橋梁工程干成孔旋挖樁施工技術(shù)

劉精龍

（張家口路橋建設(shè)集團有限公司，河北 張家口 075000）

0 引言

在橋梁工程建設(shè)過程中，樁基礎(chǔ)施工是一道重要工序，對橋梁結(jié)構(gòu)施工有直接影響，必須給予重視。干成孔旋挖樁施工是指采用旋挖鉆機進行干法成孔，相較于傳統(tǒng)樁基施工方法，具有施工簡單、工期短等優(yōu)勢，在地質(zhì)條件簡單的情況下得到了廣泛應(yīng)用，必要時可輔以泥漿循環(huán)護壁。為保證干成孔旋挖樁施工質(zhì)量，需要結(jié)合工程實際情況，明確不同階段施工需要注意的要點。

1 工程概況

某橋梁工程樁基礎(chǔ)采用干成孔旋挖樁。從現(xiàn)有地質(zhì)資料與設(shè)計圖紙可知，場地巖性包括素填土、粉質(zhì)黏土、強風(fēng)化泥巖與砂巖，以及中風(fēng)化泥巖與砂巖，成孔范圍內(nèi)沒有地下水，可借助旋挖鉆機進行干法成孔。

2 成孔施工

（1）旋挖鉆由動力頭驅(qū)動鉆頭對土層實施切削破碎，然后進入鉆斗，待鉆斗裝滿后提升至孔口，通過開啟閥門即可排放土體，采用自卸車運輸，如此反復(fù)，直到與孔底標(biāo)高持平。將記錄儀的各項初始值均調(diào)為零后，開始緩慢鉆進；在鉆進深度達(dá)到護筒下部1m 后，開始全速鉆進；在鉆進到設(shè)計要求的標(biāo)高后，利用旋挖斗清除鉆孔底部的虛土，此后方可成孔[1]。

（2）采用干法成孔，可使孔壁順直、孔徑垂直、整個孔體保持圓順，且孔壁表面具有良好的粗糙度。

（3）干法成孔的巖芯取樣更加方便，在鉆進到中風(fēng)化巖層后，可使用筒鉆直接進行巖芯取樣。若遇到地下水或由于巖心強度相對較高而不容易折斷，則可在與筒鉆內(nèi)壁較近的頂部采用三角取芯板通過偏心加壓鉆進來取樣，促使鉆孔中的巖心發(fā)生斷裂，同時將其緊緊卡住，確保鉆孔中的巖心順利取出。

（4）鉆孔開始前，適當(dāng)調(diào)整鉆機鉆桿，使其保持垂直且位置準(zhǔn)確，避免因鉆桿晃動導(dǎo)致樁位偏移。在初始鉆機過程中，鉆桿應(yīng)始終保持垂直，且進尺緩慢，避免鉆桿發(fā)生太大晃動。另外，在鉆孔時還應(yīng)采取有效措施避免雨水倒灌，常用方法為在護筒埋設(shè)過程中使護筒頂端比地面高出 30～50cm[2]。

（5）鉆孔施工必須保持連續(xù)，若因故停機應(yīng)立即提鉆，以免長時間停鉆導(dǎo)致孔壁坍塌而埋鉆，在鉆孔完成后盡快進行混凝土澆筑，如果無法及時澆筑，則需在孔口處設(shè)置蓋板，以免發(fā)生安全事故。再次開鉆之前，要對孔深進行檢查，確認(rèn)是否發(fā)生塌孔等現(xiàn)象。

（6）連續(xù)鉆進時，要經(jīng)常性檢查現(xiàn)場地質(zhì)情況，在進入砂層與礫石層時，應(yīng)對實際鉆進速度予以嚴(yán)格控制，采用低速慢進，以免發(fā)生塌孔。另外，在成孔后應(yīng)及時做好清孔工作，為之后的鋼筋籠下放等施工做好準(zhǔn)備[3]。

3 鋼筋籠制作與安裝

（1）鋼筋到場后，要對其外觀、規(guī)格、品種與級別進行檢查，同時開展必要的力學(xué)抽檢，以確保鋼筋質(zhì)量滿足要求。經(jīng)抽檢合格的鋼筋統(tǒng)一在加工棚中進行加工，加工棚的場地應(yīng)做好硬化處理，并修建完善的排水系統(tǒng)。

（2）利用槽鋼與鋼板通過焊接制作胎具，其中底梁由兩根槽鋼制成，其間隔距離按50cm 控制，通過鋼筋焊接相連；在底梁的其中一端沿垂直方向焊接鋼板，鋼板厚度應(yīng)達(dá)到0.5mm 以上；在胎具的大樣板上，利用油漆畫出加強筋的外部輪廓和每根主筋的具體位置；底梁安裝完成后，在每節(jié)鋼筋骨架上均設(shè)置弧形板，即厚度為10mm 的鋼板，同時在弧形板上與大樣板主筋相對應(yīng)的位置設(shè)立凹槽，經(jīng)校正確認(rèn)無誤后，與底梁通過焊接相連。在各道胎具的相同一側(cè)設(shè)置加強箍筋，然后按照凹槽進行箍筋與主筋的焊接，將胎膜上所有主筋均焊接完成后，將鋼筋骨架滾動到下一段1/3 處，如此往復(fù)，直到整體焊接完成。將鋼筋骨架滾出以后，吊起骨架，放到支架上，將盤筋套入，根據(jù)設(shè)計要求的位置放置螺旋筋并綁扎牢固，在點焊牢固后，安裝聲測管。在加工首個鋼筋骨架的過程中，每完成1/3 弧到下一段弧的焊接后，都要和大樣板上主筋所在位置進行核對，完成焊接且核對確認(rèn)無誤后，方可開始批量加工。

