大直徑鉆孔灌注樁施工技術(shù)控制

馬輝杰 MA Hui-jie

（中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，西安 710038）

（The 1st Engineering Co.，Ltd.of China Railway 12th Bureau Group，Xi'an 710038，China）

0 引言

本文以廣佛環(huán)城際鐵路東平水道特大橋鉆孔施工為背景，結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件的變化，從鉆機(jī)鉆孔的平臺、泥漿控制、鉆孔、成孔、清孔、灌注砼等方面對鉆孔控制技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明通過一系列質(zhì)量控制措施，鉆孔灌注樁能夠滿足各項技術(shù)指標(biāo)的要求。

1 工程概況

東平水道特大橋施工里程為DK9+714.82～DK14+583.7，橋梁全長4868.88米，主橋設(shè)計為雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土梁部分斜拉橋，孔跨布置為（96+176+96）米，起始里程DK10+095.89～DK10+463.89，橋長368米，承臺尺寸19.3×14.0×4.0米，主墩基礎(chǔ)采用36根（每個主墩18根）直徑Φ2.5米的鉆孔樁，樁長68米。

主墩樁基地質(zhì)情況從上到下依次為素填土層、淤泥層、全風(fēng)化泥巖砂巖層、強(qiáng)風(fēng)化泥巖砂巖層、弱風(fēng)化泥巖砂巖層，選用沖擊鉆進(jìn)行施工。

主墩基礎(chǔ)18根樁按梅花型布置，6臺鉆機(jī)分3個循環(huán)完成樁基施工，18個護(hù)筒全部一次安裝到位，將18根樁每3根分成1組，每組3個護(hù)筒用半圓管連結(jié)，形成1個鉆孔、1個泥漿沉淀池及1個泥漿循環(huán)池的布置。

主墩樁基平臺，先施作三邊鋼板樁圍堰，回填砂黏土，護(hù)筒施工完成后，用C30砼全部硬化30cm。

2 鉆孔過程中關(guān)鍵工序控制

2.1 鋼護(hù)筒 ①淤泥層在鉆孔平臺以下8米處，為確保鉆孔過程中的安全，鉆孔施工前先安裝9米長護(hù)筒。鋼護(hù)筒每節(jié)3.0米，壁厚12mm，為減少變形，鋼護(hù)筒上下口用12mm 厚的鋼板包邊加固，對每節(jié)護(hù)筒的兩端平整性、直徑、焊縫要檢查控制。②鉆孔樁直徑2.5米，鋼護(hù)筒直徑2.9米，孔深84米，護(hù)筒安裝過程中對垂直度要嚴(yán)格控制，用120D 液壓錘下壓護(hù)筒時，要通過縱橫向掛錘球吊線對護(hù)筒垂直度進(jìn)行控制。③鋼護(hù)筒的連接焊縫要加強(qiáng)檢查和控制，避免后續(xù)鉆孔時漏水。

2.2 樁位控制 測量放樣樁中心點后，在護(hù)筒上及場地硬化砼面上同時做十字控制樁，鉆孔在40米以內(nèi)時每3天檢查1次，過40米后1周檢查1次，平臺發(fā)生塌陷、護(hù)筒變形時要立即進(jìn)行檢查。

2.3 鉆孔 ①鉆機(jī)鉆頭重12T，施工中樁中心易向前偏移，鉆孔過程中鉆機(jī)尾部用槽剛連在護(hù)筒上進(jìn)行固定，確保施工中鉆機(jī)不移動。鉆孔過程中技術(shù)人員根據(jù)放樣的十字樁每天檢查，發(fā)生偏移及時調(diào)整。②在鉆孔到弱風(fēng)化砂巖后，每日進(jìn)尺僅1.5米左右，每日早晚對鉆孔深度進(jìn)行測量，對鉆孔過程中不能連續(xù)施工的因素進(jìn)行合理調(diào)整，但是在工作中要有人監(jiān)控，避免卡錘及粘錘時發(fā)生問題。③鉆頭處鋼絲繩每天檢查，避免斷絲掉錘情況發(fā)生；鉆頭下放、提出時速度要慢，避免破壞護(hù)壁及碰撞護(hù)筒；鉆頭磨損及時檢查和補(bǔ)焊，確保直徑滿足要求。

2.4 相關(guān)要素配置 ①泥漿船。樁位在河道附近，現(xiàn)場配備1艘船配合排漿，鉆機(jī)過程中及時排出濃漿，便于加快鉆孔進(jìn)度。②120型挖掘機(jī)。對不能排走的沉淀的鉆渣用挖掘機(jī)進(jìn)行挖除，再由運輸車運出場地。③吊車。配備25T 吊車1臺，鉆孔過程中進(jìn)行各種吊裝作業(yè)。④造漿材料：膨潤土、羧甲基纖維素納。及時調(diào)漿，保證泥漿指標(biāo)符合要求。⑤片石。對鉆孔過程中發(fā)生的地質(zhì)斜層、梅花樁等及時填充處理。⑥儲料斗。首灌砼要求大于9.5方，提前做好14方的儲料斗，配合3.5方的料斗進(jìn)行封底。⑦導(dǎo)管。及時到場并做好水密性試驗。⑧濾砂器。清孔時使用。⑨90T 大吊車。在成孔前一周左右進(jìn)場組裝，全面做好下鋼筋籠的準(zhǔn)備工作。

