阜錦快速通道伊嗎圖大橋樁基工程施工技術研究

摘 要：樁基工程是橋梁建設的基礎，樁基的質量決定橋梁的質量。以阜錦快速通道伊嗎圖大橋樁基工程為研究對象，從護筒的制作和埋設、泥漿池的開挖和泥漿比重的控制、鉆孔和清孔質量控制、鋼筋籠的制作和吊裝以及水下混凝土灌注等施工技術角度介紹了伊嗎圖大橋施工質量控制措施，為橋梁樁基的施工技術提供了參考，具有重要的工程應用價值。

關鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；鋼筋籠；混凝土；施工技術

引言

隨著公路和鐵路建設的迅猛發展，公路、鐵路建設的范圍不斷延伸，這些工程的建設都不可避免的要進行路橋樁基施工[1-2]。樁基工程是橋梁建設的基礎，樁基質量的好壞是影響橋梁質量的主要因素之一，如何有效控制橋梁樁基施工質量是業界目前所面臨的重要挑戰[3-5]。本文從護筒的制作和埋設、泥漿池的開挖和泥漿比重的控制、鉆孔和清孔質量控制、鋼筋籠的制作和吊裝以及水下混凝土灌注等施工技術角度介紹了伊嗎圖大橋施工質量控制措施，為橋梁樁基的施工技術提供了參考，具有重要的工程應用價值。

1 工程概況

阜錦快速干道為一級公路，設計行車速度80km/h，設計荷載為公路-Ⅰ級， 設計洪水頻率：P=1/300；地震荷載：基本地震烈度Ⅵ度，按Ⅶ度設防；橋面縱坡與豎曲線：橋面縱坡0.7%、-2.1%；橋面橫坡：行車道雙向2.0%；設計基準期：100年；設計安全等級：一級。

伊嗎圖大橋位于阜新市伊嗎圖鎮，最大凍深1.48m，平均凍深1.11m，全橋長312m，共分14跨，跨徑22.6m，下部結構主橋橋墩、過渡墩墩身鋼筋混凝土實心墩，引橋墩身為三柱式圓形鋼筋混凝土橋墩，橋臺為鋼筋混凝土肋板式橋臺。主橋連續箱梁采用懸臂澆注施工技術，分別設置10套掛籃對稱施工；梁采取集中預制、張拉，通過跨墩龍門吊架設，現澆濕接縫。場地工程地質條件為表層至10m范圍內為砂層、礫砂，10m至50m范內為風化砂巖層、泥巖層。結合工程地質條件，樁基礎采用烏克斯沖擊鉆機進行鉆孔施工，設計樁徑為1.2m，設計樁長24.5m。

2 樁基施工方案

樁基施工主要包括平整場地、鋪設施工便道、埋設護筒、開挖泥漿池、鉆孔、清孔、鋼筋籠的制作和安裝以及水下混凝土灌注施工等[6]。

2.1 護筒的制做和埋設

采用鋼板卷制護筒。護筒埋設視不同地層而定：有回填土形成的施工平臺，護筒埋設施工時，將護筒周圍0.5～1.0m的范圍內的土挖除，夯填粘性土至護筒底0.5m以下，下口應埋入砂粘土內1.0～1.5m處；其余墩位護筒長度不小于2.0m，上口高出孔口地面30cm。護筒埋設好以后，應檢查其位置，用紅油漆在頂口及內側標注樁位十字線點號。護筒平面中心偏差須不大于5cm，垂直度不超過1%。

2.2 護壁泥漿及泥漿池

沖擊成孔中，泥漿比重宜采用1.2～1.45之間，起到懸浮鉆碴、排碴作用。 另外泥漿還可以潤滑，冷卻鉆頭，減少鉆頭阻力和鉆頭磨損。泥漿的性能指標見下表：

表1 泥漿性能指標表

泥漿池和樁孔之間通過泥漿池及沉淀池使泥漿形成循環，泥漿池及沉淀池的位置、大小因地制宜，施工中盡量讓沉淀池的長度大一些（一般不應小于10m），且高出地面30cm為宜。鉆進過程中隨時撈取泥漿槽、池中的鉆碴。

2.3 鉆孔[7]

（1）一般要求：鉆機就位前，應對場地布置，鉆機位置的平整度和密實度等檢查和加固，配套設備水電的接通等全面檢查落實。鉆機安裝就位后，底座和頂部應平穩，保證在鉆進過程中不產生位移或沉陷。鉆機頂部的起吊滑輪緣和樁孔中心二者應在同一鉛垂線上，其偏差不得大于2cm

