研究橋梁工程的挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工

劉朝衛(wèi)

摘要：針對(duì)貴州某項(xiàng)目實(shí)際情況，對(duì)其包含樁位測(cè)量放樣、搭設(shè)鉆孔平臺(tái)、埋設(shè)鋼護(hù)筒、鉆機(jī)就位、設(shè)置泥漿池并制備泥漿、排放泥漿、鉆孔、清孔、吊放鋼筋籠、下導(dǎo)管、混凝土灌注在內(nèi)的挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)及控制要點(diǎn)進(jìn)行深入分析。在橋梁工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)用到樁基礎(chǔ)，又由于橋梁所在地區(qū)環(huán)境復(fù)雜，不便投入大型機(jī)械設(shè)備，因此以人工挖孔樁最為常用，具有施工方便、成樁質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；挖孔灌注樁；施工

1.工程概況

某項(xiàng)目路線起訖樁號(hào)為K0+000～K6+349.872，總長(zhǎng)約6.35km，按四級(jí)道路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)速20km/h，設(shè)9%以?xún)?nèi)的縱坡。項(xiàng)目含一座采用預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁的橋梁，橋梁基礎(chǔ)為人工挖孔灌注樁。現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對(duì)其挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工做如下分析。

2.挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工

2.1樁位測(cè)量放樣

樁位采用坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)量放樣，在測(cè)量放養(yǎng)之前，對(duì)樁位坐標(biāo)進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后使用全站儀以業(yè)主審批通過(guò)的控制網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行逐根施測(cè)。由監(jiān)理工程師完成復(fù)核之后，于鋼護(hù)筒埋設(shè)以前，用控制樁把樁位引出到樁外，以便完成鋼護(hù)筒的埋設(shè)以后的校核工作。

2.2搭設(shè)鉆孔平臺(tái)

對(duì)于陸上樁，在施工中可搭設(shè)簡(jiǎn)易平臺(tái)，用方木或枕木將鉆機(jī)墊牢，保證施工過(guò)程中鉆機(jī)不會(huì)發(fā)生移位或者是下沉。

2.3埋設(shè)鋼護(hù)筒

因項(xiàng)目地表層以亞粘土與淤泥質(zhì)粘土為主，性質(zhì)相對(duì)較差，為避免孔口處發(fā)生塌落，使孔中水位保持在要求范圍內(nèi)，必須進(jìn)行鋼護(hù)筒的埋設(shè)。施工所用鋼護(hù)筒的規(guī)格如下：直徑為2.0m、壁厚為5mm、長(zhǎng)度為2-4m，具體按實(shí)際情況而定。鋼護(hù)筒的施工需要結(jié)合人力和機(jī)械，對(duì)于陸上樁，應(yīng)在鉆機(jī)到達(dá)指定位置前，由人工開(kāi)挖至一定深度，將鋼護(hù)筒就位，再對(duì)鋼護(hù)筒周?chē)耐吝M(jìn)行夯實(shí)處理。

2.4鉆機(jī)就位

先于樁位測(cè)出一段距離，在地面上和橋向保持垂直的方向上進(jìn)行木方鋪設(shè)，再于木方上以與橋向相垂直的方向進(jìn)行軌道或者是木方的鋪設(shè)，在樁機(jī)的下方設(shè)置滾筒卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)牽引到達(dá)指定位置，待鉆架就位以后，保證上、下處在同一條直線上，橫、縱兩個(gè)方向保持水平，利用線墜對(duì)垂直線進(jìn)行校對(duì)，利用水準(zhǔn)儀對(duì)水平線進(jìn)行校對(duì)。鉆機(jī)完成就位并復(fù)核確認(rèn)無(wú)誤后，固定鉆架。

