鉆孔灌注樁施工技術(shù)的探析

張守信

（中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司，江蘇 無錫 214000）

鉆孔灌注樁施工技術(shù)的探析

張守信

（中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司，江蘇 無錫 214000）

公路橋梁建設(shè)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大潮中也在如火如荼的進(jìn)行。在公路橋梁工程建設(shè)中，鉆孔灌注樁的施工是一項(xiàng)十分重要的環(huán)節(jié)。本文結(jié)合作者多年來施工現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，對(duì)公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行探討。

橋梁工程 鉆孔樁 施工技術(shù)

一、施工準(zhǔn)備和鉆孔過程中的控制

1 測量放線

測量放線，測量放線要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)要求進(jìn)行現(xiàn)場樁位的精確放樣，在測量樁位上釘上木樁，最后由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行檢查，在施工的過程中要注意對(duì)樁位的保護(hù)，預(yù)防損壞或丟失。

2 鉆孔機(jī)的安裝就位

在鉆孔機(jī)的安裝過程中首先要保證其安裝地基的穩(wěn)定。對(duì)于軟土地基或者存在著坡度的地基，要事先進(jìn)行地基處理，用鋼板或者枕木加固，有坡度的地基要用推土機(jī)進(jìn)行平整。

3 制備造漿

在正式的開鉆之前要保證有足夠數(shù)量的泥漿，泥漿在施工中起著極其重要的作用，如保護(hù)孔壁，防止塌孔，加快鉆機(jī)的速度等，控制好泥漿的質(zhì)量是鉆孔質(zhì)量的關(guān)鍵。鉆孔泥漿由水、粘土（膨潤土）和添加劑組成。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。

4 埋設(shè)護(hù)筒

在鉆孔前必須按要求制作、埋設(shè)或下沉護(hù)筒，以固定樁位，保護(hù)孔口不坍塌，隔離地面水，保持孔內(nèi)水位高出施工水位，從而維護(hù)孔壁及鉆孔導(dǎo)向。在施工現(xiàn)場水位較深時(shí)一般采用鋼護(hù)筒。

5 鉆孔

泥漿護(hù)壁是鉆孔操作中的關(guān)鍵工藝，對(duì)于有流砂覆蓋層的鉆孔樁更為重要，調(diào)制護(hù)壁泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況采用不同性能指標(biāo)。在初鉆時(shí)，并非愈快愈好，要經(jīng)常檢查鉆桿的垂直度，以保證鉆孔豎直，并且還在鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查鉆機(jī)的水平位置狀況，每鉆進(jìn)一定深度要撈取渣樣，根據(jù)撈取的泥渣來確定地質(zhì)情況是否與設(shè)計(jì)提供的資料相符。

6 成孔

為了確保鉆孔質(zhì)量，要求成孔的孔位中心偏差不大于50mm（群樁），100 mm（單排樁），對(duì)孔徑、孔位傾斜度誤差不得大于1%孔深。采用高度為鉆孔直徑的5倍，外徑與鉆頭直徑相同，以鋼筋制成的籠式檢孔器，用片石壓重后進(jìn)行下沉檢查，若不能順利下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，說明孔徑、孔深不足或孔位偏斜，可回填重鉆，以確保成孔質(zhì)量。當(dāng)鉆進(jìn)中遇到較大孤石、探頭石、傾斜巖層和粒徑懸殊的砂卵石層時(shí)，鉆頭所受阻力不均，會(huì)出現(xiàn)彎孔，影響鋼筋籠的吊裝和樁的質(zhì)量，應(yīng)回填粘土、砂卵石至彎孔以上1.0 m，彎孔以上1.0～1.5 m范圍內(nèi)回填片石，待沉積后，用低沖程糾偏，此時(shí)不宜用沖擊鉆頭直接修孔，以免卡鉆、坍孔。

7 清孔

在確定樁長、直徑和垂直度無誤時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行清孔，清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀層，盡量減少孔底的沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀層而影響樁基承載能力。清孔分兩次進(jìn)行。首次是成孔結(jié)束后，讓鉆桿轉(zhuǎn)而不進(jìn)尺供漿對(duì)孔底進(jìn)行沖洗排渣，盡量使沉渣厚度小于設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，且泥漿比重降到1.1～1.2以下；第二次清孔是在下放鋼筋籠和導(dǎo)管后在導(dǎo)管口加悶蓋注入高壓泥漿進(jìn)行清孔，使沉渣厚度小于設(shè)計(jì)或規(guī)范要求為止。

8 鋼筋籠骨架的制作及下放

根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作鋼筋籠，施工中應(yīng)除銹、整直，根據(jù)骨架的長度，主筋盡量用整根鋼筋，如須接頭，應(yīng)采用對(duì)焊。分段后的主筋接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，保證同一截面內(nèi)的接頭數(shù)不多于主筋總根數(shù)的50%，兩個(gè)接頭的間距應(yīng)大于50 cm。每節(jié)鋼筋籠搭接好后應(yīng)檢查搭接長度，電焊長度、寬度和厚度應(yīng)符合要求。清孔后及時(shí)吊放鋼筋籠，以免隔時(shí)過久沉渣厚度超過規(guī)定，鋼筋籠骨架垂直度偏差不大于1%L（L為鋼筋籠長），宜整體吊放或分段吊放，所有接頭應(yīng)焊接順直，對(duì)準(zhǔn)孔位慢放。若遇阻礙可徐起徐落，正反旋轉(zhuǎn)，防止碰撞孔壁而引起坍塌。為防止鋼筋籠在灌注混凝土過程中發(fā)生掉籠，應(yīng)在其上端焊接4根與主筋直徑相同的鋼筋（或延長主筋），固定焊接在護(hù)筒頂部或施工平臺(tái)上，避免在灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生鋼筋籠“上浮”現(xiàn)象。鋼筋籠入孔定位標(biāo)高允許誤差+5cm，灌注完后，樁上部混凝土初凝，應(yīng)撤除鋼筋籠的固定設(shè)施，使鋼筋籠同混凝土一起收縮。鋼筋籠吊裝就位，應(yīng)與孔壁保持設(shè)計(jì)的保護(hù)層距離，可在籠身上每隔2 m于同一橫截面處對(duì)稱設(shè)置4個(gè)鋼筋耳環(huán)。

