耿坡溝排水渡槽工程混凝土鉆孔灌注樁施工技術(shù)

□高建濤（河南省水利第二工程局）

1.工程簡(jiǎn)介

耿坡溝排水渡槽工程位于中牟縣三官?gòu)R鄉(xiāng)魏家村西約300m處，工程位置處總干渠設(shè)計(jì)樁號(hào)為SH(3)152+359.2，渡槽總長(zhǎng)181.9m，其中槽身段長(zhǎng)95.40m，上部為下承式空腹桁架矩形槽結(jié)構(gòu)，過水?dāng)嗝妫▽挕粮撸?.0m×2.1m，共3跨，下部為薄壁墩支撐，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。渡槽由上游進(jìn)口段、進(jìn)口連接段及跨槽公路橋、進(jìn)口落地槽段、槽身段、出口落地槽段、出口連接段及跨槽公路橋、下游消能防沖段組成。

本工程中鉆孔灌注樁為直徑1.2m的摩擦樁，采用泥漿護(hù)壁反循環(huán)法施工。

2.鉆孔灌注樁工藝流程

測(cè)量定位→引護(hù)樁→挖、埋護(hù)筒→鉆機(jī)就位→校準(zhǔn)鉆頭位置→制備泥漿→鉆孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→提鉆→下鋼筋籠→下混凝土導(dǎo)管→測(cè)沉渣厚度→灌注水下混凝土→灌筑完成拔出護(hù)筒。

3.鉆孔灌注樁施工方法

3.1 施工準(zhǔn)備

3.2.1 規(guī)劃鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場(chǎng)布置，修整場(chǎng)內(nèi)道路和鉆孔作業(yè)平臺(tái)。

3.2.2 修筑鋼筋籠加工制作場(chǎng)地，避免鋼筋直接接觸地面，防止鋼筋腐蝕。

3.2.3 準(zhǔn)備施工材料，如鋼筋、鋼筋加工的配套設(shè)備、膨潤(rùn)土等。

3.2 施工方法

3.2.1 泥漿池開挖

經(jīng)測(cè)量按設(shè)計(jì)位置確定出灌注樁之后，挖出泥漿池。泥漿池要離樁中心位置約5m，避免過近影響灌注樁成孔，防止上部塌陷。泥漿池要有足夠的容量，以免沉渣過多影響樁內(nèi)的水頭。泥漿池過小會(huì)對(duì)泥漿的粘稠度等造成影響，給后期清孔造成麻煩。合適的泥漿池可以減少不必要的機(jī)械調(diào)度（在澆筑時(shí)用挖掘機(jī)挖沉渣等）。所制備的泥漿可以重復(fù)利用，提高材料的利用率，進(jìn)而減少成本的開支。

3.2.2 埋設(shè)護(hù)樁

埋設(shè)護(hù)筒前應(yīng)埋設(shè)護(hù)樁，以便護(hù)筒埋設(shè)后定出樁中心位置，減少重復(fù)放樣。

3.2.3 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒的埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁中心的偏差不得>0.5cm。埋設(shè)深度在黏性土中不宜<1.0m；沙土中不宜<1.5m。護(hù)筒下端外側(cè)應(yīng)采用黏土填實(shí)。

3.2.4 泥漿制備

鉆機(jī)就位后，經(jīng)測(cè)量校準(zhǔn)樁頭后開始制備泥漿。施工期間護(hù)筒內(nèi)的泥漿面應(yīng)高出地下水位1.0m以上。在清孔過程中，應(yīng)不斷置換泥漿，直至澆筑水下混凝土。易坍塌的孔位應(yīng)加大泥漿的比重，但不宜過高避免造成材料的浪費(fèi)，對(duì)清孔造成不必要的麻煩。保證泥漿面高度時(shí)應(yīng)注意水位的變化，避免串孔造成的水位降低，進(jìn)而影響樁的質(zhì)量。

3.2.5 混凝土澆筑

在第一次混凝土澆筑之前應(yīng)對(duì)混凝土導(dǎo)管進(jìn)行承壓試驗(yàn)，避免混凝土在澆筑過程中出現(xiàn)意外。在混凝土澆筑的過程中應(yīng)不斷地測(cè)量混凝土澆筑高度，推算出導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管嚴(yán)禁拔出混凝土澆筑面。

