芻議橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)常見問題

趙雄

（中鐵八局集團(tuán)昆明鐵路建設(shè)有限公司，云南 昆明 650200）

1 鉆孔灌注樁技術(shù)

首先了解一下樁基施工

1.1 孔底清渣挖孔樁爆破終了時(shí)，孔底應(yīng)預(yù)留20-30cm，用人工、風(fēng)鎬鑿除至設(shè)計(jì)標(biāo)高，將松散石渣、淤泥等攏動(dòng)軟土層清理干凈，如地質(zhì)復(fù)雜，應(yīng)用鋼釬探明孔底以下地質(zhì)情況，并報(bào)經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)查認(rèn)可后方可灌注混凝土，以保證樁底嵌巖效果。

1.2 鋼筋籠制作安裝鋼筋籠根據(jù)孔深在施工現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制作成型，吊車起吊入孔，采用2臺(tái)電焊機(jī)單面焊接。樁基檢測(cè)管下端用鋼板封底焊牢，并牢固綁扎在加強(qiáng)箍筋內(nèi)側(cè)，隨鋼筋籠接長(zhǎng)用套管焊接密封，最后一節(jié)焊好后應(yīng)灌滿凈水用木塞堵死。

1.3 采用水下灌注砼的方法要求：當(dāng)孔底及孔壁滲入的地下水上升速度大于6mm/min的人工挖孔樁及采用鉆機(jī)直接成孔的鉆孔樁。灌注混凝土之前，孔內(nèi)水位至少應(yīng)與孔外地下水位相同：若孔壁土質(zhì)易坍塌，應(yīng)使孔內(nèi)水位高于地下水位1-1.5m，水下砼采用中30cm導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管使用前進(jìn)行水密試驗(yàn)，灌注時(shí)采用砼罐車配合吊車運(yùn)送砼，首批砼采用剪球灌注，其容量應(yīng)保證導(dǎo)管埋深不小于1.0m，砼灌注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)管埋深控制在2-6m，每根樁的灌注時(shí)間控制在8h以內(nèi)。

2 鉆孔樁施工工藝

樁基施工采用沖擊鉆機(jī)鉆孔，其工藝流程為:

2.1 材料準(zhǔn)備。水泥強(qiáng)度等級(jí)采用42.5MPa，其初凝時(shí)間不早于2.5h；粗集料采用級(jí)配良好的碎石，最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時(shí)不應(yīng)大于40mm；細(xì)集料宜采用級(jí)配良好的中砂；混凝土配合比的含砂率為40%～50%，砼坍落度宜為180～200mm，水灰比宜為 0.5～0.6；鋼筋規(guī)格經(jīng)檢驗(yàn)合格。

2.2 施工前先清除樁基位置的雜草和淤泥換填山皮土并刮平壓實(shí)，保證鉆機(jī)在施工中平穩(wěn)，然后進(jìn)行定位復(fù)測(cè)，準(zhǔn)確確定橋位，并埋設(shè)必要的護(hù)樁，設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)，橋墩中線在橋軸線方向上的位置中誤差不應(yīng)大于±15cm，成排成列放樣，放樣后用鋼尺校核。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒采用鋼板制作，護(hù)筒內(nèi)徑比樁經(jīng)大200～400mm，護(hù)筒頂端高程，應(yīng)高出地下水位1.5～2.0m，護(hù)筒底端埋置深度，對(duì)于粘性土應(yīng)為1.0～1.5m，對(duì)于砂土不得小于1.5m，并將護(hù)筒周圍0.5～1.0m范圍內(nèi)的土挖除，夯填粘性土至護(hù)筒底0.5m以下。埋設(shè)時(shí)位置要準(zhǔn)確，護(hù)筒要豎直，護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面允許誤差50mm，豎直線傾斜不大于1%鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查護(hù)筒是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)糾正。

2.4 鉆孔。鉆機(jī)必須放置平穩(wěn)，開鉆前，應(yīng)核對(duì)鉆機(jī)對(duì)位是否準(zhǔn)確。鉆孔采用泥漿護(hù)壁，以保持孔壁在鉆進(jìn)過程不坍塌。泥漿采用膨潤(rùn)土懸浮泥漿或合格的粘土懸浮泥漿作為鉆孔泥漿，泥漿的性能指標(biāo)為:相對(duì)密度1.2～1.4，粘度22～30，含砂率≤4%。開鉆時(shí)應(yīng)先在孔內(nèi)灌注泥漿，鉆孔泥漿應(yīng)始終高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m，開孔及整個(gè)鉆進(jìn)過程中，應(yīng)始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位1.5～2.0m，并低于護(hù)筒頂面0.3m，掏渣后應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水。在淤泥層和粘土層沖擊時(shí)，鉆頭應(yīng)采用中沖程(1.0～2.0m)沖擊；在砂層沖擊時(shí)，應(yīng)添加小片石和粘土采用小沖程(0.5～1.0m)反復(fù)沖擊，以加強(qiáng)護(hù)壁。鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)手要隨進(jìn)尺快慢及時(shí)放主鋼絲繩，使鋼絲繩在每次沖擊過程中始終處于拉緊狀態(tài)，既不能少放，也不能多放，放少了，鉆頭落不到孔底，打空錘，不僅無(wú)法獲得進(jìn)尺反而可能造成鋼絲繩中斷、掉錘；放多了，鉆頭在落到孔底后向孔壁傾斜，撞擊孔壁造成擴(kuò)孔。

