某大橋水上鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

彭少知

(南平高速建設(shè)有限公司，福建 南平 353000)

灌注樁按成孔方式可分為鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁和沖孔灌注樁。在大橋的鉆孔灌注樁施工中，可能會(huì)遇到水上鉆孔灌注樁施工，對(duì)施工技術(shù)提出了很高的要求，施工中必須充分考慮不同環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)。

1 工程概況

大橋位于南平市延平區(qū)某段閩江上，大橋中間于河道中央的某小島落地后分成兩部分：小島以南為南汊橋，小島以北為北汊橋。大橋全長(zhǎng)約1.7 km：其中跨越閩江主橋長(zhǎng)839.5 m(分南汊橋513.5 m，北汊橋326 m)，中間在小島落地100 m。4#、5#主橋墩基礎(chǔ)均采用左右幅分離式高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)，每個(gè)承臺(tái)下設(shè)4根直徑2.5 m長(zhǎng)28 m鉆孔灌注樁，單個(gè)承臺(tái)平面尺寸為9.6 m×9.6 m，厚度4.0 m，承臺(tái)頂面標(biāo)高61.5 m，水深9.0 m。主墩承臺(tái)大部分位于常年水位以下，而該橋水位的深淺受下游水口水電站泄水、蓄水影響，電站排蓄水橋位處正常情況下的水位高差變化為2 m，汛期水位變化可達(dá)6～8 m，水流流速受洪水影響較大。橋梁130 m主跨設(shè)置通航孔，滿足雙向IV通航要求?，F(xiàn)結(jié)合該工程實(shí)際情況，對(duì)其水上鉆孔灌注樁施工的施工要點(diǎn)做如下分析。

2 施工要點(diǎn)

2.1 護(hù)筒埋設(shè)與樁位復(fù)測(cè)

樁位放樣經(jīng)復(fù)測(cè)確認(rèn)無(wú)誤后，將導(dǎo)向架設(shè)置在施工平臺(tái)上使鋼護(hù)筒沿導(dǎo)向架的軸線下放，然后對(duì)樁位和護(hù)筒垂直度進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足要求后利用振動(dòng)錘對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行下沉，到鋼護(hù)筒不再下沉位置，由于上層是砂層和全風(fēng)化層，所有為避免坍孔，需在沖孔時(shí)做好護(hù)筒跟進(jìn)，使鉆孔順利與安全完成。護(hù)筒垂直度會(huì)對(duì)成樁垂直度造成直接影響，沉樁時(shí)必須做好垂直度檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果及時(shí)調(diào)整。在不會(huì)是護(hù)筒發(fā)生彎曲和變形的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量延長(zhǎng)護(hù)筒，護(hù)筒的埋設(shè)應(yīng)到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.2 樁機(jī)就位與沖孔成孔

裝機(jī)采用吊機(jī)也可使用移動(dòng)裝置在樁孔處就位，樁機(jī)就位后，檢查基座是否水平，確認(rèn)合格后將沖擊錘吊起，確保沖擊錘的中心和樁的中心處于同一垂直線，然后對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行固定。成孔時(shí)，不可移位，將偏差控制在25 mm以內(nèi)。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件與實(shí)際施工條件的綜合考慮，該工程成孔施工采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行，同時(shí)通過(guò)正循環(huán)將鉆渣排出，并起到一定程度的護(hù)壁作用。為使成孔順利完成并達(dá)到質(zhì)量要求，需注意以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。

(1)沖孔時(shí)隨時(shí)檢查轉(zhuǎn)向裝置，確保其轉(zhuǎn)向保持靈活；在沖進(jìn)至一定深度以后做好清孔，使成孔順利完成，完成清孔后還要對(duì)泥漿性能進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)能否達(dá)到要求；沖孔時(shí)可在鋼絲繩上作出明顯的標(biāo)記來(lái)控制起錘的高度，并按照設(shè)計(jì)要求與規(guī)范進(jìn)行操作。

(2)成孔時(shí)要做好各項(xiàng)記錄，及時(shí)撈取鉆渣進(jìn)行鑒定。待巖層到達(dá)微風(fēng)化巖面后，應(yīng)撈取鉆渣拱相關(guān)部門鑒定，以確定樁基入巖的標(biāo)高。

2.3 終孔、清孔和成孔檢驗(yàn)

在孔深達(dá)到要求后，由監(jiān)理工程師開始驗(yàn)收，內(nèi)容包括鉆孔深度、鉆孔直徑、鉆孔傾斜度等。清孔方法以換漿法為主，清孔后孔底沉渣厚度不能超過(guò)50 mm，且泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)都要滿足灌注要求?？紤]到在灌注開始前需要用很長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行鋼筋籠吊裝及導(dǎo)管安裝，所以在灌注之前還要進(jìn)行必要的二次清孔。

2.4 鋼筋籠制安

先在場(chǎng)地進(jìn)行下料，然后分節(jié)制作，主筋用鐓粗直螺紋套筒相連。制作好的鋼筋籠利用平板車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，再用吊車起吊并接長(zhǎng)。為避免鋼筋籠發(fā)生變形，需在每一節(jié)鋼筋籠的端頭處設(shè)置角鋼箍，并在內(nèi)環(huán)的加強(qiáng)圈部位使用鋼筋焊接成十字支撐，將鋼筋孔起吊到鉆孔的孔口處之后，將其割除。