4.施工質(zhì)量的控制

4.1 鋼筋籠制作及安裝

由于本標(biāo)段的灌注樁長(zhǎng)度有20m、25m兩種，采用的是整體式鋼筋籠，不需要分段制作。鋼筋籠主筋采用雙面搭接焊(搭接長(zhǎng)度≥5倍的鋼筋直徑)。鋼筋籠制作允許偏差要滿足：主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm，鋼筋籠直徑±10mm，鋼筋籠長(zhǎng)度±100mm。

搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁。鋼筋籠主筋保護(hù)層的誤差應(yīng)≤±20mm。吊裝的允許偏差要滿足：骨架傾斜度±0.5%；骨架保護(hù)層厚度±20mm；骨架中心平面位置±20mm；骨架頂端高程±20mm。

4.2 泥漿指標(biāo)

清孔后的泥漿指標(biāo)相對(duì)密度1.03～1.1；黏度17～20Pa.s；含砂率<2%；膠體率>98%。

4.3 成孔質(zhì)量控制

4.3.1 孔壁垂直度的保證（≤1%）

4.3.1.1 鉆機(jī)塔架安置平穩(wěn)，鉆機(jī)平臺(tái)保持水平，護(hù)筒不偏斜。

4.3.1.2 鉆進(jìn)時(shí)，鉆桿始終與合箱的中垂線吻合。

4.3.1.3 如遇地面不平時(shí)，及時(shí)用方木等支墊，以保證鉆機(jī)平臺(tái)水平。

4.3.1.4 鉆機(jī)工操作時(shí)需思想集中，發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止鉆進(jìn)，異常情況處理完后方能重新開機(jī)鉆進(jìn)。

4.3.2 縮徑的處理

采用階梯形保徑鉆頭，并對(duì)易縮徑的土層適當(dāng)提高泥漿黏度，必要時(shí)要進(jìn)行復(fù)鉆。鉆頭直徑磨損過大的要及時(shí)修補(bǔ)或更換。鉆頭直徑尺寸允許誤差為+0.00～-1.00cm。

4.3.3 沉渣厚度

灌注樁為1.2m的摩擦樁其沉淀厚度為≤200mm。

4.3.4 施工的連續(xù)性

在完成鉆孔之后應(yīng)盡量縮短停鉆與澆筑開始之間的時(shí)間，避免停鉆時(shí)間過長(zhǎng)造成塌孔或者沉淀厚度超標(biāo)。

4.4 混凝土的澆筑控制

開始澆筑混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300～400mm；導(dǎo)管的第一次埋深≥0.8m；導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為2～6m，嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔出混凝土灌注面，最后一次澆筑時(shí)宜超澆0.8～1.0m。

混凝土在施工前應(yīng)確定合理的施工配合比，合理的骨料顆粒級(jí)配。塌落度必須在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，導(dǎo)管內(nèi)部要光滑，防止堵管的發(fā)生。

為了防止鋼筋籠上浮，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的塌落度（180～220mm），當(dāng)澆筑的混凝土頂面距鋼筋籠底部還有1m左右時(shí)宜降低澆筑速度；混凝土面上升到鋼筋籠底部4m以上時(shí)，以提升導(dǎo)管，使其底口高于鋼筋籠底部2m以上再恢復(fù)混凝土澆筑速度。

成孔時(shí)要嚴(yán)格控制泥漿密度和孔底沉渣，在清孔時(shí)要徹底清除泥塊。在灌注混凝土過程中要嚴(yán)格控制導(dǎo)管提升速度，特別是快到樁頂時(shí)，嚴(yán)禁大幅度提升導(dǎo)管，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深，嚴(yán)禁中途斷料，在拔管時(shí)要精確計(jì)算導(dǎo)管埋深嚴(yán)禁憑經(jīng)驗(yàn)拔管，防止樁中夾泥或者斷樁。

5.結(jié)論

此標(biāo)段按照此方法及相關(guān)規(guī)范、規(guī)定要求施工，并加強(qiáng)施工過程、質(zhì)量、進(jìn)度的控制，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)一個(gè)月的連續(xù)澆筑，順利的完成了渡槽灌注樁的施工，經(jīng)超聲波檢測(cè)，樁體合格。