蘭新高速鐵路甘青段西店村特大橋鉆孔樁施工方法

何奎元 譚春騰 王學(xué)彥

【摘 要】在爭(zhēng)分奪秒的當(dāng)代社會(huì)，交通對(duì)整個(gè)社會(huì)發(fā)展的作用是不言而喻的。橋梁作為連通各條道路的關(guān)節(jié)，承受著上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的各種荷載，因此，橋梁的下部結(jié)構(gòu)（樁基、承臺(tái)、墩臺(tái)）的施工是至關(guān)重要的。它對(duì)橋梁的安全使用和工程造價(jià)都有很大的影響。本文將以蘭新高速鐵路甘青段西店村特大橋和茅庵河大橋下部結(jié)構(gòu)的施工為題材來(lái)進(jìn)行論述《橋梁基礎(chǔ)及墩臺(tái)的施工技術(shù)》主要內(nèi)容為施工工藝、施工過(guò)程的控制、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

【關(guān)鍵詞】樁基；鉆孔；沉降；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

一、鉆孔施工

①鉆機(jī)鉆孔

a.開鉆時(shí)先在孔內(nèi)灌注泥漿，泥漿相對(duì)密度等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定；b.在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)注意土層的變化，對(duì)不同的土層，采用不同的鉆進(jìn)方法。一般可分為：小沖程、中沖程、大沖程；c.鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，必須將鉆頭提離孔底5m以上以防止坍孔埋鉆。

②旋挖鉆機(jī)成孔工藝

旋挖鉆機(jī)采用回轉(zhuǎn)斗取土成樁。具有成孔質(zhì)量好、速度快、無(wú)噪音、無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)。泥漿采用人工攪漿泥漿護(hù)壁。在鉆進(jìn)過(guò)程中不可進(jìn)尺太快，保證充足的護(hù)壁時(shí)間。在鉆進(jìn)過(guò)程中，一定要保持泥漿面不得低于護(hù)筒頂40cm。在提鉆時(shí)，需及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)漿，以保證泥漿高度。鉆進(jìn)過(guò)程，回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門必須保證處于關(guān)閉狀態(tài)，以防止回轉(zhuǎn)斗內(nèi)砂土或粘土落入護(hù)壁泥漿中，破壞泥漿的配合比；每個(gè)工作循環(huán)嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度，避免埋鉆事故；同時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度。提升速度過(guò)快，泥漿在回轉(zhuǎn)斗與孔壁之間高速流過(guò)，沖刷孔壁，對(duì)孔壁的穩(wěn)定不利，容易引起坍塌。

二、成孔檢查

鉆孔灌注樁在成孔過(guò)程中及終孔后以及灌注砼前，均需對(duì)鉆孔進(jìn)行階段性的成孔質(zhì)量檢查。

①孔徑和孔形檢測(cè)

樁深達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，還必須檢驗(yàn)樁徑、垂直度、泥漿厚度等指標(biāo)，和個(gè)后進(jìn)行清孔換漿。樁徑、垂直度采用檢孔器檢查，檢孔器用鋼筋籠做成，其外徑等于設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度等于孔徑4-6倍。檢測(cè)時(shí)，將檢孔器吊起，孔的中心與起吊鋼繩保持一致，慢慢放入孔內(nèi)，上下暢通無(wú)阻表明孔徑大于給定的籠徑。

②孔深和孔底沉渣檢測(cè)

孔深和孔底沉渣采用采用標(biāo)準(zhǔn)錘檢測(cè)。測(cè)繩必須經(jīng)檢校過(guò)的鋼尺進(jìn)行校核。

③孔豎直度檢測(cè)

采用鉆桿測(cè)斜法：將帶有鉆頭的鉆桿放入孔內(nèi)到底，在孔口處的鉆桿上裝一個(gè)與孔徑或護(hù)筒內(nèi)徑一致的導(dǎo)向環(huán)，使鉆桿柱持在樁孔中心線位置上，然后將帶有扶正圈的鉆孔測(cè)斜儀下入鉆桿內(nèi)，分點(diǎn)測(cè)斜，并將各點(diǎn)數(shù)值在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)作圖，檢查樁孔偏斜情況。

三、第一次清孔

當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，經(jīng)對(duì)孔徑、孔深、孔位、豎直度進(jìn)行檢查確認(rèn)鉆孔合格后，即可進(jìn)行第一次清孔。清孔目的是降低孔內(nèi)的泥漿比重，減少沉渣厚度。保證混凝土灌注質(zhì)量，沉渣厚度≯5cm。清至泥漿比重為1.05左右，測(cè)量沉渣厚度，合格后開始下鋼筋籠。嚴(yán)禁采用加深鉆孔度的方法代替清孔。

四、鋼筋籠加工及吊放

①鋼筋骨架制作：鋼筋籠骨架在制作場(chǎng)內(nèi)整體制作。

按照設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范要求進(jìn)行鋼筋籠的制作，并按設(shè)計(jì)要求設(shè)置混凝土墊塊，混凝土墊塊沿鋼筋長(zhǎng)度每隔2m設(shè)置，共4塊，沿樁均勻分布，墊塊為圓形，半徑為7cm，與樁身混凝土同標(biāo)號(hào)，圓塊中心穿鋼筋并與樁身鋼筋焊接固定，以保證鋼筋籠的定位并有足夠的保護(hù)層，保護(hù)層凈厚度≮7cm。在頂節(jié)鋼筋籠上焊接至少4根加長(zhǎng)鋼筋，以固定鋼筋籠。鋼筋籠的綁扎及焊接工藝，施工中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工范執(zhí)行。

