橋梁鉆孔灌注樁的施工探討

鄧松兄

摘要：隨著我國公路橋梁事業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，尤其是橋梁事業(yè)的發(fā)展越來越快，向著跨度更大，橋梁更長的方向快速發(fā)展，鉆孔灌注樁作為橋梁基礎(chǔ)的主要形式之一。本文就橋梁鉆孔灌注樁的施工進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工

1. 工程概況

1.1概述

該大橋主橋全長為325.2米，與河道交叉角度為120度，上部結(jié)構(gòu)為16孔20米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁。橋南引線長384.4米，橋北引線長290.4米。樁基總數(shù)為85根，樁長30米～46米，均為摩擦樁。

1.2工程地質(zhì)

據(jù)地質(zhì)勘察報告，穿過的地質(zhì)覆蓋層為粉質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂等，在鉆孔淀深度范圍內(nèi)本橋橋位處中上層以粉質(zhì)粘土為主，下層為細(xì)沙為主，夾有粉質(zhì)粘土層，最下層為密實細(xì)砂。橋位處地層地質(zhì)構(gòu)造簡單，土層極限摩阻力為63～78Kpa，容許承載力為150～350Kpa。

2.鉆孔灌注樁施工控制

2.1鉆孔樁護(hù)筒施工

為保證樁位準(zhǔn)確，采用全站儀對樁位進(jìn)行測量放樣，然后埋設(shè)護(hù)筒。鋼護(hù)筒的埋設(shè)質(zhì)量對于是否塌孔有重要的影響。埋設(shè)過程中，護(hù)筒偏位控制在50mm，豎直線傾斜不大于1%。護(hù)筒埋設(shè)過程中，應(yīng)使用導(dǎo)向架，精確調(diào)位后，固定于平臺，以保證護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量。埋設(shè)完成后，及時復(fù)測護(hù)筒的中心偏位以及護(hù)筒頂標(biāo)高，以控制成孔質(zhì)量。鋼護(hù)筒由壁厚不小于12mm的鋼板卷制而成，護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大200mm～400mm，一般埋置深度為2-4m且下埋深度應(yīng)穿過覆蓋層。護(hù)筒周圍應(yīng)用粘土夯實，以防滲漏或孔內(nèi)水頭太高，使護(hù)筒底形成反穿孔。在護(hù)筒定位后及時復(fù)核護(hù)筒的平面位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查，確?；靥蠲軐崳乐广@孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。

2.2鉆孔灌注樁施工

2.2.1成孔施工

成孔施工的重點是保證垂直度，防止發(fā)生塌孔、縮徑、擴(kuò)孔等病害。著重從就位控制、垂直度控制、鉆進(jìn)控制、泥漿控制和孔深及孔徑控制等方面著手。

（1）就位控制

由全站儀放出樁的中心位置，并用“十字線”定位。鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查，如有問題及時糾正。

（2）成孔垂直度控制

這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。使鉆頭中心與樁中心重合，且需滿足規(guī)范要求：平面允許誤差為50mm，傾斜率不大于1%。經(jīng)常性檢查鉆機(jī)是否移位、錨固是否穩(wěn)靠，并做記錄。

（3）泥漿控制

泥漿比重較水大，能對孔壁施加一定靜壓，并在孔壁上形成一層泥皮，隔斷孔內(nèi)外水流，且泥漿具有較高的粘性，能將砂礫懸浮起來。在施工中，泥漿主要作用有：攜砂、增壓固壁及斷流、冷卻和潤滑鉆頭。根據(jù)地質(zhì)資料，本項目自身造漿的能力較強(qiáng)，因此，除了開孔時和特殊情況外，采用自造漿鉆孔。鉆進(jìn)過程中，要控制好泥漿各項性能指標(biāo)，及時查證。

（4）鉆進(jìn)控制

開始鉆孔時，要以低檔慢速、穩(wěn)定的進(jìn)尺開始鉆進(jìn)，使成孔堅實、豎直、圓順，能起導(dǎo)向作用，且使護(hù)筒腳處有牢固的泥皮護(hù)壁。在鉆至護(hù)筒底以下1m后，方可以正常速度鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)注意地層變化，在砂土及粉砂等軟土層中鉆進(jìn)時，嚴(yán)格控制進(jìn)尺，輕壓，低檔，慢速，大泵量鉆進(jìn)，在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常對鉆機(jī)泥漿進(jìn)行檢測，確保泥漿質(zhì)量，以免影響鉆進(jìn)的速度。鉆孔過程中必須保證鉆桿垂直，以保證成孔順直。鉆進(jìn)時，起、落鉆頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速。

（5）孔深、孔徑控制

測量孔深的測繩要在用水浸濕的情況下，進(jìn)行標(biāo)定?？椎壮恋砗穸扔脴?biāo)準(zhǔn)測錘檢測，測錘一般采用錐形錘。孔徑控制主要采用“檢孔器”，按規(guī)范要求及實際孔徑制作的檢孔器能順利通過，則認(rèn)為孔徑合格。

