淺談廬銅鐵路金牛村特大橋鉆孔樁施工

郭憲印

摘 要：本文結合新建廬銅鐵路金牛村特大橋的具體實踐，就鐵路長大橋梁鉆孔樁施工的關鍵工序和技術控制進行了簡要闡述。

關鍵詞：鐵路橋梁；鉆孔樁施工；技術控制

由中鐵十九局集團第六工程有限公司承建的廬銅鐵路LTTL-03標金牛村特大橋全長716.525m，該橋橋樁共計117根，總樁長3233m。現就鉆孔樁施工進行介紹。

1.施工準備

1.1場地平整

施工前先對橋址處的場地進行平整，并根據地表、地質情況進行處理，防止鉆孔過程中鉆機失穩，發生安全事故，影響工程質量。

1.2測設樁位、埋設鋼護筒

場地整平后，測放樁位，埋設鋼護筒。要求如下：

構造：樁基鋼護筒設計內徑為D+40（D為樁徑）。鋼護筒采用單壁結構，壁厚6mm以上，若鋼護筒直徑較大且較長時，應在外壁按一定間距設置加勁肋以保證足夠的剛度，護筒底刃腳處應用鋼板加厚以防卷曲。

埋深：護筒頂宜高出地面或平臺面0.3～0.5m。

埋設：鋼護筒埋設采用振動錘振動下沉，必要時采用鉆埋法下沉，直至下沉到預定位置。護筒對位驗收合格后，在護筒周圍均勻對稱回填粘土，分層夯實。

定位：鋼護筒沉放必須全過程測量定位，保證護筒偏位不大于50mm，傾斜度偏差小于1%。施工過程中不定期用儀器觀測檢查護筒偏位情況。

1.3泥漿拌制

泥漿按以下表中參數配制： 比重，1.1～1.15；粘度，10～25s；含砂率，粘性土<8%，砂土<8%，卵石<8%；水：膨潤土：堿：CMC，粘性土：100：8：1.8：0.8，砂土：100：18：1.8：0.8，卵石：100：30：1.8：0.8

2.施工工藝

鉆孔樁施工工藝流程：施工準備→場平、筑島→放樁位、埋設護筒→鉆機就位、對中→鉆進、掏碴→清孔→成孔檢測→安放鋼筋籠→下導管→灌注混凝土前的準備工作→鉆機移位→汽車吊就位→灌注水下混凝土→拆、拔護筒→清理樁頭

3.施工方法

挖孔樁采用“跳一挖一”的順序施工（隔孔開挖），挖孔樁施工時需埋設護筒，鋼板壁厚6mm，高度為2m，做成整體圓形，為增加剛度防止變形，在護筒上、下端和中部的外側各焊一道加勁肋。

采用埋深1.5m，護筒頂高出地面50cm，埋設時將護筒周圍0.5m～1.0m范圍內土挖除，夯填粘土至護筒底0.5m以下。

鉆機就位：旋挖鉆機利用行走系統自行就位，就位后鉆頭和鉆桿中心要與樁中心對準，然后調平鉆機，使鉆架垂直，鉆機調平和定位均采用微電腦自動控制系統完成。

注入泥漿：鉆機精確就位后，用泥漿泵向護筒內注入泥漿，泥漿注到鉆機旋挖時不外溢為止。在旋挖過程中每挖一斗向孔內注一次泥漿，使孔內始終保持一定水頭和泥漿質量穩定。

旋挖鉆進：在一般土質地層或軟巖地層中鉆進時，根據地質情況，分別采用相應的合適鉆頭。開始旋挖時速度要慢，防止擾動護筒。在孔口段5～8m旋挖過程中特別要注意通過控制盤來監控垂直度，如有偏差及時進行糾正。鉆進過程中，每進尺2m及在地層變化處撈取渣樣，填寫鉆孔記錄表并與地質柱狀圖核對，根據不同地層調整泥漿指標和旋挖速度。孔內要始終保持一定水頭，每挖一斗及時向孔內補充泥漿。鉆孔作業過程中，應隨時觀察主機所在地面和支腿（或履帶）支承處地面變化情況，發現下沉現象要及時停機處理。

棄渣外運：鉆孔過程中旋挖出的鉆渣臨時堆放在樁位附近，及時采用自卸汽車外運至指定位置，按有關規定進行處理，減小環境污染。

3.1清孔及檢孔

鉆孔達到要求深度后采用灌注樁孔徑檢測系統進行檢查，各項指標符合要求后立即進行清孔。采用泥漿置換法進行清孔。

清孔須達到符合設計及規范要求，即：孔內排出或抽出的泥漿手摸無2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；澆筑水下混凝土前孔底沉渣厚度。嚴禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。