（2）施鉆前，應根據地質勘探資料繪制孔位地質剖面圖，以便鉆進時按不同的地層選用適當的沖程。施鉆過程中，必須及時填寫鉆進記錄，交接班時應交代鉆進情況及下一班應注意事項。鉆孔作業必須分班連續進行；應經常對鉆孔泥漿進行實驗，不符合要求時，隨時改正；應經常注意土層變化，在土層變化處應撈取碴樣，判明土層，確定標高，記入記錄表中，以便與地質剖面圖核對。在鉆進過程中，應留取碴樣袋，放入數據條（地質、標高、時間等）并拍照，同時通知監理工程師到場核實確認。

2.4 清孔

鉆孔達到設計標高，經終孔檢查符合要求后，立即進行清孔。清孔的方法應根據設計要求、鉆孔方法、機具設備和地質情況而定。

清孔時應注意以下事項：

（1）保持孔內水頭，防止坍孔；（2）清孔后，孔底、中、上部泥漿比重應控制在1.03～1.10之間，粘度17～20s，含砂率≤2%，膠體率>98%。（3）孔底沉淀厚度不得大于設計規定；不能用加深孔深的方法代替清孔。

2.5 鋼筋骨架安裝

鋼筋骨架分段制做，在吊裝和運輸能力許可的條件下盡量少分段，以減少現場焊接工作，加快施工進度。鋼筋骨架加工完成后，經人工或機械運至樁位附近，用吊車在平臺上起吊入清洗過的鉆孔。起吊時，采用雙吊點，吊點位置要恰當，一般設在加強箍筋處（吊點處應加焊）。吊入鋼筋籠時，應對準孔位輕放、慢放。若遇阻礙，可徐徐起落，并正、反旋轉使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌。下放過程中注意拆除加強箍筋的支撐（注意不使支撐掉入孔內）并注意觀察孔內水位情況，如發生異樣，馬上停止，檢查是否坍孔。鋼筋籠入孔接長用單面搭接焊，并使用相應焊條。焊縫長度應大于10d+20mm，同一主筋上下軸線要在同一直線上。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，并采取具體措施防止在灌注水下砼過程中上浮。入孔定位標高應準確，允許誤差為±3cm，可在上口外圈焊定位筋支撐在護筒壁上。樁身砼灌注完畢、砼初凝后，即解除鋼筋籠的固定措施。

2.6 水下混凝土的施工

（1）導管和漏斗

放置好鋼筋籠后，將內徑為300mm的無縫導管吊入鉆孔內。吊入施工時應分段吊入。導管底端距孔底的距離不應小于0.8m，儲料斗的容量（即首批混凝土儲備量）應使首批灌注下去的混凝土能滿足導管初次埋置深度的要求。鉆孔灌注樁漏斗和儲料斗最小容量可參照公式（1）計算[8]。endprint

（1）

式中：V-首批混凝土所需數量，m3；h1-井孔混凝土面高度達到Hc時，導管內混凝土柱平衡導管外水（或泥漿）壓所需要的高度，即h1？芏HWγW/γc，m；HW-井孔內混凝土面以上水或泥漿深度，m；γW-鉆孔內水和泥漿容重， 取11kN/m3；γc-混凝土容重，取用24kN/m3；Hc-灌注首批混凝土時所需井孔內混凝土面至孔底的高度，Hc=h2+h3，m；D-井孔直徑，m；d-導管直徑，m； h2-導管初次埋深深度，h2？芏1.0m；h3-導管底端至鉆孔底間隙，約0.4m。

（2） 水下混凝土的灌注

①灌注混凝土表面和導管埋深控制

灌注混凝土時，應探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋導管深度和混凝土頂高度。如探測不準，將造成沉淀過厚、導管提漏、埋管過深，因而發生夾層斷樁、短樁或導管拔不出事故。

采用測繩系重錘吊入孔中，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面以下10cm～20cm），根據測繩所示錘的沉入深度作為混凝土的灌注深度。本法完全憑探測者手中所提測錘在接觸混凝土頂面以前與接觸混凝土頂面以后不同重力的感覺而判斷。

②導管埋深控制

灌注混凝土時，導管埋入混凝土的深度一般易控制在2m～6m范圍之內，當拌和物內摻有緩凝劑、灌注速度快、導管較堅固，并有足夠的起重能力時，可適當加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔細探測混凝土面深度。用測深錘測深時，需由2人用2個測錘測深并相互校對，防止誤測。