五、第二次清空

由于安放鋼筋籠及導(dǎo)管準(zhǔn)備澆注水下混凝土，這段時(shí)間的間隙較長(zhǎng)，孔底產(chǎn)生新渣，待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就緒后，再利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。清孔的方法是在導(dǎo)管頂部安設(shè)一個(gè)彎頭和皮籠，利用泥石泵將孔底泥漿混合物通過(guò)導(dǎo)管抽出，已達(dá)到置換沉渣的目的。施工中勤搖動(dòng)導(dǎo)管，改變導(dǎo)管在孔底的位置，保證沉渣置換徹底。待孔底泥漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且復(fù)測(cè)孔底沉渣厚度在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)后，清孔完成，立即進(jìn)行水下混凝土灌注。

六、水下砼灌筑注意事項(xiàng)

a.管使用前應(yīng)進(jìn)行水密實(shí)驗(yàn)檢查其水密性；b.水下混凝土澆筑時(shí)不得停歇。根據(jù)具體情況，每根導(dǎo)管的最大停歇時(shí)間為30min。c.灌注過(guò)程中，時(shí)常檢查孔內(nèi)混凝土面，控制好導(dǎo)管埋深

七、常見(jiàn)問(wèn)題處理

導(dǎo)管進(jìn)水

①原因：a.首批混凝土儲(chǔ)量不足，或者混凝土儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底距孔底的間距過(guò)大，混凝土下落后不能埋沒(méi)導(dǎo)管底口；b.導(dǎo)管接頭不密封，接頭間橡皮墊被高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。c.導(dǎo)管提升過(guò)猛，或測(cè)深出錯(cuò)，到管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。

②預(yù)防和處理措施：a.拔出導(dǎo)管，將散落在孔底的混凝土拌合物清出，c.根據(jù)實(shí)際情況，拔原管換新管，或用原管插入續(xù)灌，但灌注前應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉渣吸出。如重新下管，必須將管內(nèi)的水抽干，才可以繼續(xù)灌。

卡管：在灌注混泥土過(guò)程中，混泥土在導(dǎo)管中下不去，稱為卡管。

①原因：砼塌落度、流動(dòng)性差、夾有大顆粒骨料、拌合不均勻、運(yùn)輸中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水等

②預(yù)防和處理措施：a.抖動(dòng)導(dǎo)管：b.控制合理的塌落度c.選擇好的原材料；d.運(yùn)輸中要時(shí)常攪拌。

塌孔：在灌注過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)井孔護(hù)筒內(nèi)水忽然上升溢出護(hù)筒，隨即驟降并冒出氣泡，表明是塌孔的征象。

①原因：孔壁泥土疏松、孔樁原地面有重物或震動(dòng)物工作。

②預(yù)防和處理措施：a.查明原因，采取措施，保持有利的水頭或一開重物、震動(dòng)物；b.塌孔嚴(yán)重，應(yīng)回填，待沉實(shí)從新鉆孔。

埋管

①原因：a.鋼筋籠制作質(zhì)量差；b.導(dǎo)管埋深過(guò)大或塌落度過(guò)小以及混凝土初凝時(shí)間過(guò)早等。

②預(yù)防和處理措施：a.正反轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管或大力拔管（但要防止拔漏導(dǎo)管）；b.加緩凝劑避免過(guò)早初凝；c.提高鋼筋制作質(zhì)量。

浮籠

①原因：a.灌注速度過(guò)快；b.預(yù)防措施不利。

②預(yù)防和處理措施：a.控制合理的灌注速度和導(dǎo)管埋深；b.在鋼筋籠上多焊幾條主筋，一增加固結(jié)力。

八、施工質(zhì)量保證措施

①開工前進(jìn)行定位復(fù)測(cè)，安設(shè)護(hù)樁，放置水準(zhǔn)基點(diǎn)，施工期及時(shí)測(cè)量控衛(wèi)和孔深，及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)位置。

②鉆機(jī)平臺(tái)穩(wěn)定，整體性能好，無(wú)移動(dòng)及晃動(dòng)現(xiàn)象，護(hù)筒埋設(shè)穩(wěn)固，孔口處用粘土夯實(shí)。

③鉆孔過(guò)程中，做好進(jìn)尺記錄，并嚴(yán)格控制孔內(nèi)泥漿有專人負(fù)責(zé)檢測(cè)通過(guò)不同地層時(shí)要及時(shí)取樣與設(shè)計(jì)核對(duì)，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)不相符時(shí)，及時(shí)與監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，進(jìn)行變更設(shè)計(jì)，采取處理措施。

④孔樁水下砼灌注時(shí)有專人測(cè)量孔深和砼灌注深度，填寫砼灌注記錄，認(rèn)真計(jì)算導(dǎo)管埋入砼深度，以便于及時(shí)拆除導(dǎo)管，并符合砼灌注數(shù)量。

⑤成樁后，對(duì)每根樁的樁身質(zhì)量和樁底的沉渣厚度進(jìn)行檢查。

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