鐵路橋梁工程超深鉆孔灌注樁施工問題分析

伍 嶺

(中鐵五局五公司)

鐵路橋梁工程超深鉆孔灌注樁施工問題分析

伍 嶺

(中鐵五局五公司)

結合某鐵路大橋工程，分析了超深鉆孔樁施工中存在的一些技術難點，并針對性的提出了相應的解決對策。實踐證明，工程中所采取的措施行之有效，有效解決了施工難題，具有較強的現實指導意義。

超深鉆孔灌注樁;橋梁工程;施工質量

1 前言

隨著施工技術的不斷發展與改進，大直徑超深樁在工程用的應用越來越廣泛。當前，我國最大的樁徑已經達到了5 m，3 m左右直徑的樁在橋梁工程、鐵道工程、水利工程中比較常見;國內最深的樁已經達到了120 m，多用于河道、近海工程中。相比于普通鉆孔灌注樁，大直徑超深鉆孔灌注樁的成孔、泥漿性能、清渣及水下混凝土灌注等有更高的要求。由于其施工難度很大，必須制定出科學合理的施工方案，確保工程順利進行。因此，本文將通過工程實踐，介紹超深鉆孔灌注樁在建筑工程中的應用，并對施工技術進行總結與探討。

2 工程概況

某鐵路大橋，全長為790 m，橋的最大高度為92 m，主橋最大墩高為73 m。主橋1、2#橋墩采用雙薄壁空心墩，橫橋向寬7 m，順橋向厚3.5 m。分隔墩采用單薄壁空心墩。主橋橋墩均采用直徑2 m的鉆孔灌注樁基礎，其中1#墩設計樁長為 82.3 m、2#墩為 89.5 m。

3 超深鉆孔灌注樁的施工技術難點

(1)本工程中，1#墩設計樁的標高是－89.5 m(樁端已經進入了持力層⑨2灰色粗砂層4 m之多)，成孔后深度達到了90 m，且成孔過程中，遇到的地層土質情況變化非常大，特別是⑦2的灰色粉砂、⑨1的灰色中砂以及⑨2的灰色粗砂，其N值都是大于50的，土質很硬，因而必須采用超常規的鉆孔機來成孔。

(2)成孔后的垂直度要求非常嚴格，需要控制在1/300以內。其一，考慮到成孔深度很深，地層土質情況變化大等因素的影響，造成成孔垂直度要求帶來了困難。其二，因為灌注樁中的鋼管立柱垂直度(設計要求為1/600)，這就給成孔垂直度提出了更高的要求(按照成孔垂直度1/300來計算，已知基坑底深度為－33.7 m，則基底處將會有100 mm左右的偏差產生，而鋼筋籠和鋼管之間的間隙為70 mm左右)。

(3)孔壁的穩定性要求非常高:成孔后到混凝土的澆灌之間的時間間隔長(期間還有提鉆、鋼筋籠下放、導管下放、清孔施工工序)，我們計算后，間隔時間約為9 h，這么長的時間，如何保證孔壁的穩定性顯得非常困難。

(4)孔底的沉渣要求很高:本工程中，鉆孔灌注樁的孔底沉渣厚度需要達到50 mm，設計要求是很高的。

(5)鋼筋籠的制作精度要求高:本工程中鋼筋籠的對接采取機械接頭連接，鋼筋容易產生比較大的變形，這樣就給鋼筋籠的制作造成了很大麻煩。此外，采用直螺紋連接，其工藝要求主筋間距和位置都非常嚴(而本工程中鋼筋籠的主筋采用了26Φ32鋼筋，主筋的間距是非常小的)，這又給工程施工帶來了困難。

4 相應的技術創新措施

4.1 保證成孔順利的技術措施

(1)施工前，我們按照設計規范要求首先在軸線外側進行了兩個試成孔的施工。做試成孔的目的在于:測孔深、孔斜、孔壁穩定性、孔底沉渣、縮孔、坍孔及核對地質資料、水文、檢驗設備的使用情況、性能和施工工藝是否符合本工程，為工程的順利開展提供更為詳實可靠的技術參數以及不同工序的施工時間，以確保樁基工程施工的順利進行。試成孔后，擬出48 h內的樁孔孔徑檢測曲線(每6 h檢測一次)，用來確定各地層中鉆速、鉆壓要求、泥漿的比重、粘度等技術參數。

(2)前面兩個試成孔后，再做兩個試成孔，在充分考慮了先前兩個試成孔提供的技術參數后，在進行對樁孔徑、垂直度，孔壁穩定性、孔底沉淤厚度等技術指標的檢驗，這里我們特別需要注意第一次清孔結束到混凝土灌注的間隙時間，到在此時間區間內，一定要加強對孔徑曲線以及孔壁穩定性的監測。此外，在第二次進行清孔檢測之前，需要再進行一次模擬的二次清孔，二次清孔的檢測時間要求間隙時間為8 h。通過這四個試成孔的施工、檢驗，充分了解地層的分布、機械設備的選用、施工工藝中的各技術參數等情況，也是今后成孔能順利完成的基礎。

4.2 成孔垂直度的技術控制措施

由于本次成孔的深度深，且地質條件較為復雜，為了有效保證孔的垂直度達到設計、規范要求，我們選用了的鉆孔機具必須是底盤穩定型的，并且在成孔過程中選用了“控制鉆速、減壓鉆進”的施工工藝。

4.3 有效保證成孔壁的穩定的措施

由于成孔結束后到混凝土澆灌需要一段時間間(其中主要包括了提鉆、鋼筋籠的下放、導管下放、清孔等施工工藝)，這就要求必須在試成孔的時候獲取工程施工參數，制作好48 h內樁孔的孔徑曲線(每6 h檢測一次)后，再據此給定各土層的鉆速、鉆壓大小、泥漿的比重以及粘度等相關參數。

4.4 成孔后底部沉渣的控制措施

本工程對于鉆孔灌注樁孔底的沉渣厚度要求較為嚴格，必須控制在45 mm以內，為了達到這一要求，我們在施工中采用了6BS型泵進行吸反循環的操作，同時拆使用了除砂器來進行除渣。清孔的時候，我們對入孔口處的泥漿比重指標進行嚴格的控制，設計值為1.20，在鉆進的過程中，使用除砂器以確保泥漿的含砂率控制在3.5%以內。泵吸反循環進行清孔時，需要保證補漿供應充足以及孔內泥漿的液面穩定，在具體操作過程中還需要防止清孔壓力過大導致孔底坍塌事故發生。

4.5 鋼筋籠制作及精度控制措施

(1)本工程中的鋼筋籠的連接采用了機械接頭方式，為了保證質量，整個鋼筋骨架都必須在鋼筋加工場地的胎架上來加工，相鄰節段的鋼筋骨架進行拼裝加工，把前面一節的骨架當成后一節骨架的加工模具，并要求在對應主筋上面作好相應的標記，用以保證鋼筋對接的準確無誤。

(2)鋼筋端部頭面的不平整，在預拼裝時候有可能產生的間隙偏差，都會造成連接時套筒的尺寸不夠，為了防止此類事情的發生，我們在加工直螺紋套筒時，將其外觀長度人為的加長8 mm，以確保鋼筋的連接質量。

［1］陳伯齡.超深鉆孔灌注樁施工技術分析［J］.施工技術，2006，30(9):36－37.

［2］黃熙齡.鐵路基礎施工技術［M］.北京:城市建設出版社，2008.

［3］ 余志成，施文華.鉆孔灌注樁施工［M］.北京:中國建筑工業出版社，2008.

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