廣州國際機場滑行道橋梁樁基礎沖孔灌注樁施工技術

摘 要:本文作者結合廣州國際機場1號、W號滑行道橋梁樁基礎工程施工實踐，主要就沖孔灌注樁施工方法及施工技術措施與對策進行了論述。

關鍵詞:橋梁工程 樁基礎 沖孔灌注樁 施工方法 措施

中圖分類號:U445.551文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0048-02

1 工程概況

廣州國際機場1號、W號滑行道橋梁樁基礎工程位于廣州市新國際機場內。樁徑分φ1200、φ1500兩種不等，樁長從10～35m左右，總數量296根，要求入巖深度為不少于2m，樁芯砼的設計強度等級為水下C25。本區域由硬塑泥層、粉砂土層、沉積基巖層，強風化巖層、中風化巖層、微風化巖層組成。地下部份有土洞及溶洞，設計要求采用持力層為堅硬穩定的微風化巖層，樁入巖不少于2m。

2 沖孔灌注樁施工方法

(1)施工流程。本工程樁位均為軸線樁，軸線之間相距1620m，每一軸線上相鄰樁距3.2～4m。按照規范規定，相鄰樁施施工的安全距離不宜小于4d即最大6m，因此安排施工流程時，必須進行跳孔施工。工藝流程見圖1。

(2)測量定位。根據甲方提供的紅線控制點及施工總平面圖，用經緯儀測放出控制軸線，再根據樁位平面圖測放樁位中心，四周各打一根小木樁來控制樁位中心。樁位測量采用經緯儀、鋼尺丈量法。并做好控制樁保護工作，控制樁四周砌鉆用護欄圍住涂以紅油漆以警示。

(3)埋設護筒。埋設的鋼護筒采用兩種規格，無溶洞土洞的鋼護筒內徑Ф1400 mm、Ф1700 mm，采用8mm厚的鋼板加工制成，高度1.5～2.5m，經校正樁位后，用粘土分層回填夯實至孔口。有溶洞土洞的鋼護筒根據該孔的地質情況，內徑根據開孔要求而定。采用8mm的鋼板分段加工焊接而成，分段高度2.04.0m，孔口對焊并保證強度及垂直度，壓入樁孔。第一段采用錘擊埋設，用粘土分層回填夯實至孔口。護筒埋設好后，測出護筒頂標高或地面標高，作為控制樁深的依據。護筒選用大于樁徑200mm的鋼護筒，護筒上口高出地面300mm，底口進入原狀土200mm，垂直度偏差小10mm/m，樁中心偏差小于50mm。

(4)樁機就位。護筒埋設經甲方或監理驗收合格后，進行樁機就位。用天輪中心校對樁位，控制偏差1cm之內，然后將樁機水平固定，防止在沖擊時移位。在鉆頭錐頂和鋼絲繩之間應設置保證鉆頭自動轉向的裝置，以防止產生梅花孔。

(5)沖擊鉆進成孔。鉆機開鉆前必須檢查樁機的水平及固定情況，驗收合格后才可進行沖擊鉆進。①開孔時，應低錘重擊，如為砂層及細砂等軟弱土層，加黏土塊夾小片石反復沖擊孔壁，孔內泥漿面應保持穩定。②進入基巖層，應低錘沖擊或間斷沖擊，如發現偏孔應回填片石至偏孔上方300500mm處，然后重新沖孔。③必須采取有效的技術措施，以防擾動孔壁，造成塌孔、擴孔、卡鉆和掉鉆。④若遇土溶洞時，采取回填或下鋼護筒的措施，然后再繼續沖擊成孔。⑤每鉆進4～5ｍ深度驗孔一次，在更換鉆頭前或容易縮孔處，均應驗孔。進入基巖后，鉆進100～500ｍｍ 應清孔取樣一次，以備終孔驗收。⑥根據鉆進情況，采用泥漿循環或抽渣筒等方法，進行排渣。抽渣筒排渣后，應及時補充泥漿，防止孔壁坍塌。⑦沖擊成孔束后，進行第一次清孔，清孔時，孔內泥漿面應高出地下水位1m以上，經甲方或監理驗收合格后，才可進行下一道工序施工。⑧在各種不同的土層巖層中鉆進時，可按照表1進行。