（6）成孔檢測、清孔

清孔應(yīng)在鉆孔完成時立即進(jìn)行。在鉆孔前應(yīng)將導(dǎo)管進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗，合格后才能用于施工中。合格后用裝有墊圈的法蘭盤連接的管節(jié)逐節(jié)放入孔中（注意接頭處加完好的密封圈），導(dǎo)管底端應(yīng)距離樁底25-40cm，導(dǎo)管頂端應(yīng)高出地面1-2m，再用帶有泥漿泵管的蓋子蓋嚴(yán)導(dǎo)管頂，并循環(huán)泥漿，使孔中泥漿自然流出。循環(huán)過程中需根據(jù)情況加入清水并上下移動導(dǎo)管，達(dá)到全部清孔的目的（如泥漿比、含砂率、沉渣厚度等滿足要求）。清孔時注意孔內(nèi)水位應(yīng)保持在地下水位或河流水位以上1.5- 2.0m，從而防止塌孔。

2.2.2成樁施工

（1）鋼筋籠運(yùn)輸和吊放

鋼筋由加工廠用裝載機(jī)運(yùn)至現(xiàn)場，在現(xiàn)場利用吊機(jī)吊裝。

鋼筋籠全部沉放完畢后，緊接著就要進(jìn)行鋼筋籠的定位工作。采用四根和鋼筋籠主筋相同型號的鋼筋定位。施工中合理分節(jié)段制作、下放，有效的保證了鋼筋籠制作質(zhì)量和提高鋼筋籠下放效率及連接質(zhì)量。

（2）下導(dǎo)管：

導(dǎo)管可預(yù)先分段拼裝，在吊放時再逐段拼裝。要仔細(xì)檢查，變形的和磨損嚴(yán)重的不得使用?，F(xiàn)場拼接時要保持密封圈無破損，接頭嚴(yán)密。導(dǎo)管吊放時，應(yīng)使位置居孔中、軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡住鋼筋骨架和碰撞孔壁。

（3）二次清孔

在灌注水下混凝土之前，應(yīng)對灌注樁進(jìn)行第二次清孔，并檢查泥漿指標(biāo)。比重過大，不利于混凝土的灌注，比重過小，會造成孔壁坍塌。含砂率過大會降低粘度，增大沉淀，容易造成斷樁等事故。清孔后，對孔底沉淀層厚度、泥漿指標(biāo)進(jìn)行檢測，達(dá)到要求后，立即灌注水下混凝土。

清孔完成后，孔底沉渣應(yīng)嚴(yán)格控制在50mm以內(nèi)，泥漿指標(biāo)合格（泥漿相對密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：<2﹪），并應(yīng)立即進(jìn)行檢查驗收。檢查驗收合格后，應(yīng)立即灌注水下混凝土，以免渣土重新沉淀，造成沉渣過厚而影響樁的承載力。

（4）灌注水下砼

清孔完畢后，去掉帶有泥漿泵管的蓋子，將灌注混凝土的大漏斗與導(dǎo)管頂用閥門接好，用鉆機(jī)架子改裝的卷揚(yáng)機(jī)往漏斗中灌注混凝土，直到漏斗中的混凝土滿足導(dǎo)管初次埋置于混凝土的深度（1.0m≤h≤3.0m）和填充導(dǎo)管底部間隙的需要。這時，停止灌注混凝土，打開閥門，讓漏斗中的混凝土自然下落，待漏斗中的首批混凝土全部下落后，重新往漏斗中連續(xù)灌注混凝土。在整個灌注過程中，導(dǎo)管要慢插慢拔防止強(qiáng)烈碰撞孔壁形成塌孔，導(dǎo)管底應(yīng)充分伸入先前灌注的混凝土內(nèi)至少2m，且不得大于6m，以防止泥漿沖入管內(nèi)形成斷樁或無法提升導(dǎo)管。

在最后灌注時，要核對混凝土的灌注量，適當(dāng)提高灌注漏斗的高度，使混凝土產(chǎn)生較大的沖擊力，以增加混凝土的壓力，提高混凝土密實性。為了保證樁頭混凝土質(zhì)量，最后灌注時導(dǎo)管在1～2米范圍內(nèi)上下移動，樁頂超灌1米左右的混凝土。

為了減少后期樁頭破除的難度，混凝土灌注樁灌注完成后，及時進(jìn)行超灌混凝土的挖除，但注意樁頂以上50cm內(nèi)混凝土不得擾動。

為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強(qiáng)度。在施工過程中，要隨時了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度，嚴(yán)防把導(dǎo)管底端提出混凝土面，要控制好灌注工藝和操作，抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。

2.3成樁檢測

灌注樁成樁后，達(dá)到一定強(qiáng)度，破除樁頭后，檢查成樁質(zhì)量。為了檢測鉆孔灌注樁樁身結(jié)構(gòu)完整性，應(yīng)在樁基混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，對樁基進(jìn)行超聲波檢測。同時應(yīng)采取鉆取芯樣法對樁進(jìn)行檢測，檢驗樁基質(zhì)量和清底沉淀厚度，取芯率按5%。在超聲波檢測及取芯完成后，應(yīng)對檢測管及取芯空洞進(jìn)行壓漿封實。

3 結(jié)語

本工程通過橋梁的施工案例，闡述了鉆孔灌注樁的施工控制過程，采用科學(xué)的組織，保證了灌注樁的施工質(zhì)量。樁基工程的隱蔽性給質(zhì)量控制帶來難度，要保證施工質(zhì)量，需要對樁基各個施工環(huán)節(jié)充分重視，并精心施工，認(rèn)真分析，科學(xué)組織，這樣才能高質(zhì)量的完成鉆孔灌注樁的施工。

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