孟加拉某工程沖擊成孔混凝土灌注樁施工技術(shù)

蔣 和

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004）

1 概 述

孟加拉某高等級公路項目橋梁基礎(chǔ)均為混凝土樁基礎(chǔ)，混凝土樁徑Φ1 000 mm，由于各橋梁所處位置不同，基礎(chǔ)樁長短不等，最長樁長為27m，最短樁長為18m。9 座橋梁基礎(chǔ)樁總數(shù)為240 根，總長5 584.80 m。

橋梁施工區(qū)地層主要為砂土層，地表土為均質(zhì)灰色沉積粉沙土，部分帶有黑色淤泥夾層，地表以下為均質(zhì)淺黃色粘性粉砂土，沒發(fā)現(xiàn)孤石和砂礫石層，且地下水位高。

2 施工工藝選擇

根據(jù)當(dāng)?shù)爻煽自O(shè)備供應(yīng)情況，主要有旋挖樁機(jī)、沖擊鉆架等設(shè)備，現(xiàn)對兩種設(shè)備相關(guān)情況進(jìn)行比較。

由表1 可知，由于施工區(qū)附近有民用供電線路通過，有限高要求，且對于水中樁施工，沖擊鉆架可架設(shè)在浮筒上進(jìn)行成孔施工，而旋挖樁機(jī)由于自身重量原因，不能架在浮筒上進(jìn)行成孔施工，雖然旋挖樁機(jī)成孔速度慢，但由于總樁數(shù)量不大，根據(jù)進(jìn)度，多配幾臺沖擊鉆架，能滿足進(jìn)度要求。因此，本工程選用當(dāng)?shù)爻Ｓ玫臎_擊鉆架進(jìn)行灌注樁成孔施工。

表1 旋挖樁機(jī)及沖擊鉆架施工相關(guān)情況比較表

3 沖擊成孔灌注樁施工工藝

3.1 施工布置

施工道路及施工平臺、圍堰施工、施工供水和供電、泥漿池排水和排污、鉆孔及混凝土澆筑塔架布置等。

3.2 施工工藝

3.2.1 灌注樁施工工藝流程（圖1）

圖1 混凝土灌注樁施工工藝流程

3.2.2 成孔原理分析

灌注樁鉆具由一根5 m 長的鉆桿和一個1 m 高的擴(kuò)大鉆頭組成，擴(kuò)大鉆頭直徑為灌注樁孔徑，灌注樁鉆具重約2.5 t。鉆具系于施工塔架的吊鉤上，由卷揚機(jī)牽引，作垂直往返運動。2.5 t 重的鉆具吊至一定高度（一般為3 m）后，松開卷揚機(jī)控制桿，鉆具做自由落體運動，鉆頭對打樁區(qū)域土層做沖擊性切割，再由卷揚機(jī)慢慢起吊鉆具，孔內(nèi)一部分土由鉆頭帶出，孔壁由于鉆頭的剪切力而得到加固。當(dāng)孔鉆至一定深度后，更換帶進(jìn)水孔的起吊頭（該部分與鉆具最上部螺紋連接），進(jìn)水孔與水泵及管路連接，泥漿池中的洗液（由膨潤土、水、粘土等組成，也有護(hù)壁作用）通過水泵、水管、起吊頭進(jìn)水孔、起吊頭、鉆桿、鉆頭，再進(jìn)入孔內(nèi)進(jìn)行孔內(nèi)沖洗，孔內(nèi)土體在水流作用下稀釋，并從孔口流出至孔外。這樣，循環(huán)往復(fù)完成一個孔的鉆孔。

3.2.3 施工要點

1）造孔

●造孔前，要進(jìn)行場地開挖和平整，地平面開挖至承臺底部。●調(diào)整三角支架，使鉆頭中心與基礎(chǔ)樁中心重合?！裨诠嘧俄敳款A(yù)埋薄鋼板制成的定位鋼筒，鋼筒長不少于3.0 m。