2.5設(shè)置泥漿池并制備泥漿

橋下孔處進(jìn)行泥漿池的設(shè)置，為施工提供泥漿循環(huán)系統(tǒng)，鉆孔前，需要人工造漿，將其作為護(hù)壁，泥漿池尺寸一般為4m×8m，由吸漿池、沉淀池與儲(chǔ)漿池三部分組成，初始泥漿先經(jīng)過(guò)泥漿槽到達(dá)沉淀池，完成沉淀后再到達(dá)儲(chǔ)漿池，然后到達(dá)吸漿池等待下一次吸入。此次施工在保證泥漿正常沉淀的基礎(chǔ)上，由于場(chǎng)地面積有限，所以對(duì)吸漿池與儲(chǔ)漿池進(jìn)行了合并處理。在吸漿池與沉淀池當(dāng)中分別設(shè)置泥漿泵，在沉淀池當(dāng)中，設(shè)置泥漿泵主要是為了排除鉆渣和多余的泥漿，而吸漿池當(dāng)中的泥漿泵則主要起到循環(huán)的作用。

2.6排放泥漿

在鉆孔過(guò)程中，如果泥漿過(guò)稠，或鉆渣的數(shù)量較多，則應(yīng)排除掉這部分泥漿和鉆渣。開(kāi)工前指定專(zhuān)門(mén)的排放場(chǎng)，并安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)看管，根據(jù)實(shí)際情況做好加高和加寬防護(hù)，防止環(huán)境污染。

2.7鉆孔

上述工作均已完成后，由監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，通過(guò)后即可進(jìn)行鉆孔。在鉆孔作業(yè)剛開(kāi)始時(shí)先不予落桿，通過(guò)空鉆來(lái)加強(qiáng)護(hù)壁，待孔中的造漿滿足設(shè)計(jì)要求以后，繼續(xù)鉆進(jìn)。在鉆孔過(guò)程中，鉆速和進(jìn)尺速度都根據(jù)土層的實(shí)際分布情況確定，對(duì)第一根樁進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，將確定土層的實(shí)際分布狀況作為基準(zhǔn)，一般鉆進(jìn)的速度要慢于正常速度。在鉆孔時(shí)，孔中的泥漿高度必須保持不變，對(duì)泥漿的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查。按照地質(zhì)報(bào)告，記錄好實(shí)際的地質(zhì)分布狀況，若存在和設(shè)計(jì)不相符的情況，需要予以仔細(xì)的標(biāo)注，同時(shí)留好樣品，以備下次復(fù)核。

鉆孔時(shí)需按以下標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制泥漿的指標(biāo)：（1）相對(duì)密度控制在1.05-1.45范圍內(nèi)；（2）粘度控制在16-22s范圍內(nèi)；（3）含砂率控制在4%-8%范圍內(nèi)。如果粘土層的土質(zhì)狀況相對(duì)較好，則應(yīng)對(duì)泥漿進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專(zhuān)蝗绻临|(zhì)偏軟，則應(yīng)對(duì)鉆頭進(jìn)行反復(fù)提升，增濃泥漿，避免縮孔；若遇到砂土層，則不僅要增加濃度，而且還要持續(xù)加入清水，也可延長(zhǎng)泥漿溝，使鉆渣能夠快速沉淀。密切關(guān)注土層發(fā)生的變化，根據(jù)設(shè)計(jì)要求做好施工記錄，在鉆孔記錄上必須要有各土層實(shí)際起止標(biāo)高和與之相對(duì)應(yīng)的施工歷時(shí)與泥漿技術(shù)指標(biāo)，在換班的過(guò)程中，上一班的作業(yè)人員應(yīng)進(jìn)行簽字確認(rèn)。對(duì)于鉆孔深度的控制，需要將平臺(tái)實(shí)際標(biāo)高與鉆頭和鉆桿的總高度作為依據(jù)，在進(jìn)行鉆孔以前，以業(yè)主提供的水準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)進(jìn)行平臺(tái)高程的準(zhǔn)確引測(cè)，同時(shí)結(jié)合鉆孔底部設(shè)計(jì)標(biāo)高，算出樁孔需要連接多少根鉆桿。