③水下混凝土的灌注

灌注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，應特別注意。鉆孔應經成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作。將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內混凝土面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注開始后，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。灌注過程中，應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除；為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度，以便灌注結束后將此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不宜小于0.5m，長樁不宜小于1.0m。在灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱高度減少，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如在這種情況下出現混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。同時灌注混凝土時，應有專門技術人員記錄混凝土灌注情況，各灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等。每根樁應至少留取三組試件，施加標準養護，進行強度測試，不符合要求時，應及時提出報告，采取補救措施。

3 結束語

以阜錦快速通道伊嗎圖大橋樁基工程施工為工程背景， 從護筒的制作和埋設、泥漿池的開挖和泥漿比重的控制、鉆孔和清孔質量控制、鋼筋籠的制作和吊裝以及水下混凝土灌注等施工技術角度介紹了伊嗎圖大橋施工質量控制措施。為橋梁樁基的施工技術提供了參考，具有重要的工程應用價值。

參考文獻

[1]凌賢長，王東升，王志強，等.液化場地樁-土-橋梁結構動力相互作用大型振動臺模型試驗研究[J].土木工程學報，2004，37（11）：67-72.

[2]凌賢長，王臣，王成.液化場地樁-土-橋梁結構動力相互作用振動臺試驗模型相似設計方法[J].巖石力學與工程學報，2004，23（3）：450-456.

[3]霍峰森.路橋樁基施工技術探析[J].建筑，2011，（22）：66-67.

[4]《地基處理手冊》編寫委員會地基處理手冊北京：中國建筑工業出版社，2002.

[5]游峰，歐陽鋼，彭力軍.荊岳長江公路大橋復雜地質基樁鉆孔施工關鍵技術[J].中外公路，2007，（4）：169-172.

[6]述寶.趙鴟鵬.海中球狀風化地層大直徑超長鉆孔樁施工技術[J].橋梁建設，2011，（3）：85-88.

[7]張雄文，管義軍，周建華.PHP泥漿在橋梁超長超大直徑鉆孔灌注樁施工中的應用[J].巖石力學與工程學報，2005，24（14）：2571-2575.

[8]JTG/TF-50，公路橋涵施工技術規范[S].中華人名共和國行業標準，2011.

作者簡介：何旭龍（1986-），男，遼寧鐵嶺人，畢業于遼寧工程技術大學，現工作于遼寧省公路路政管理局。endprint

（1）

式中：V-首批混凝土所需數量，m3；h1-井孔混凝土面高度達到Hc時，導管內混凝土柱平衡導管外水（或泥漿）壓所需要的高度，即h1？芏HWγW/γc，m；HW-井孔內混凝土面以上水或泥漿深度，m；γW-鉆孔內水和泥漿容重， 取11kN/m3；γc-混凝土容重，取用24kN/m3；Hc-灌注首批混凝土時所需井孔內混凝土面至孔底的高度，Hc=h2+h3，m；D-井孔直徑，m；d-導管直徑，m； h2-導管初次埋深深度，h2？芏1.0m；h3-導管底端至鉆孔底間隙，約0.4m。

（2） 水下混凝土的灌注

①灌注混凝土表面和導管埋深控制

灌注混凝土時，應探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋導管深度和混凝土頂高度。如探測不準，將造成沉淀過厚、導管提漏、埋管過深，因而發生夾層斷樁、短樁或導管拔不出事故。

采用測繩系重錘吊入孔中，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面以下10cm～20cm），根據測繩所示錘的沉入深度作為混凝土的灌注深度。本法完全憑探測者手中所提測錘在接觸混凝土頂面以前與接觸混凝土頂面以后不同重力的感覺而判斷。

②導管埋深控制

灌注混凝土時，導管埋入混凝土的深度一般易控制在2m～6m范圍之內，當拌和物內摻有緩凝劑、灌注速度快、導管較堅固，并有足夠的起重能力時，可適當加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔細探測混凝土面深度。用測深錘測深時，需由2人用2個測錘測深并相互校對，防止誤測。

③水下混凝土的灌注

灌注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，應特別注意。鉆孔應經成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作。將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內混凝土面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注開始后，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。灌注過程中，應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除；為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度，以便灌注結束后將此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不宜小于0.5m，長樁不宜小于1.0m。在灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱高度減少，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如在這種情況下出現混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。同時灌注混凝土時，應有專門技術人員記錄混凝土灌注情況，各灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等。每根樁應至少留取三組試件，施加標準養護，進行強度測試，不符合要求時，應及時提出報告，采取補救措施。

3 結束語

以阜錦快速通道伊嗎圖大橋樁基工程施工為工程背景， 從護筒的制作和埋設、泥漿池的開挖和泥漿比重的控制、鉆孔和清孔質量控制、鋼筋籠的制作和吊裝以及水下混凝土灌注等施工技術角度介紹了伊嗎圖大橋施工質量控制措施。為橋梁樁基的施工技術提供了參考，具有重要的工程應用價值。

參考文獻

[1]凌賢長，王東升，王志強，等.液化場地樁-土-橋梁結構動力相互作用大型振動臺模型試驗研究[J].土木工程學報，2004，37（11）：67-72.