二、水下混凝土灌注控制

1 混凝土配合比控制

鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑是在不加任何振搗情況下，完全靠混凝土自重沿導(dǎo)管流入。因此對(duì)混凝土拌合物的和易性要求更嚴(yán)格。所以選擇水泥品種時(shí)優(yōu)先考慮保水性較好的水泥（普通水泥、硅酸鹽水泥），細(xì)骨料選中砂（細(xì)度模數(shù)宜控制在2.4～2.8范圍），粗骨料宜選擇4.75～37.5 mm連續(xù)級(jí)配的卵石。坍落度控制在18～22 cm，砂率在40%～45%之間，水灰比為0.5～0.6。為改善混凝土的和易性，應(yīng)首選木鈣（屬緩凝型減水劑）。對(duì)使用的水泥砂石料，應(yīng)做配合比試驗(yàn)。配制強(qiáng)度應(yīng)較設(shè)計(jì)要求提高15%，認(rèn)真檢查混凝土和易性和抗壓強(qiáng)度及凝結(jié)時(shí)間，外加劑的摻量由試驗(yàn)確定。

2 導(dǎo)管的安裝

導(dǎo)管是灌注水下混凝土的主要工具之一，它的安裝型號(hào)大小、位置對(duì)水下混凝土灌注質(zhì)量成功與否起主要作用，因此導(dǎo)管下放前，應(yīng)做封閉壓水實(shí)驗(yàn)，以不漏水為原則。導(dǎo)管應(yīng)放于鋼筋籠中間，導(dǎo)管的長度應(yīng)根據(jù)施工實(shí)際情況來確定，導(dǎo)管底部到孔底應(yīng)有30～50 cm的空間，孔口以上應(yīng)有一節(jié)導(dǎo)管加漏斗的高度，一般不小于4 m，以利導(dǎo)管的拆除，并使導(dǎo)管內(nèi)的混凝土有足夠的壓力。

3 首批混凝土澆筑控制

開始灌注前，必須把隔水栓先放入導(dǎo)管用鐵絲吊在水面上，然后在其上灌注水泥砂漿和混凝土（加少量砂漿，避免粗骨料卡管），只有當(dāng)料斗和導(dǎo)管中首批混凝土的儲(chǔ)量滿足上述要求，才能剪斷鐵絲，使首批混凝土一次落入孔底，將導(dǎo)管的孔口淹沒，形成隔水層。隔水栓被導(dǎo)管內(nèi)混凝土壓出導(dǎo)管，以保證混凝土在無水的導(dǎo)管中呈現(xiàn)原狀送到孔底。以后混凝土不斷地通過導(dǎo)管的出口，進(jìn)入首批混凝土的下面，把首批混凝土及其上面的泥漿頂托上升，逐漸把樁孔用混凝土填滿。

4 灌注水下混凝土過程中間檢查

水下混凝土灌注應(yīng)連續(xù)澆筑，不得中斷，灌注速度要快，不得留施工縫，盡量縮短時(shí)間，保證在混凝土的初凝時(shí)間內(nèi)完成。為了防止導(dǎo)管的機(jī)械故障，對(duì)水下混凝土應(yīng)加入緩凝劑，同時(shí)對(duì)施工過程中的混凝土進(jìn)行抽樣，做混凝土試塊取樣檢查，經(jīng)常檢查混凝土的坍落度。灌注時(shí)導(dǎo)管埋置深度以2～6 m為宜。灌注過程中，要定時(shí)測量導(dǎo)管內(nèi)外混凝土上升的高度，合理掌握導(dǎo)管的拆卸長度，切勿拔起過多，以免發(fā)生斷樁事故。導(dǎo)管中混凝土堵塞的原因，多為粗骨料粒徑偏大和提升導(dǎo)管灌注混凝土間歇時(shí)間過長所致，這一點(diǎn)要引起足夠的重視，最好是灌注混凝土與提升導(dǎo)管相結(jié)合，利用混凝土的沖擊加速其流動(dòng)?；炷恋陌柚啤⑦\(yùn)輸能力要加強(qiáng)，以縮短混凝土的灌注時(shí)間。要隨時(shí)測量并控制混凝土樁的頂面標(biāo)高，應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高40～100 cm，以免發(fā)生樁頂標(biāo)高不夠的事故。因此，當(dāng)混凝土灌注到接近設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，要嚴(yán)格地控制混凝土的數(shù)量。

總之，公路橋梁鉆孔灌注施工技術(shù)是公路橋梁工程建設(shè)中一種運(yùn)用較為普遍的施工工藝，但它在整個(gè)施工過程屬隱蔽工程項(xiàng)目，在施工過程中仍有許多問題需要注意，稍有疏忽就有可能造成樁的質(zhì)量問題。因此，一定要在鉆孔灌注施工過程中嚴(yán)格質(zhì)量管理，采用合理的技術(shù)和工藝，確保工程的質(zhì)量。

[1]栗克慧.鉆孔灌注樁施工技術(shù)與質(zhì)量控制[J].山西建筑，2011（06）.

[2]申新鵬，徐建兵.淺析橋梁灌注樁施工技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（22）.

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1007-6344（2015）04-0290-01