黑龍江大橋鉆孔擴(kuò)底灌注樁施工工藝研究

黃云涌，劉 雙

(黑龍江省黑龍江大橋開發(fā)建設(shè)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150010)

黑龍江大橋鉆孔擴(kuò)底灌注樁施工工藝研究

黃云涌，劉 雙

(黑龍江省黑龍江大橋開發(fā)建設(shè)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150010)

黑河—布拉戈維申斯克黑龍江(阿穆爾河)大橋項(xiàng)目是我省建設(shè)的跨黑龍江的首座界河公路大橋，全橋基礎(chǔ)采用鉆孔擴(kuò)底灌注樁，與常規(guī)灌注樁相比，減少了基礎(chǔ)工程量，降低了工程造價(jià)。

施工工藝；鉆孔擴(kuò)底灌注樁；黑龍江大橋；界河橋

1 測(cè)量放樣

利用批準(zhǔn)使用的導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、用全站儀精確確定出鉆孔樁中心位置，利用白線繩做十字交叉線，線頭固定于護(hù)筒兩側(cè)。鉆孔前再次進(jìn)行校核，確保鉆頭中心與十字交叉線中心重合，確認(rèn)無誤后開鉆。

2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒焊接牢固連接嚴(yán)密不漏水。護(hù)筒埋深至河床下2.0 m，保證護(hù)筒埋設(shè)牢固，在護(hù)筒兩側(cè)掛焊工字鋼，與平臺(tái)相連。主橋江中護(hù)筒長(zhǎng)度為13.5 m，直徑為1.9 m，鉆進(jìn)過程中不停的向護(hù)筒中注入泥漿，保證護(hù)筒內(nèi)的水頭高度。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制護(hù)筒的垂直度，保證護(hù)壁的同時(shí)更好的保證成孔質(zhì)量。

3 泥漿制備及鉆渣外運(yùn)

泥漿主要采用兩種，一種為化學(xué)泥漿，一種為膨潤(rùn)土攪拌泥漿，鉆孔時(shí)泥漿面應(yīng)始終在護(hù)筒頂以下0.5 m左右，隨著鉆進(jìn)，不斷向護(hù)筒內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)漿，以使在鉆進(jìn)過程中保持孔壁穩(wěn)定，鉆孔殘?jiān)荒苤苯酉蚪信欧牛捎梅奋噷@渣運(yùn)至指定地點(diǎn)。

4 旋挖鉆機(jī)成孔

4.1 等徑樁身成孔施工

此部分成孔施工工藝與傳統(tǒng)旋挖鉆機(jī)配備撈砂斗鉆頭成孔施工相同。首先平整場(chǎng)地，挖設(shè)泥漿池，然后埋設(shè)護(hù)筒，調(diào)配泥漿，成孔鉆進(jìn)。不同處在于鉆進(jìn)30.54 m時(shí)，更換擴(kuò)底鉆頭，開始擴(kuò)孔施工。

4.2 樁端擴(kuò)孔施工

擴(kuò)孔施工具體分三個(gè)步驟：

第一步，鉆機(jī)配備撈砂斗鉆頭，鉆進(jìn)30.54 m，更換擴(kuò)底鉆頭，鉆頭慢速放入孔中，降至孔底，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭，鉆機(jī)逐漸加壓，使鉆頭擴(kuò)展開來，孔徑由1.5 m擴(kuò)展到1.99 m，通過鉆桿豎向行程10 cm，進(jìn)行效驗(yàn)擴(kuò)展程度，然后停止旋轉(zhuǎn)，將擴(kuò)底鉆頭慢速提升，移除孔位，傾倒鉆渣，第一步施工完畢。

第二步，更換撈砂斗鉆頭，鉆進(jìn)0.9 m，孔深為21.44 m，然后更換擴(kuò)底鉆頭，進(jìn)行第二次擴(kuò)底施工，孔徑擴(kuò)展到2.26 m，鉆進(jìn)擴(kuò)展過程同第一步。