[2]凌賢長，王臣，王成.液化場地樁-土-橋梁結構動力相互作用振動臺試驗模型相似設計方法[J].巖石力學與工程學報，2004，23（3）：450-456.

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[8]JTG/TF-50，公路橋涵施工技術規范[S].中華人名共和國行業標準，2011.

作者簡介：何旭龍（1986-），男，遼寧鐵嶺人，畢業于遼寧工程技術大學，現工作于遼寧省公路路政管理局。endprint

（1）

式中：V-首批混凝土所需數量，m3；h1-井孔混凝土面高度達到Hc時，導管內混凝土柱平衡導管外水（或泥漿）壓所需要的高度，即h1？芏HWγW/γc，m；HW-井孔內混凝土面以上水或泥漿深度，m；γW-鉆孔內水和泥漿容重， 取11kN/m3；γc-混凝土容重，取用24kN/m3；Hc-灌注首批混凝土時所需井孔內混凝土面至孔底的高度，Hc=h2+h3，m；D-井孔直徑，m；d-導管直徑，m； h2-導管初次埋深深度，h2？芏1.0m；h3-導管底端至鉆孔底間隙，約0.4m。

（2） 水下混凝土的灌注

①灌注混凝土表面和導管埋深控制

灌注混凝土時，應探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋導管深度和混凝土頂高度。如探測不準，將造成沉淀過厚、導管提漏、埋管過深，因而發生夾層斷樁、短樁或導管拔不出事故。

采用測繩系重錘吊入孔中，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面以下10cm～20cm），根據測繩所示錘的沉入深度作為混凝土的灌注深度。本法完全憑探測者手中所提測錘在接觸混凝土頂面以前與接觸混凝土頂面以后不同重力的感覺而判斷。

②導管埋深控制

灌注混凝土時，導管埋入混凝土的深度一般易控制在2m～6m范圍之內，當拌和物內摻有緩凝劑、灌注速度快、導管較堅固，并有足夠的起重能力時，可適當加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔細探測混凝土面深度。用測深錘測深時，需由2人用2個測錘測深并相互校對，防止誤測。

③水下混凝土的灌注

灌注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，應特別注意。鉆孔應經成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作。將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內混凝土面高度，計算出導管內埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。灌注開始后，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。灌注過程中，應注意觀察管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，正確指揮導管的提升和拆除；為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度，以便灌注結束后將此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不宜小于0.5m，長樁不宜小于1.0m。在灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱高度減少，超壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對密度增大。如在這種情況下出現混凝土頂升困難時，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。同時灌注混凝土時，應有專門技術人員記錄混凝土灌注情況，各灌注時間、混凝土面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等。每根樁應至少留取三組試件，施加標準養護，進行強度測試，不符合要求時，應及時提出報告，采取補救措施。

3 結束語

以阜錦快速通道伊嗎圖大橋樁基工程施工為工程背景， 從護筒的制作和埋設、泥漿池的開挖和泥漿比重的控制、鉆孔和清孔質量控制、鋼筋籠的制作和吊裝以及水下混凝土灌注等施工技術角度介紹了伊嗎圖大橋施工質量控制措施。為橋梁樁基的施工技術提供了參考，具有重要的工程應用價值。

參考文獻

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[2]凌賢長，王臣，王成.液化場地樁-土-橋梁結構動力相互作用振動臺試驗模型相似設計方法[J].巖石力學與工程學報，2004，23（3）：450-456.

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[5]游峰，歐陽鋼，彭力軍.荊岳長江公路大橋復雜地質基樁鉆孔施工關鍵技術[J].中外公路，2007，（4）：169-172.

[6]述寶.趙鴟鵬.海中球狀風化地層大直徑超長鉆孔樁施工技術[J].橋梁建設，2011，（3）：85-88.

[7]張雄文，管義軍，周建華.PHP泥漿在橋梁超長超大直徑鉆孔灌注樁施工中的應用[J].巖石力學與工程學報，2005，24（14）：2571-2575.

[8]JTG/TF-50，公路橋涵施工技術規范[S].中華人名共和國行業標準，2011.

作者簡介：何旭龍（1986-），男，遼寧鐵嶺人，畢業于遼寧工程技術大學，現工作于遼寧省公路路政管理局。endprint