淺談張呼客專賽漢塔特大橋鉆孔樁施工

劉萍

摘 要：本文結合新建張呼客專賽漢塔拉特大橋的施工實踐，就客運專線長大橋梁的鉆孔樁施工關鍵工序的技術控制進行了詳細闡述。

關鍵詞：客運專線；長大橋梁；鉆孔樁施工；關鍵工序；技術控制

中鐵十九局集團第六工程有限公司承建的新建張家口至呼和浩特客專鐵路賽漢塔拉特大橋，位于內蒙古自治區烏蘭察布市集寧區東側，東起印西村，西至南老羊圈村，穿越霸王河和泉玉林河流域，全橋與京藏高速并行，距離最近處間隔35m。線路長度13828.56m，其施工范圍內包括鉆孔樁基礎、承臺、墩臺身等工程。本文重點就鉆孔樁施工關鍵工序的技術控制進行介紹。

本橋基礎采用鉆孔灌注樁，橋樁徑為1.0m和1.25m，采用旋挖鉆機成孔的施工方法施工。首先進行樁位測量放樣，埋設護筒，泥漿護壁，鉆機鉆孔，吊車下鋼筋籠，導管灌注水下混凝土。

1 工藝流程

工藝流程為：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→成孔檢查→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。

2 準備工作

2.1場地平整：將施工場地平整壓實，做為施工用地。

2.2樁位放樣：測定樁位和地面標高。樁位放樣時，樁的縱橫向允許偏差滿足驗標要求，并在樁的前后左右距中心2m處分別設置護樁，以供隨時檢測樁中心和標高。

2.3鉆孔設備：根據施工圖設計所提供的工程地質、水文、樁徑、樁長資料，選用旋挖鉆機。

2.4護筒： 護筒采用6mm厚鋼板制成，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。護筒內徑比鉆孔樁設計直徑加大20～30cm；護筒頂端高度宜高出地面0.5m，以防雜物、地表水進入井孔內。同時，宜高出地下水位2m，以防塌孔；護筒埋置深度視地層情況而定，以穿透表層相對松軟沉積層為宜，護筒高2～3m。埋置好的護筒平面位置偏差小于5cm，護筒傾斜度偏差小于1%。

2.5泥漿制備及要求：泥漿是粘土拌合物，由于比重大，靜水壓力高，泥漿可作用在井孔壁形成一層泥皮，阻隔孔內滲流，保護孔壁免于坍塌。

2.6原材料要求：為便于水下混凝土的澆注，集料宜用卵石或級配良好的碎石；粗集料最大粒徑，卵石為40mm，碎石為35mm，且不得大于導管直徑的1/6～1/8及鋼筋最小凈距的1/4；凝土坍落度處于18～22cm之間 ，水灰比宜為0.5～0.6。

3 鉆孔施工

3.1鉆機就位：鉆機就位前，對主要機具進行檢查、維修和安裝，保證配套設施的就位及水電供應的接通。

3.2鉆孔前，根據施工圖設計所提供地質、水文資料，繪制鉆孔處地質剖面圖，掛在鉆臺上，以供對不同土層選擇適當的鉆頭、鉆進壓力和速度以及適當的泥漿比重參考數據。鉆進過程中，應注意土層變化，在土層變化處均應撈取渣樣，判斷土層，并記入記錄表中。

3.3鉆機安裝就位后，底座和頂端應平穩，不得產生位移和沉陷。回轉鉆機頂部的滑輪緣、鉆盤中心和樁孔中心三者應在同一鉛垂線上，其偏差不得大于2cm。

3.4鉆孔作業必須連續進行，不得間斷。因故必須停鉆時，孔口應加護蓋，并嚴禁鉆錐留在孔內，以防埋鉆。

3.5鉆孔時應注意排除鉆渣，并保持泥漿密度和粘度，避免造成糊鉆或由于坍孔造成埋鉆。

3.6鉆進操作要點：開始鉆進時，進尺應適當控制，在護筒刃腳處，應低檔慢速鉆進，使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下1米后，以正常速度鉆進；在砂土中宜選用大泵量，稠泥漿，低檔慢速進尺，防止排渣速度跟不上；鉆進過程中，每進尺6～8m，應檢查鉆孔直徑和垂直度。

3.7清孔

清孔的目的是抽、換孔內泥漿，清除鉆渣沉淀層，盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀層而降低樁的承載力。其次，清孔還為澆注水下砼創造良好條件，使測孔準確，澆注順利。清孔方法采用換漿或抽漿清孔法。