2.8清孔

在鉆孔的深度滿足要求后，向上提起鉆頭30-50cm，通過(guò)換漿法來(lái)進(jìn)行清孔，也就是利用滿足要求的泥漿將鉆孔中的泥漿進(jìn)行置換，直到泥漿技術(shù)指標(biāo)可以滿足規(guī)定。清孔持續(xù)0.5h之后，向排放場(chǎng)中排入鉆渣，并加入清水，待泥漿的濃度滿足要求后停止加水。完成清孔之后，對(duì)沉淀層實(shí)際厚度及程控制量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，此時(shí)的檢查共分成以下兩步：其一，清孔完成后，對(duì)孔深和泥漿技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢查；其二，對(duì)樁徑、垂直度與沉渣厚度進(jìn)行檢查。

2.9吊放鋼筋籠

鋼筋籠的長(zhǎng)度約為12m，共分成兩節(jié)或者是三節(jié)進(jìn)行制作。在兩節(jié)鋼筋籠的搭接處預(yù)留一定長(zhǎng)度，對(duì)于焊接長(zhǎng)度，單面焊按10倍直徑控制，雙面焊按5倍直徑控制。在兩節(jié)鋼筋籠的中間還要留出一定錯(cuò)位，保證相同截面中的接頭數(shù)量控制在50%以?xún)?nèi)。此外，在鋼筋籠的周?chē)€要按照要求進(jìn)行保護(hù)層的設(shè)置。將鋼筋籠搭接成型之后使用吊車(chē)將其吊裝就位，在吊裝的過(guò)程中，打開(kāi)設(shè)于機(jī)架上的千斤頂，使機(jī)架略微向后傾斜，確保垂直度。在鋼筋籠的上端使用鋼筋和鉆架連接固定，式鋼筋籠的中心和樁位中心完全對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)還能避免在澆筑時(shí)鋼筋籠發(fā)生浮動(dòng)或下沉。除此之外，為了減少吊裝作業(yè)的時(shí)間，在分節(jié)安裝的過(guò)程中，可布置多臺(tái)焊機(jī)一同進(jìn)行焊接。

2.10下導(dǎo)管

灌注用導(dǎo)管的單節(jié)長(zhǎng)度為2.5m，直徑為30cm，采用螺紋進(jìn)行連接，避免刻有刻度，為混凝土實(shí)際埋深的計(jì)算提供便利。在對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行安裝以前，應(yīng)先開(kāi)展承壓試驗(yàn)，滿足要求后才能安裝。導(dǎo)管的下端口和鉆孔底部之間的距離應(yīng)保持在25-40cm范圍內(nèi)。

2.11混凝土灌注

灌注開(kāi)始前對(duì)孔底沉渣厚度進(jìn)行測(cè)量，若不滿足要求，則應(yīng)實(shí)施二次清孔，到滿足要求為止。儲(chǔ)料斗的容量必須達(dá)到3.1m3，首灌量必須充足，確保第一批混凝土灌注后，導(dǎo)管可以處在1m以上的實(shí)際埋深，之后則要控制在2-6m范圍內(nèi)，無(wú)論何種情況，導(dǎo)管實(shí)際埋深都必須達(dá)到2m以上。第一批混凝土灌注之前，需要在儲(chǔ)料斗的下部布置活塞，當(dāng)料斗中的混凝土足夠時(shí)，由卷?yè)P(yáng)機(jī)將活塞取出，開(kāi)始灌注?；炷恋墓嘧⒈仨氝B續(xù)，期間不得中斷，到要求的標(biāo)高為止。在拆除導(dǎo)管之前和之后，都要對(duì)其實(shí)際埋深進(jìn)行測(cè)量，在土質(zhì)變化部位，還應(yīng)測(cè)定混凝土的實(shí)際上升速度，據(jù)此判斷出樁徑是否產(chǎn)生明顯變化。

3.結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)已順利完成，成樁質(zhì)量良好，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)經(jīng)檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求，說(shuō)明以上施工技術(shù)和方法合理可行，能保證樁基施工質(zhì)量，值得其它類(lèi)似工程參考借鑒。

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