(6)鋼筋籠制作。鋼筋籠根據設計圖紙進行現場制作，經甲方、監理驗收合格后掛牌使用。在第一次清孔、檢測孔壁后，起鉆、吊放鋼筋籠。鋼筋籠在孔口分段焊接，應保持其垂直度，焊接長度不小于10d，同一截面接頭數小于50%，鋼筋籠型號、位置必須準確。

(7)吊放導管。導管采用無縫鋼管制成，采用導管直徑Ф250，導管吊放時應居中垂直，下口距孔底0.30.5m，最下一節導管長度應大于4m，導管應具有良好的密封性能。

(8)二次清孔。安放完導管后，為確保清孔質量，必須進行泥漿正循環清孔。清孔后泥漿返漿濃度小于1.25，孔底沉渣厚度控制在50mm以內，清孔完畢后，必須立即進行灌注。

(9)水下砼灌注。水下砼灌注采用砼隔水塞隔水，砼采用商品砼，坍落度控制在18～22cm，初灌砼量必須滿足設計及規范要求，灌注前應先在灌斗內灌入0.1～0.2 m3的1∶1.5水泥砂漿。灌注時應連續澆灌，砼的充盈系數宜大于1.1，不得小于1.0。

如圖1，表1所示。

3沖孔樁施工技術措施與對策

(1)土層中鉆進:在地面向下4m內，宜采用低沖程1.0m左右，泥漿比重1.2～1.5，在松軟土層中投入小片石和粘土塊，以便造成堅實孔壁。在粘性土、粉質粘土層，宜采用中低沖程1～2m，加清水或稀泥漿，應常清除鉆土泥塊，以有利于鉆進效率。在第3、5層粗砂、沙礫層及透水性強的軟弱土層，宜采用中、高沖層2～4m，泥漿比重1.2～1.5，投入黏土塊、石塊，反復沖擊造成堅實孔壁，防止塌孔。

(2)在巖層中鉆進:在石灰巖層里面鉆進，采用高沖程4m左右，并加快沖擊頻率8～12次/min，泥漿比重1.3左右，并勤掏渣，以提高鉆進效率。

(3)控制鉆孔偏斜措施:由于巖面產狀較陡，傾斜不平，相鄰樁巖面高差10多米，可能造成鉆頭部分進入巖面 ，部分懸在土層中，沖進時很容易發生孔斜。此時應向孔內拋入2030cm厚塊石并同時投入黏土塊，低錘沖擊，使孔底表面略平，形成緊密平臺后，再進行正常沖擊。若一次糾斜不成功，應反復回填、沖擊、回填，直至鉆頭全斷面進入巖層，鉆孔垂直度符合要求為止。也可在形成緊密平臺后，換用較小的鉆頭進行沖擊，以形成破碎巖面后，再用正常鉆頭進行沖擊，同樣能保證樁孔垂直度。

(4)防止孔壁坍塌措施:對于一些孔壁不穩定層段，如透水性強的軟弱土層，當沖擊鉆頭傾倒撞擊孔壁時易造成孔壁局部坍塌，嚴重者形成埋鉆事故。此時應提出鉆頭，探明坍塌位置，將砂礫和黏土及水泥混合物或者低標號的混凝土回填至塌孔段以上1～2m，待沉積密實后具有一定強度時再重新鉆進。盡量避免多用高沖程，以免擾動孔壁而引起塌孔、擴孔或卡鉆。

4 結語

經分析采用此方法安全、可靠、經濟，基本不會產生其他難以處理的問題，比下鋼護筒更容易處理，工期也便于保證。對防止地面大面積坍塌提供了有力的保障。

參考文獻

[1]建筑地基處理技術規范.(JGJ79-2002).

[2]廣東省標準.建筑地基基礎設計規范.(DBJ15-31-2003).

[3]地基與基礎工程施工及驗收規范.

[4]公路橋涵地基與基礎設計規范.(JTJ024-85).

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