在清孔排渣時注意保持孔內水頭，防止坍塌。澆筑水下混凝土前，檢查沉渣厚度，進行二次清孔，必要時用高壓風沖射孔底沉淀物，立即澆筑水下混凝土，保證孔底沉渣厚度不大于設計要求。

鉆孔灌注樁施工時產生的泥漿集中處理，施工期間采用泥漿車外運至泉塘社區內棄土場進行晾曬并掩埋。嚴禁泥漿直接或簡介污染河道。

3.2鋼筋籠制作與安裝

根據施工圖，計算主筋長度、箍筋下料長度、將所需鋼筋調直后用切割機成批切好備用。由于切斷待焊的主筋、箍筋、繞筋的規格尺寸不盡相同，應注意分別擺放、防止錯用。

在鋼筋圈操作臺上制作箍筋并按要求焊接。

將支撐架按2～3m的間距擺放在同一水平面上對準中心線，然后將配好定長的主筋平直擺放在焊接支撐架上。

將箍筋按設計要求套入主筋（也可將主筋套入箍筋內）并保持與主筋垂直，進行點焊或綁扎。

箍筋與主筋焊好或綁扎后，將繞筋按規定間距繞于其上，用綁扎絲綁扎并間隔點焊固定。

將制作好的鋼筋籠穩固放置在平整的地面上，防止變形。

起吊鋼筋籠采用扁擔起吊法，起吊點設在鋼筋籠箍筋與主筋連接處，且吊點對稱并一次性起吊。

鋼筋籠設置4～6個起吊點，以保證鋼筋籠在起吊時不變形。吊放鋼筋籠入孔時應對準，保持垂直，輕放、慢放入孔，不得左右旋轉。若遇阻礙應停止下放，查明原因進行處理。嚴禁高提猛落和強制入孔。

下放鋼筋籠時，要求有技術人員在場，現場測量護筒標高，準確計算吊筋長度，以控制鋼筋的樁頂標高及鋼筋籠上浮等問題。

綜合接地鋼筋布置，在每根樁中應有一根通長接地鋼筋，樁中的鋼筋在承臺中應環接。

鋼筋骨架的允許偏差是：鋼筋骨架在承臺底以下長度，+100mm；鋼筋骨架直徑，+20mm；主鋼筋間距，+0.5d（ d為鋼筋直徑）；加強筋間距，+20mm；箍筋間距或螺旋筋間距，+20mm；鋼筋骨架垂直度，1%。

3.3導管安裝

導管采用內徑為30cm的鋼導管，內壁光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管按自下而上順序編號和標示尺度。在使用前和使用一個時期后，除應對其規格、質量和拼裝構造進行認真檢查外，還需做拼裝、過球、水密等試驗。水密試驗時的水壓不應小于孔內水深1.3倍的壓力，也不應大于導管壁可能承受的最大內壓力Pmax。Pmax可按下式計算：

Pmax=1.3（rchcmax-rwHw）

式中：Pmax——導管壁可能承受的最大內壓力（kPa）；

rc——混凝土容重（kN/m3）， 取24kN/m3；

hcmax——導管內混凝土柱最大高度（m），采用導管全長；

rw——孔內泥漿的容重（kN/m3），取11kN/m3；

Hw——孔內泥漿的深度（m）。

導管組裝后軸線偏差，不超過孔深的0.5%且不大于10cm。

導管長度按孔深和工作平臺高度決定。導管接頭采用螺旋絲扣連接，并設防松裝置。

導管位于鉆孔中央，在澆筑混凝土前，進行升降試驗。導管吊裝升降設備能力，與全部導管充滿混凝土后的總重量和摩阻力相適應，并有一定的安全儲備。

3.4澆筑混凝土

采用直升導管法灌注水下混凝土。導管上設漏斗，漏斗下設隔水栓。開始時漏斗中儲備足量的混凝土拌和物，其數量要保證在切斷隔水栓首批混凝土灌注下去后，使導管下口埋入混凝土中1～3m。以后盡量采用連續快速灌注，混凝土拌和物通過導管進入已灌好的混凝土中，并始終保證導管口埋在混凝土中（控制在2m～6m范圍內）。為使灌注工作順利進行，應盡量縮短灌注時間，使整個灌注工作在首批混凝土初凝以前的時間內完成。

灌注結束后，用測繩準確測出樁頂的混凝土面標高，并按規范要求考慮超灌余量。

3.5樁基檢測

根據設計要求，對樁的完整性采用超聲波無破損法或動測法進行檢測；并委托有資質的單位，按要求進行靜載抗壓試驗或全長鉆孔取樣試驗。

4.結語

通過對以上關鍵工序進行了嚴格的技術控制，中鐵十九局集團六公司承建金牛村特大橋已完工的鉆孔樁施工合格率100%，完全滿足了設計要求。