橋梁沖孔灌注樁施工技術(shù)探析

胡永生

（福能聯(lián)信建設(shè)集團(tuán)有限公司， 福建 廈門 361000）

1 工程概況

某縣城舊城改造項(xiàng)目的橋梁工程全長(zhǎng)79m，橋面總寬18m，上部構(gòu)造采用現(xiàn)澆鋼筋砼圓弧形無(wú)鉸板拱，下部構(gòu)造采用現(xiàn)澆橋臺(tái)（共4 個(gè)），樁基采用沖孔灌注現(xiàn)澆砼樁，樁長(zhǎng)38m，樁徑1.5m，一個(gè)橋臺(tái)設(shè)置10 根樁，樁基均按嵌巖樁設(shè)計(jì)。

2 施工準(zhǔn)備

（1）組織項(xiàng)目管理人員熟悉和掌握設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、地質(zhì)勘察報(bào)告等資料；制定專項(xiàng)施工方案，并對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)樁位坐標(biāo)、高程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、放樣、復(fù)核，并報(bào)監(jiān)理單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。

（3）提前掌握好施工期間天氣預(yù)報(bào)情況，砼灌注應(yīng)避開雨天施工；做好砼灌注過(guò)程中的防雨準(zhǔn)備工作，確保砼灌注施工的連續(xù)性。

3 施工工序流程

施工準(zhǔn)備→搭設(shè)平臺(tái)→樁位測(cè)量、放樣→埋設(shè)鋼護(hù)筒→鉆機(jī)就位→孔位校正→沖擊成孔、泥漿循環(huán)處理合、清除廢漿及泥渣→孔深測(cè)定、清孔換漿→終孔驗(yàn)收→安放鋼筋籠及導(dǎo)管→二次清孔、測(cè)定沉渣厚度→灌注水下砼→養(yǎng)護(hù)→鑿除樁頭砼→成品保護(hù)。

4 施工技術(shù)要點(diǎn)控制

本工程采用沖擊鉆進(jìn)行樁基施工，樁基砼采用商品砼灌注。

根據(jù)天氣變化情況，爭(zhēng)取在較短時(shí)間內(nèi)完成汛期樁基施工，以防洪水淹沒(méi)，為下部結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造有利條件。

（1）樁位測(cè)定：按設(shè)計(jì)要求測(cè)定樁基的平面位置和高程。

（2）搭設(shè)平臺(tái)和沉放鋼護(hù)筒：

①?gòu)纳嫌瓮掠瓮七M(jìn)，采用先搭設(shè)鋼管樁初始平臺(tái)然后用定位導(dǎo)向架安放鋼護(hù)筒的施工組織方案，最后在已安放的鋼護(hù)筒上形成沖孔平臺(tái)。

②施工前提前放線定位鋼護(hù)筒位置和標(biāo)高，作為孔深控制的依據(jù)。

③采用先打入導(dǎo)向架定位，再用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉鋼護(hù)筒，沉放過(guò)程中筒身中軸線偏斜應(yīng)控制在1%以內(nèi)。

（3）沖孔：

①采用跳孔施工方式?jīng)_孔，以防在沖孔過(guò)程對(duì)已成形樁基造成震動(dòng)斷裂。

②控制沖程高度及進(jìn)尺速度，應(yīng)確保一次性不間斷完成，不得無(wú)故停機(jī)。

③控制沖孔過(guò)程中泥漿的稠度、含砂率和比重（含砂率，應(yīng)始終控制在8%之內(nèi)）。

⑤沖擊至下伏基巖層面時(shí)采用高沖程，并勤于清碴；每沖進(jìn)0.5m取一次巖樣妥善保存，以便終孔時(shí)驗(yàn)證采用。

（4）清孔：采用反循環(huán)換漿法進(jìn)行清孔，清孔過(guò)程中應(yīng)保證能及時(shí)補(bǔ)給足夠的泥漿，并保持孔內(nèi)泥漿面的穩(wěn)定；控制好清孔后的停置時(shí)間，清孔后4 小時(shí)仍未澆筑砼或澆筑砼前測(cè)得的沉渣厚度超標(biāo)，可用灌注砼的導(dǎo)管重新清孔，直至符合要求方可灌注。

（5）鋼筋籠制作、安裝：本工程在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋籠的加工制作；在鋼筋籠內(nèi)部設(shè)置定形鋼筋以防止鋼筋骨架在施工過(guò)程中出現(xiàn)變形；采用桅桿吊配合龍門吊安放鋼筋籠（分4 節(jié)），吊裝時(shí)要垂直緩慢；灌注砼過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察鋼筋籠的高度，當(dāng)出現(xiàn)下落或被砼托升情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

（6）砼生產(chǎn)、運(yùn)輸、灌注：

①本工程設(shè)計(jì)水下灌注砼強(qiáng)度等級(jí)C30，坍落度180～220，采用泵送商品砼，在拌合廠集中攪拌；砼供料應(yīng)確保及時(shí)性、連續(xù)性，不出現(xiàn)因供料問(wèn)題產(chǎn)生斷樁狀況。

②本工程使用導(dǎo)管法灌注砼，導(dǎo)管內(nèi)壁平滑順直，具有良好的密閉性能（使用前應(yīng)進(jìn)行水密性試驗(yàn)，檢查是否漏水，不符合要求必須進(jìn)行更換）；灌斗容量應(yīng)滿足砼初灌量的要求，蓋過(guò)導(dǎo)管下端，導(dǎo)管的初始埋深應(yīng)不得小于1m。