2.5 成孔檢測(cè)和清孔。孔的中心位置應(yīng)在±100mm范圍內(nèi)，孔徑>設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度小于1%，孔深不小于設(shè)計(jì)規(guī)定。只有成孔檢測(cè)合格后才可清孔。清孔采用換漿法，清孔時(shí)，將附著于護(hù)筒壁的泥漿清洗干凈，并將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。成孔檢查合格后立即進(jìn)行第一次清孔；鋼筋籠下好，澆注砼前若沉碴厚度超過設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，必須進(jìn)行二次清孔，符合要求后立即灌注水下砼。清孔后孔底沉淀物厚度必須不大于10cm。

2.6 下鋼筋籠。樁的鋼筋骨架，應(yīng)緊接在混凝土灌注前，整體放入孔內(nèi)。鋼筋骨架應(yīng)有強(qiáng)勁的內(nèi)撐架，防止鋼筋籠在運(yùn)轉(zhuǎn)就位時(shí)變形，在頂面應(yīng)采取有效方法進(jìn)行固定，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上升。支承系統(tǒng)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)中線防止鋼筋骨架傾斜和移動(dòng)。鋼筋骨架上應(yīng)事先安設(shè)控制鋼筋骨架與孔壁凈距的混凝土墊塊，這些墊塊應(yīng)可靠地以等距離綁在鋼筋骨架周徑上，其沿樁長(zhǎng)間距不超過2m，橫向圓周不小于4處。鋼筋骨架底面高程允許偏差為±50mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置內(nèi)徑不小于50mm的檢測(cè)管。吊放鋼筋籠作業(yè)見圖1。

2.7 下導(dǎo)管。導(dǎo)管采用鋼導(dǎo)管，使用前進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉等試驗(yàn)。吊裝時(shí)導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，并應(yīng)在灌注砼前進(jìn)行升降試驗(yàn)，應(yīng)使位置居中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和孔壁碰撞，導(dǎo)管下口到孔底的距離一般控制在30～50cm之間。

2.8 灌注水下混凝土。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管初次埋置深度(≥1.0m)和填充導(dǎo)管底部間隙的需要。在整個(gè)灌注時(shí)間內(nèi)，出料口應(yīng)伸入先前灌注的混凝土內(nèi)至少1m，以防止泥漿及水沖入管內(nèi)，且不得大于3m。應(yīng)經(jīng)常量測(cè)孔內(nèi)混凝土面層的高程，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相應(yīng)位置，并始終予以嚴(yán)密監(jiān)視，導(dǎo)管應(yīng)在無(wú)水進(jìn)入的狀態(tài)填充。如為泵送混凝土，泵管應(yīng)設(shè)底閥或其他的裝置，以防水和管中混凝土混合。泵管應(yīng)在樁內(nèi)混凝土升高時(shí)，慢慢提起。管底在任何時(shí)候，應(yīng)在混凝土頂面以下2m。輸送到樁輸送到樁中的混凝土，應(yīng)一次連續(xù)操作。為防止鋼筋骨架上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時(shí)，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)正常灌注速度?；炷翍?yīng)連續(xù)灌注，直至灌注的混凝土頂面高出設(shè)計(jì)1m以上才可停止?jié)沧ⅲ员ＷC截?cái)嗝嬉韵碌娜炕炷辆_(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。在拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。隔水栓式導(dǎo)管法施工程序見圖2，a.安設(shè)導(dǎo)管，b.懸掛隔水栓，使其與導(dǎo)管內(nèi)面緊貼，c.灌入首批混凝土，d.剪段鐵絲，隔水栓下落孔底，e.連續(xù)灌注混凝土，上提導(dǎo)管，f.混凝土灌注完畢，拔出護(hù)筒。

圖1 吊放鋼筋籠作業(yè)示意圖

圖2 隔水栓式導(dǎo)管法施工程序

3 結(jié)論

總之，橋梁的施工是一項(xiàng)重要的施工。每一項(xiàng)工程在施工過程中所要面對(duì)的各個(gè)細(xì)節(jié)問題都要考慮周全，做到萬(wàn)無(wú)一失，才不會(huì)國(guó)家和人民的財(cái)產(chǎn)造成損失。

[1]王東霞.橋梁鉆孔灌注樁施工中常見問題的預(yù)防措施[J].遼寧交通科技，2005-05-30.