清孔后要對鉆孔進行檢查，孔的平面位置在各方向的誤差均為50mm，鉆孔直徑應不小于樁的設計直徑，傾斜不大于豎孔深的1/100，井底沉淀厚度不超過10cm。清孔后的泥漿性能指標：含砂率小于2%，比重不大于1.1，粘度17～20s，膠體率大于95%，PH值不大于6.5。 3.8鉆孔異常情況處理

①鉆孔中發生塌孔后，應查明原因和位置，進行分析處理。坍孔不嚴重者，可加大泥漿比重繼續鉆進；嚴重者回填重鉆。

②出現流砂現象后，應加大泥漿比重，提高孔內壓力或用黏土作成大泥塊或泥磚投下。

③彎孔不嚴重時，可重新調整鉆機或卡桿孔繼續鉆進。發生嚴重彎孔、梅花孔、探頭石時，應回填修孔，必要時應反復修孔。

④出現縮孔時，可提高孔內泥漿面或加大泥漿比重采用上下反復掃孔的方法，恢復孔徑。

⑤發生卡鉆時，不宜強提，應查明原因和鉆頭位置，采取晃動大繩或鉆頭以及其它措施，使鉆頭松動后再提起。

⑥發生掉鉆時，應及時摸清情況，查明原因，采取措施，盡快處理，如鉆頭被埋住，應首先清除泥砂，再進行打撈。

4 鋼筋骨架施工

4.1骨架鋼筋在加工場集中加工成形，縱向主筋采用閃光對焊連接，兩節鋼筋籠之間采用雙面搭接焊連接，搭接接頭鋼筋的端部應預彎，搭接鋼筋的軸線應位于同一直線上，搭接長度為5d.同一截面上的鋼筋接頭不超過鋼筋截面積的50%。

4.2鋼筋骨架采用25T吊車分節吊放，現場焊接。及時、準確地就位，就位后應牢固定位，待砼澆注完畢并初凝后，方可解除固定設施。

5 設立導管

使用前進行試拼試壓，不得漏水，各節應統一編號，在每節上按自下而上標示尺度；導管組裝后軸線偏差不宜大于孔深的0.5%，亦不大于10cm；組裝時，連接螺帽宜在上；試壓的壓力宜為靜水壓力的1.5倍。上下成直線吊裝時，應位于孔中央。

6 澆注水下混凝土

6.1澆注水下混凝土是鉆孔樁施工的重要工序，澆注前應探測孔底泥漿沉淀厚度，如超出規范規定厚度，應再次清孔。

6.2混凝土拌合物運至澆注地點時，應檢查和易性、坍落度等情況，如不符合要求，應進行第二次拌和，二次拌和仍不滿足時不得使用。

6.3澆注首批砼時注意事項：導管下口至孔底的距離宜為30～50cm；導管埋入混凝土的深度不小于1m；儲料槽和漏斗中應有足夠數量的砼，以滿足砼沖擊隔水栓全部下落后，初次埋置導管的深度；砼澆入孔底后，立即測量孔內混凝土面高度，計算出導管埋置深度，如符合要求，即可正常澆注。

6.4澆注開始后，應連續有節奏地進行，盡可能縮短拆除導管的間隔時間，當導管內混凝土不滿時，應徐徐進行澆注，防止在導管內形成高壓空氣囊。

6.5在澆注過程中，應保持井孔水頭，防止坍孔，還應經常用測繩探測井孔內砼面的高程，保持導管出口插入混凝土面2～6m，并及時提升和拆除導管。

6.6當井孔混凝土面接近和進入鋼筋骨架時，應注意下列事項：.接近鋼筋骨架時，宜使導管保持較大埋深，并放慢澆注速度，以減小砼的沖擊力；當井孔砼面進入鋼筋骨架一定深度后，可適當提升導管，使鋼筋骨架在導管下口有一定的埋深。

6.7在樁頂設計標高以上增加澆注0.5～1.0m，以留出破樁頭的長度，確保樁頂質量。

6.8在澆注即將結束時，導管內砼柱高度減小，壓力降低，而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大。如果砼頂升困難，可在孔內加水稀釋泥漿，使澆注工作順利進行，泥漿引流至適當地點處理，以防止污染。另外加大料斗至孔口的高差，使砼能順利灌注，并保證樁頂砼的質量。

6.9在澆注砼時，每根樁制作不少于2組（6塊）的混凝土試件。

6.10護筒在澆注砼即時拔出。

7 結語

通過對以上關鍵環節進行嚴格的技術控制，中鐵十九局集團第六工程有限公司承建的張呼鐵路賽漢塔拉特大橋鉆孔樁施工合格率為100%，優良率98%，完全滿足了設計要求。