3 清孔

①因地層為泥巖和砂巖，成孔后泥漿含砂率高達(dá)20%，第一次清孔降低砂率就是關(guān)鍵工序?，F(xiàn)場清孔降低砂濾方法采用小型濾砂器、大型黑旋風(fēng)濾砂器兩種設(shè)備。黑旋風(fēng)清孔時需要空壓機(jī)配合，清孔濾砂速度快，且濾出的砂偏干，易挖除運走。②要降低砂率，讓砂從孔底懸浮起來，泥漿比重就不能太低，清孔時泥漿損失必須用水與膨潤土拌和漿進(jìn)行補(bǔ)充，不能直接加水除低比重；清孔工作要連續(xù)進(jìn)行，避免砂沉淀。

4 鋼筋籠加工及安裝

4.1 鋼筋籠加工 鋼筋籠主筋為Φ32，共120根，2根并排與3根并排間隔設(shè)計，數(shù)量多，主筋間距中到中為15.1cm，為保證質(zhì)量、節(jié)約時間，鋼筋采用套筒連接進(jìn)行施工。鋼筋籠長69.7米，孔深84米，中間設(shè)8根12米鋼筋做吊籠，然后用4根ψ32的圓鋼做吊筋在孔口雙排25I 字鋼上固定，全部采用套筒連接。

①鋼筋兩端切割后套絲，絲頭質(zhì)量用通規(guī)和止規(guī)檢查；對套絲后的端頭不平整處要打磨后才能安裝套筒；加工好的絲頭要用塑料套或套筒保護(hù)。②加勁圈提前做好。為保證運輸及安裝過程不變形。③聲測管用鐵絲每2米固定1處；間距嚴(yán)格控制，避免安裝時錯位；接頭質(zhì)量認(rèn)真檢查，避免漏水；底部要固定牢固，避免固定不牢發(fā)生掉管。

4.2 鋼筋籠安裝 每節(jié)鋼筋籠重達(dá)10T，90T 履帶吊起吊時大勾用扁擔(dān)梁，與小勾配合一起起吊；為避免變形，大勾吊點在第一道的加勁圈上，小勾吊點在倒數(shù)第二道加勁圈上；與第一道加勁圈相連的主筋，在加勁圈的上方主筋上焊接短鋼筋阻擋起吊及孔中固定時加勁圈與主筋脫離。

①每節(jié)鋼筋籠下放過程中，對聲測管的接頭要再次檢查，把接頭擰開，將上面的管下放到底后再將接頭擰緊，纏膠帶密封；鋼筋籠下放在孔口固定后，對管道先注水沒有問題后才能開始連接鋼筋。②鋼筋籠中的聲測管布設(shè)均勻，孔口固定時聲測管頂部低于孔口2.5米以上，防止挖掘機(jī)掏渣時破壞聲測管。③在有幾根樁同時成孔時，用90T 吊車將一個孔的鋼筋籠安裝完成后，用25T 吊車安裝導(dǎo)管及配合灌樁工作，用90T 吊車連續(xù)安裝另一個孔的鋼筋籠，這樣就能減少間隔時間。

5 灌樁

①因場地小，且有6臺鉆機(jī)同時鉆孔，護(hù)筒距離小且呈梅花型布置，砼罐車進(jìn)出不方便也不安全；每根樁設(shè)計方量達(dá)344方，數(shù)量較大；為保證安全及加快灌樁速度，灌樁時安排兩臺砼泵車、1臺吊車配合灌樁作業(yè)。②泵車、砼到場后，停止泥漿循環(huán)，拆除2節(jié)導(dǎo)管后將導(dǎo)管下放，除去導(dǎo)管內(nèi)負(fù)壓，開始安裝小料斗，準(zhǔn)備灌樁。③封底時，大小料斗都要裝滿砼，在大儲料斗砼開始流入小料斗時才能剪球，避免提前剪球后大儲料斗中的料流不出來發(fā)生砼不連續(xù)造成斷樁。④根據(jù)拌和站的生產(chǎn)能力，要求每盤按最大方量進(jìn)行生產(chǎn)，每臺罐車裝料必須是最大方量的整數(shù)倍，罐車的數(shù)量在正常情況下以拌和站不能停工等車為標(biāo)準(zhǔn)，通過各項控制后，每根樁灌注時間能控制在7小時之內(nèi)。⑤其他工序不累述。

6 檢樁前工作

灌完樁后不能及時檢樁時，在檢樁前，對每根聲測管要用高壓水沖水清洗一遍，一般在沖水管子下到聲測管底4min 后管內(nèi)污水才能沖出來，再沖10min 在不停水的狀態(tài)下拔管，保證使管內(nèi)鐵銹等雜物沖出管道。實踐證明：管內(nèi)污水會影響檢樁質(zhì)量，此項工作很關(guān)鍵要重視。

7 結(jié)束語

在東平水道汛期水位高，時間緊迫的情況下，通過現(xiàn)場合理配置減少各工序間隔時間，保證鉆孔進(jìn)度；施工中加強(qiáng)各工序質(zhì)量控制及科學(xué)組織安排，保證成樁質(zhì)量；提高了工效并保證了質(zhì)量，取得很好的成樁效果，經(jīng)檢樁，鉆孔樁均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

[1]常祎,景兆德.潮汐地區(qū)深水大直徑鉆孔樁施工[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2006(05).

[2]張建新.武寧大橋深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2006(01).

[3]郭曉冬,杜宏亮.混凝土灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計中的幾個問題[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2004(06).