③控制好砼的灌注時(shí)間（緩凝時(shí)間之內(nèi)），避免在砼灌注過(guò)程中發(fā)生初凝而造成堵管、頂管等現(xiàn)象；施工過(guò)程中無(wú)論如何均不能發(fā)生砼接茬超時(shí)現(xiàn)象。

④灌注砼施工過(guò)程中經(jīng)常測(cè)定孔內(nèi)砼的上升高度，適時(shí)提拔導(dǎo)管，使導(dǎo)管埋入砼面的深度始終保持在3m左右。

⑤當(dāng)灌注到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，使超灌高度超出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高≥1m，以便清除浮漿后保證樁頭質(zhì)量。

（8）樁基檢合格后，檢測(cè)管采用C30 水泥漿灌滿密實(shí)。

5 關(guān)鍵工序質(zhì)量控制

（1）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員定期校核基準(zhǔn)點(diǎn)，各項(xiàng)測(cè)量核查結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確可靠。

（2）鉆機(jī)定位保持穩(wěn)固、水平、準(zhǔn)確，樁機(jī)就位垂直度在沖孔過(guò)程中應(yīng)及時(shí)修正。

（3）嚴(yán)格控制成孔過(guò)程中的孔深、平面位置、孔徑、傾斜度等（由于設(shè)計(jì)依據(jù)的地質(zhì)資料一般情況下會(huì)與實(shí)際樁位的地質(zhì)情況存在偏差，終孔時(shí)的樁底標(biāo)高應(yīng)根據(jù)沖孔揭露情況確定）。

（4）當(dāng)沖擊至設(shè)計(jì)基巖層面時(shí)，先取樣鑒定并報(bào)監(jiān)理、勘探、設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，再?zèng)_至設(shè)計(jì)入巖深度；終孔應(yīng)得到相關(guān)單位的合格驗(yàn)收。

（5）鋼筋籠沉放入孔時(shí)，始終保持垂直狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)孔心緩慢輕放，通過(guò)孔心控制籠心，避免碰撞孔壁。

（6）灌注砼前須進(jìn)行第二次清孔，并測(cè)量沉渣厚度，因本工程為端承樁，應(yīng)確保沉渣厚度小于5㎝。

（7）導(dǎo)管密封性能應(yīng)良好，連接平直可靠；施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常清理導(dǎo)管內(nèi)壁，避免初始砼灌注時(shí)活塞在導(dǎo)管中下沉不暢，堵塞導(dǎo)管，而影響樁身砼質(zhì)量。

（8）砼施工質(zhì)量是確保成樁質(zhì)量的最關(guān)鍵工序：

①為避免出現(xiàn)夾層事故應(yīng)掌握好砼初凝時(shí)間及提升導(dǎo)管的時(shí)機(jī)，避免因?qū)Ч芴嵘^(guò)快導(dǎo)致樁身砼接觸水面而出現(xiàn)夾層現(xiàn)象；

②樁頂砼灌注的實(shí)際標(biāo)高要比設(shè)計(jì)標(biāo)高要求高出1m左右方可停止灌注（待開挖基坑土方后鑿除，目的是使孔內(nèi)泥漿完全排除，以確保成樁質(zhì)量）。

（9）完成樁基砼灌注后，須及時(shí)進(jìn)行樁頭砼浸水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)超過(guò)14天。

6 施工中遇到問(wèn)題及處理措施

（1）坍孔：因本工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，同時(shí)又在汛期施工，受到河水上漲等不利因素影響，在沖進(jìn)施工過(guò)程中易出現(xiàn)坍孔狀況，遇此類問(wèn)題的處理措施：

①若在孔口施工時(shí)發(fā)生坍塌，則立即拆除鋼護(hù)筒并用進(jìn)行回填砂，重新埋設(shè)鋼護(hù)筒再?zèng)_；

②若發(fā)生孔內(nèi)坍塌，則回填砂至坍孔位置以上1m左右再重新進(jìn)行沖孔。

（2）沉渣過(guò)厚：在沉放鋼筋籠之后，沉渣厚度經(jīng)檢查還超過(guò)設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定要求，應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔處理。

7 樁基檢測(cè)

（1）灌注砼過(guò)程中，每根樁須隨機(jī)抽取三組試件，與工程樁進(jìn)行同條件養(yǎng)護(hù)，以便檢測(cè)樁身砼達(dá)到強(qiáng)度。

（2）樁基施工完成后，應(yīng)請(qǐng)有檢測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)：

①所有樁基均要求埋設(shè)檢測(cè)管進(jìn)行超聲波檢測(cè)，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷樁身完整性、豎向承載力、缺陷類別及位置、是否存在縮頸、夾泥或斷樁等情況；

②取不少于總樁數(shù)的15%做鉆芯檢測(cè)（本工程取6根），以判斷樁身質(zhì)量、樁端持力層及樁底沉渣是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

8 結(jié)語(yǔ)

本工程樁基施工遇汛期，在施工過(guò)程中出現(xiàn)河水上漲、流砂、孤石和持力層嵌巖等施工難題，項(xiàng)目部在施工過(guò)程中能優(yōu)化施工組織、強(qiáng)化過(guò)程動(dòng)態(tài)管控，能根據(jù)出現(xiàn)的各類問(wèn)題分折原因，采取相應(yīng)有效措施，有效地保證了工程的實(shí)體質(zhì)量。施工完成后經(jīng)檢測(cè)，Ⅰ類樁達(dá)95%，Ⅱ類樁達(dá)5%，未發(fā)現(xiàn)Ⅲ類樁，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，施工效果良好。