(1)所有進(jìn)場(chǎng)的鋼筋都要具備質(zhì)保書，并在進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行各項(xiàng)工藝檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)合格后才可使用；如果鋼筋不滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)立即退貨；鋼筋的質(zhì)量、規(guī)格與尺寸都要滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)主筋進(jìn)行制作以前要做好必要的除銹和調(diào)直。制作在現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，若需要分節(jié)加工，則相鄰的主筋需要在同一截面上沿長(zhǎng)度方向錯(cuò)開主筋直徑30倍的距離，同時(shí)同一截面中接頭數(shù)量不可超出50%。另外，為避免對(duì)鋼筋籠進(jìn)行吊裝時(shí)發(fā)生變形，可在鋼筋籠中進(jìn)行十字架的焊接。

(2)成孔檢驗(yàn)合格后，方可開始安裝鋼筋籠。所有鋼筋接頭都應(yīng)為機(jī)械接頭，將第一節(jié)吊入到鉆孔以內(nèi)后，對(duì)其上接頭與護(hù)筒相連，然后對(duì)第二節(jié)進(jìn)行安裝，和上一節(jié)保持對(duì)其，用套筒擠壓相連。在下放鋼筋時(shí)，鋼筋籠應(yīng)始終處于孔位中心，同時(shí)下放的速度應(yīng)緩慢，避免對(duì)孔壁造成損傷。將鋼筋籠安裝好后，用定位筋與吊筋固定，以免發(fā)生偏移與上浮。

(3)為便于成樁質(zhì)量的檢測(cè)，需在鋼筋籠中設(shè)置聲測(cè)管。在下放鋼筋籠以前，需要向聲測(cè)管中灌水，這樣是為了避免水壓差較大導(dǎo)致聲測(cè)管發(fā)生變形，對(duì)樁基檢測(cè)造成影響。聲測(cè)管應(yīng)保持順直，且接頭可靠，和鋼筋籠之間通過(guò)焊接固定，對(duì)上下端做好密封。

2.5 導(dǎo)管安放與二次清孔

水下混凝土灌注使用螺栓卡式導(dǎo)管進(jìn)行；在使用導(dǎo)管以前與施工過(guò)程中都要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，確認(rèn)水壓、規(guī)格和拼接等能否達(dá)到要求；在連接導(dǎo)管的過(guò)程中，需在中間設(shè)置密封夾，并將連接盤上緊，以免漏氣；在吊放的過(guò)程中，保證位置居中且軸線保持順直，防止和鋼筋籠發(fā)生接觸。將導(dǎo)管安裝好以后，開始二次清孔，到孔底沉渣厚度與泥漿的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到要求后，對(duì)球塞與上漏斗進(jìn)行安裝。

2.6 水下灌注混凝土

(1)混凝土的拌制應(yīng)嚴(yán)格按照要求使用自帶自動(dòng)劑量功能的攪拌機(jī)完成，水和外加劑的計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確無(wú)誤，且攪拌時(shí)間充足；拌和好的混凝土要有良好流動(dòng)性與和易性，坍落度應(yīng)處在18～22 cm范圍內(nèi)；為有效延長(zhǎng)混凝土初凝時(shí)間，可加入適量的緩凝劑。該工程樁基灌注用混凝土均為商品混凝土，可直接用罐車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，保證混凝土的質(zhì)量及施工性能。

(2)灌注開始后，先將漏斗灌滿，然后外加一個(gè)儲(chǔ)料斗進(jìn)行同時(shí)下料，使第一次下料以后導(dǎo)管的埋深達(dá)到1 m以上；在初灌完成后，立即對(duì)導(dǎo)管的埋設(shè)情況進(jìn)行檢查。

(3)灌注施工中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)導(dǎo)管的埋設(shè)情況進(jìn)行檢查，并根據(jù)檢查的結(jié)果及時(shí)拆管，在提升導(dǎo)管的過(guò)程中應(yīng)注意防止和鋼筋籠之間發(fā)生卡掛，同時(shí)防止混凝土從漏斗的頂部溢出，導(dǎo)致泥漿中混入大量水泥而變稠，影響測(cè)深結(jié)果的準(zhǔn)確度。

(4)每次提升導(dǎo)管時(shí)都要對(duì)導(dǎo)管的實(shí)際埋深、灌注混凝土方梁與鉆孔中混凝土液面高度等進(jìn)行記錄，并以灌注混凝土方量為依據(jù)，對(duì)導(dǎo)管埋深進(jìn)行計(jì)算校核，以確定是否和實(shí)測(cè)相符，以免由于誤測(cè)將導(dǎo)管超拔而產(chǎn)生斷樁；對(duì)于埋管的深度，應(yīng)嚴(yán)格控制在2～6 m以內(nèi)，而且將導(dǎo)管拆除以后，也要有2 m以上的埋深?；炷恋墓嘧⒈仨氝B續(xù)且緊湊，中途不允許停止，應(yīng)一次性完成整個(gè)樁柱的混凝土灌注。完成灌注時(shí)，混凝土的液面要比樁頂處的標(biāo)高高出50 cm。

3 結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁是橋梁常用樁基類型，水上鉆孔灌注樁施工有其獨(dú)特的難點(diǎn)，需在施工中把控好各項(xiàng)要點(diǎn)。該工程所用水上鉆孔灌注樁施工技術(shù)合理可行，不僅能使施工順利完成，而且還能保證樁基質(zhì)量，可為類似工程提供參考借鑒。