第三步，更換撈砂斗鉆頭，鉆進(jìn)0.56 m，孔深為32.0 m，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深，然后更換擴(kuò)底鉆頭，進(jìn)行第三次擴(kuò)孔施工，最終孔徑擴(kuò)展至2.5 m，鉆進(jìn)過程同上。最后提出擴(kuò)展鉆頭，更換撈砂斗鉆頭，將孔內(nèi)鉆渣清撈干凈，成孔完畢。

表1 擴(kuò)底成孔施工步驟各項(xiàng)數(shù)據(jù)控制對(duì)照表

5 超聲波測(cè)孔檢驗(yàn)

超聲探頭在提升裝置的控制下從孔口勻速下降，深度測(cè)量裝置測(cè)取探頭下放的深度并傳到主機(jī)，主機(jī)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間間隔控制超聲發(fā)射探頭發(fā)射超聲波并同步啟動(dòng)計(jì)時(shí)，主機(jī)根據(jù)設(shè)定的采樣延時(shí)和采樣率啟動(dòng)高速高精度信號(hào)采集器采集超聲信號(hào)。

由于泥漿的聲阻抗遠(yuǎn)小于土層(或巖石)介質(zhì)的聲阻抗，超聲波幾乎從孔壁產(chǎn)生全反射，反射波經(jīng)過泥漿傳播后被接收換能器接收，反射波到達(dá)的時(shí)間即為超聲波在孔內(nèi)泥漿中的傳播時(shí)間，通過傳播時(shí)間計(jì)算超聲換能器與孔壁的距離，從而計(jì)算該截面的孔徑值和垂直度。

6 鋼筋加工及安裝

以32 m樁為例，鋼筋籠分為2節(jié)，節(jié)段長(zhǎng)度為12 m、20 m；其他樁長(zhǎng)的鋼筋籠為1節(jié)。施工工序?yàn)殇摻罴庸?chǎng)下料→骨架成型→骨架運(yùn)輸→吊裝入孔→骨架固定。鋼筋籠加工時(shí)，在鋼筋加工車間配合天吊起重機(jī)集中制作；使用鋼筋滾焊機(jī)，形成流水作業(yè)，保證成籠的效率與質(zhì)量。

7 水下混凝土灌注

在導(dǎo)管本身的各項(xiàng)水密、抗拉、承壓等檢測(cè)指標(biāo)合格后，根據(jù)孔深給導(dǎo)管編號(hào)，每節(jié)編號(hào)的長(zhǎng)度進(jìn)行記錄，以在混凝土灌注時(shí)，測(cè)量混凝土的埋深，結(jié)合每節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度提出導(dǎo)管，例如每節(jié)導(dǎo)管為2.5 m，通過測(cè)繩測(cè)量混凝土埋深達(dá)5 m，拔出2.5 m導(dǎo)管，然后繼續(xù)灌注混凝土。

8 結(jié) 論

本文結(jié)合黑龍江大橋?qū)嶋H施工，對(duì)鉆孔擴(kuò)底灌注樁基礎(chǔ)施工工藝進(jìn)行了研究，特別是樁端擴(kuò)頭部分的成型工藝。采用鉆孔擴(kuò)底灌注樁，與常規(guī)灌注樁相比，減少了基礎(chǔ)工程量，降低了工程造價(jià)。鉆孔擴(kuò)底灌注樁基礎(chǔ)在我省公路橋梁建設(shè)中首次采用，通過對(duì)其施工工藝的研究，以期為我省其他項(xiàng)目起到示范指導(dǎo)作用。

[1] 馮勝富，錢軍霞.鉆孔擴(kuò)底灌注樁施工分析[J].中國(guó)商界，2010，(4).

[2] 沈保漢.第十講 大直徑鉆孔擴(kuò)底灌注樁[J].施工技術(shù)，2001,2(2).

[3] 崔向華.旋挖擴(kuò)底樁施工設(shè)備及其工法[J].產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，2014.

U445

C

1008-3383(2017)10-0106-02

2017-04-11

黃云涌(1975-)，男，高級(jí)工程師，研究方向：道路與橋梁。