●孔內(nèi)洗液要高于施工部位地下水平面1.5 m，洗液由膨潤土等材料按一定比例制成。

2）洗孔

●鉆孔到設(shè)計深度后，要進(jìn)行洗孔。

●在進(jìn)行洗孔時，洗液顏色不發(fā)生變化，再持續(xù)洗孔40 min 之后，洗孔完畢。

3）下放鋼筋籠

●下放鋼筋籠之前，要再次測量鉆孔深度。

●要嚴(yán)格按基礎(chǔ)樁施工圖要求，加工制作鋼筋籠，在進(jìn)行鋼筋籠安裝時，要確保鋼筋籠保護(hù)層厚度。

●鋼筋籠吊裝時，前一個鋼筋籠頂部固定在孔口定位薄壁鋼筒上，后一個鋼筋籠由塔架吊裝，與前一個鋼筋籠進(jìn)行焊接或搭接。這樣，依次安裝所有鋼筋籠。

4）混凝土澆注

●鋼筋籠就位，并經(jīng)檢查合格后，進(jìn)行基礎(chǔ)樁身混凝土澆筑。

●混凝土澆注前，進(jìn)行導(dǎo)管分節(jié)安裝，第一節(jié)導(dǎo)管底部安裝混凝土塞子，保證導(dǎo)管下至孔底后，孔內(nèi)液體不能進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。

●用于灌注樁澆注的混凝土必須按設(shè)計配合比進(jìn)行拌和，用于混凝土拌制的材料（如碎石、砂和水等）必須滿足AASHTO 規(guī)范要求。

●當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土達(dá)到一定的量之后，輕輕地將導(dǎo)管提升5～10 cm，導(dǎo)管底部塞子脫落，導(dǎo)管內(nèi)混凝土進(jìn)入灌注樁孔底部。在混凝土澆注過程中，通過計算和測量，確定導(dǎo)管的提升速度，以避免灌注樁孔內(nèi)護(hù)壁泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。

●隨著灌注樁孔內(nèi)混凝土面的升高，導(dǎo)管被分節(jié)拆除，孔內(nèi)護(hù)壁泥漿從孔口排出。直至樁孔內(nèi)混凝土上升至樁的頂部，孔內(nèi)護(hù)壁泥漿全部從孔口排出，所有導(dǎo)管被拆除?；A(chǔ)樁身混凝土澆注完成。

3.3 施工質(zhì)量控制

1）基礎(chǔ)樁施工區(qū)域場地平整后，要仔細(xì)對樁孔位進(jìn)行測量放樣，保證測量精度，以避免因測量不準(zhǔn)確，而重新進(jìn)行樁基施工。

2）護(hù)壁沖洗漿液要嚴(yán)格按配合比進(jìn)行配制，嚴(yán)禁使用不合格漿液，以避免因使用不合格漿液而導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象發(fā)生。

3） 要保證鋼筋籠的保護(hù)層厚度和鋼筋的搭接長度。

4）在進(jìn)行基礎(chǔ)樁身混凝土澆注時，要嚴(yán)格控制導(dǎo)管的提升速度，以避免灌注樁孔內(nèi)護(hù)壁泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，從而影響樁身混凝土的澆注質(zhì)量。

要嚴(yán)格按混凝土配合比進(jìn)行混凝土拌制，確?；炷恋乃涠?，以避免混凝土堵管現(xiàn)象發(fā)生。

4 結(jié) 論

孟加拉某高等級公路項目橋梁施工是本工程施工的難點，橋梁基礎(chǔ)灌注樁又是橋梁施工的重要內(nèi)容之一，它是橋梁施工進(jìn)度的關(guān)鍵點。項目部從具體的施工條件出發(fā)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，充分借鑒當(dāng)?shù)氐氖┕そ?jīng)驗和利用當(dāng)?shù)刭Y源，采用沖擊成孔灌注樁施工技術(shù)，在計劃工期內(nèi)圓滿完成所有240 根灌注樁施工，保證了工程質(zhì)量，降低了施工成本。

1）采用鉆具自重沖擊成孔工藝，設(shè)備操作簡單，技術(shù)含量低，工人勞動生產(chǎn)率大大提高。

2）選用市場常用的沖擊鉆進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工，機(jī)械臺班費低，大大降低了施工成本。

3）采用導(dǎo)管法水下混凝土澆注工藝，施工工藝成熟，施工難度不大，嚴(yán)格控制混凝土澆注的各個環(huán)節(jié)，保證了混凝土澆注質(zhì)量。

4）以上施工工藝都是根據(jù)孟加拉當(dāng)?shù)氐木唧w情況而采用的施工工藝，本施工工藝經(jīng)常為當(dāng)?shù)厝怂褂茫┕すに嚭唵?，容易掌握，大大降低了工藝使用風(fēng)險，提高了工藝使用的安全性，從而保證了施工安全。