（3）鋼筋籠加工應(yīng)分段分節(jié)地進行，以現(xiàn)有吊裝能力為依據(jù)確定每節(jié)鋼筋籠的長度，鋼筋籠加工必須嚴(yán)格按照配料單實施，不可隨意更改具體的制作方式。在下料之前，先將鋼筋拉直，再按照編號加工下料，同時做好分類排放。鋼筋籠加工要在專門的胎具上進行，鋼筋之間的距離需使用兩個以上定位夾確定，不可通過手扶的方式來確定鋼筋間隔距離，確保主筋與箍筋軸線之間的距離與平順度達(dá)到規(guī)范及設(shè)計要求。

（4）螺旋筋一般安裝于主筋外側(cè)，纏繞緊密，按梅花形點焊或通過綁扎與主筋相連，一般先通過點焊和主筋固定，再利用綁絲進行綁扎。將螺旋筋安裝完成后，應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)卡具實施檢查。

（5）加強筋一般安裝于主筋內(nèi)側(cè)，其中第一道加強筋和承臺底部之間的距離按40cm 控制，最后一道加強筋設(shè)置在鋼筋底面上部10cm，中間部分的加強筋按照從上到下的順序以2m 的間隔距離設(shè)置。加強筋和主筋之間通過電弧焊相連，焊接必須牢固，并嚴(yán)格控制電流大小，防止燒傷主筋。

（6）將鋼筋籠運輸至現(xiàn)場樁位的過程中應(yīng)注意避免撞擊變形，在安裝鋼筋籠之前還要借助探測裝置進行探孔，避免下放鋼筋籠的過程中發(fā)生意外。鋼筋籠下放可借助汽車吊進行，下放過程中要注意避免和孔壁發(fā)生碰撞，若下放困難，應(yīng)盡快查明原因，切不可強行插入。將鋼筋骨架安裝到位后，其頂面與底面標(biāo)高誤差均不能超過±5cm。

4 聲測管制作與安裝

聲測管采用內(nèi)徑為50mm、壁厚為1.2mm 的鋼管。聲測管的數(shù)量與布置都要嚴(yán)格按照設(shè)計要求確定。在鋼筋籠加工制作的過程中，將聲測管安裝于鋼筋籠上，將其下端封閉，并在上端加蓋，清除管內(nèi)雜物。聲測管和鋼筋籠之間可通過綁扎，防止連接部位發(fā)生斷裂或堵塞；聲測管連接部位應(yīng)保持光滑，沒有漏水情況。聲測管的管口應(yīng)比樁頂略高100mm，同時每個聲測管的管口實際高度應(yīng)保持一致。聲測管安裝完成后，應(yīng)做到橫平豎直，避免堵塞。

5 混凝土灌注

（1）將鋼筋籠安裝到位后開始混凝土灌注，盡可能縮短鉆孔放置時間。對于采用干法成孔的樁孔，主要利用垂直導(dǎo)管進行混凝土灌注，憑借混凝土的反壓作用對混凝土進行振搗，使其達(dá)到密實。

（2）混凝土灌注使用鋼管，按3m 的長度進行分節(jié)，并配備長度為1～2m 的短管，孔底導(dǎo)管長度應(yīng)達(dá)到4m。接頭處采用橡膠密封圈進行連接，導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)保持圓順，同時結(jié)合孔深編號按照從下到上的順序?qū)?dǎo)管吊放到鉆孔中，使用夾具對其進行固定，以免與鋼筋骨架之間發(fā)生卡掛。

（3）混凝土通過導(dǎo)管到達(dá)樁孔底部后，因落差相對較大，會使樁底部產(chǎn)生很大沖擊力，進而產(chǎn)生振動，促使樁孔中部分礫石層與砂層發(fā)生脫落，導(dǎo)致塌孔。對此，需在第一斗混凝土灌注開始前在導(dǎo)管中設(shè)置一個空心橡膠球，并在球內(nèi)充氣，以便在混凝土下落過程中起到一定緩沖作用，減慢其下落速度。

（4）為了使樁頭處混凝土達(dá)到密實，混凝土灌注結(jié)束后采用吊車將導(dǎo)管提起，使其上下活動，將混凝土振搗密實，并將導(dǎo)管緩慢提出，確保樁頭處的混凝土達(dá)到密實，保證樁頭質(zhì)量。在整個灌注施工中必須嚴(yán)格做好記錄。

6 質(zhì)量檢驗

干成孔旋挖樁施工完成后，采用儀器測量、檢查施工記錄、探籠和測繩等方法對全部樁孔參數(shù)予以嚴(yán)格檢測：對于孔徑、孔深，要求不小于設(shè)計規(guī)定；對于位移，要求群樁不超過100mm，單排樁不超過50mm；對于傾斜度，要求不超過孔深的0.5%；對于樁底沉渣厚度，要求不超過200mm。

7 結(jié)語

干成孔旋挖鉆工藝在該橋梁工程中得到成功應(yīng)用，成孔質(zhì)量良好，為之后的鋼筋籠下放及混凝土灌注施工奠定了良好的基礎(chǔ)，可為類似橋梁工程的干成孔旋挖鉆施工提供技術(shù)參考。