套筒用板手旋入下節(jié)。

④鋼筋籠的匹配預制是采用在胎模上進行。制作步驟和方法是先在弓形胎模上擺上縱筋，然后按圖紙位置焊每道加勁(強)箍，并每隔約4m一道“米”字撐，要求加勁箍在鋼筋籠軸線的垂直面內，當縱向主筋定位焊于加勁箍上后，可纏繞箍筋。

⑤當在胎模上做好整根樁長的各節(jié)鋼筋籠并已焊好檢測管(注意下端封口)后，擰開連接套筒，將從下至上的各節(jié)鋼筋籠，分別掛牌表示樁別和節(jié)次后吊移至棧橋下游鋼平臺上堆碼待用。

(2)鋼筋籠安放

鋼筋籠起吊，采用汽車吊大小鉤共同起吊，將鋼筋籠吊立豎直后，拆去下端小鉤汽車吊吊繩，吊第一節(jié)(底節(jié))鋼筋籠到需要安裝的孔內下放，適時割去籠內“米”字撐，當放至上端接頭位置處時，將鋼筋籠臨時固定于平臺上松去吊點。

用吊點依次吊起相鄰的上一節(jié)鋼筋籠，與臨時固定平臺上的鋼筋籠對接，對接時，應先對正有標記的一根主筋，然后調整其余主筋對正，指揮龍門架吊點緩緩下降鋼筋籠，將最先接觸的幾根主筋先對頂擰緊，然后逐一擰緊所有主筋套筒。

焊接或對接好聲測管的外套筒(長80mm)，點焊好外箍筋，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，即可用汽車吊配合松去臨時固定設施，再下放鋼筋籠(適時割去內側“米”字撐)。當下端接頭位置位于平臺頂面以上一定高度時，臨時固定鋼筋籠，吊安連接臨近的上節(jié)鋼筋籠后再下放，如此循環(huán)至鋼筋籠全部接畢下沉到位。

2.2.5 清孔

鉆孔到位后采用孔壁回聲儀進行基孔的孔深、孔徑和垂直度等的檢測，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格簽認后，開始進行首次清孔。首次清孔采用鉆機氣舉法自行換漿清孔，清孔時將鉆具提離孔底10cm左右，緩慢回轉鉆具，以確保將孔底沉渣清除干凈，用新拌泥漿置換孔內高濃度泥漿，使孔內泥漿比重、粘度、含砂率等指標滿足灌注水下混凝土需要。經(jīng)監(jiān)理工程師驗收認可后，可提鉆檢孔，進入下一工序施工。

2.2.6 樁基砼澆筑中應注意的問題

(1)連續(xù)性

鋼筋籠安放完成，二次清孔結束后應及時灌注水下混凝土，中間間隔時間不可太長。砼澆注開始后，應緊湊地、連續(xù)地進行，一氣呵成，嚴禁中途停工。

(2)砼質量

各相關部門務必要加強商品砼攪拌站的管理，定期校驗砼攪拌站的計量系統(tǒng)，嚴格控制攪拌時間。試驗和材料部門在每次澆注混凝土之前對砂、石、水泥、外加劑等原材料的質量和數(shù)量進行檢驗，確保砼質量滿足設計要求和保持砼的供應通暢。砼必須有良好的和易性，現(xiàn)場坍落度控制在18～22cm，初凝時間大于15h。砼供應能力在72m3/h左右。雨后灌注水下砼時，應實測粗細集料含水率，并根據(jù)測試結果及時調整砼配合比，確保砼拌和質量滿足要求。

(3)砼下落

在灌注過程中，當導管內砼不滿，含有空氣時，后續(xù)砼要徐徐灌入，以免在導管內形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的O型密封圈，而使導管漏水。同時要防止砼從導管外掉入孔底，使泥漿變稠凝結，導致測深不準確。

［1］張暉，張旭.淺析鉆孔灌注樁施工質量通病與防治［J］.中國科技信息，2010(2).

［2］魏以忠.鉆孔灌注樁的施工管理和質量控制［J］.建筑設計管理，2010(1).