橋梁鉆孔灌注樁施工技術研究

摘 要：鉆孔樁施工質量好壞直接關系到橋梁的施工質量和使用安全。文章結合施工工程鉆孔樁施工的成功實踐，詳細闡述了橋梁鉆孔灌注樁的施工，可供同類工程施工參考。

關鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工

1 工程概況

某橋梁橋長140.5m，橋梁上部結構為單箱單室變截面箱梁，梁體采用縱向預應力結構。橋梁下部結構分為0號、3號橋臺，1號、2號橋墩。基礎采用4根φ1.5m鉆孔樁，按嵌巖樁設計。1號、2號橋墩均采用圓端形實體墩，承臺為矩形混凝土承臺，基礎采用φ1.8m鉆孔樁，每墩設4根樁，按嵌巖樁設計。3號橋臺，設盆式支座，基礎采用4根φ1.5m鉆孔樁，按嵌巖樁設計。鉆孔灌注樁是其施工的重點。

2 鉆孔灌注樁施工

采用沖擊鉆機成孔，導管法灌注水下砼施工方法施工，其施工工藝流程見圖1。

具體施工方法為：

（1）施工準備。樁基定位后，四周設護樁并復測，誤差控制在5mm以內。對原地面整平并碾壓密實，保證鉆機作業高度和機械的穩固，并將泥漿池開挖完畢。由于該橋1號、2號墩部分樁基處于既有芙蓉江岸邊，枯水期水位在承臺基礎下，鉆機平臺采用筑島法填筑平臺。

（2）護筒埋設。護筒采用整體式鋼制護筒，壁厚4mm，內徑大于樁徑20cm。護筒的埋設采用挖埋法，埋置深度2m，坑挖好后，將坑底整平，然后放入護筒。在護筒埋設好后，在頂部焊加強筋和吊耳且開出水口。

（3）泥漿制備。泥漿采用高粘度粘土或膨潤土制備，采用自然造漿方式進行護壁，制備泥漿的性能指標為：相對密度1.1-1.2，粘度18-24s，膠體率≥95%，失水量≤20mL/30min，泥皮厚≤3mm/30min，靜切力1-2.5Pa，PH值8～11。

（4）鉆孔。吊裝鉆機使鉆機中心對準樁位中心十字線，鉆機定位后，底座必須平整、穩固，確保在鉆進過程中不發生傾斜和位移。鉆進時，先小沖程鉆進到鉆頭全高后正常的沖擊。沖擊鉆進過程中，孔內水位要高于護筒底口500mm以上；掏取鉆渣和停鉆時，要及時向孔內補水，保持水頭高度。

（5）檢孔。當鉆孔達到設計深度后即停止鉆進，適當進行清孔，提鉆進行測孔。測孔完成后，下鉆繼續向孔內注入泥漿，通過沖擊錐低沖程的反復沖攪，利用泥漿循環方式使孔底沉碴隨著泥漿排出孔外。

（6）第一次清孔。測孔完成后，下鉆繼續向孔內注入泥漿，通過沖擊錐低沖程的反復沖攪，利用泥漿循環方式使孔底沉碴隨著泥漿排出孔外。

（7）鋼筋籠制作與安裝。鋼筋籠加強筋采用雙面搭接焊，搭接長度為11cm，焊接時采用焊架固定。鋼筋籠接頭的焊接采用單面搭接焊，搭接長度不小于10d，接頭錯開間距不小于35d（d為鋼筋直徑），且不得小于50cm。為確保鋼筋籠加工精度，鋼筋籠加工在提前做好的胎架上進行鋼筋籠制作。根據設計要求，聲測管埋設經與監理單位、檢測單位確定后按其要求埋設，檢測結束后每根鋼管采用壓漿封實。樁身鋼筋籠分段制作完成后，按照編號采用平板車運至現場，用吊車將鋼筋骨架吊入樁孔內，每下完一節鋼筋籠后用鋼管或方木固定，再用吊車吊住另一節鋼筋籠進行焊接。吊入鋼筋籠時對準孔位輕放慢放。鋼筋籠骨架的保護層厚度根據設計要求采用焊接定位鋼筋控制，設置密度按豎向每隔2m設置一道每道沿圓周布置4個。鋼筋籠下放至標高后，用4根Φ16鋼筋將其與鋼護筒焊接，以防止鋼筋籠在混凝土灌注過程中下沉或上浮。

（8）導管安裝。導管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無縫鋼管。導管的連接采用法蘭盤連接。并在兩法蘭盤之間墊有4～5mm厚的橡膠止水墊圈。在下導管前，采用水密承壓和接頭抗拉試驗，檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內壁是否光滑圓順，接頭是否嚴密。

（9）第二次清孔。待安放鋼筋籠及導管就緒后，再利用導管進行第二次清孔。清孔的方法是用泵將泥漿壓入導管內，再從孔底沿著導管外置換沉碴。清孔標準是泥漿相對密度控制在1.03～1.10，黏度17～20Pa·s，含砂率<2%，膠體率>98%，復測沉碴厚度在2cm以內，此時清孔完成，清孔完成后報監理工程師檢驗完成后立即澆注水下砼。

（10）混凝土的灌注。砼灌注前，首先根據樁孔直徑、導管內徑等要素計算首批砼的需要量，確保首批砼灌注時能將導管埋置在1m以上。1.5m鉆孔樁首批混凝土方量V=（3.14×0.32/4）×h+（3.14×1.52/4）×1.4=3.25，h=44×12/24=22，1.8m鉆孔樁首批混凝土方量V=（3.14×0.32/4）×h+（3.14×1.82/4）×1.4=4.33，h=22×12/24=11。V=πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4，式中：V-灌注首批混凝土所需數量（m3）；D-樁孔直徑（m）；H1-樁孔底至導管底端間距（m）；H2-導管初次埋置深度（m）；d-導管內徑（m）；h1-樁孔內混凝土達到埋置深度時，導管內混凝土柱平衡導管外壓力所需的高度（m）；h1=Hw*γw/γc，式中Hw

指樁孔內水或泥漿的深度（m），γw指樁孔內水或泥漿的重度（kN/

m3），取12kN/m3，γc指混凝土的重度，取24kN/m3。盡量縮短自砼攪拌至運輸到現場的時間，以迅速、不間斷為原則，防止在運輸中產生砼離析，灌注前砼坍落度損失（比出罐時）不得超過2cm，如有離析或坍落度損失過大現象就要進行再次攪拌，嚴禁直接加水處理。砼灌注時間不得超過首批砼的初凝時間，當砼運至灌注地點時，檢查其均勻性和塌落度，不符合要求時堅決不得使用。在灌注砼的過程中，要注意觀察管內砼下降和孔內水位升降情況，每灌注一盤后，及時用測繩檢測砼面的上升高度，計算出導管在砼中的埋深，正確指揮導管的提升和拆除。導管提升時要保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。為保證樁頂砼質量，要比樁頂設計標高超灌不小于0.5m作為保護樁頭。

3 結束語

采用上述方法，成功完成了該橋鉆孔灌注樁的施工，鉆孔樁施工中和施工后的各項質量檢測指標均滿足設計規定要求，表明該文提出的施工方法是可行的，為橋梁鉆孔灌注樁施工提供了技術借鑒。

參考文獻

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作者簡介：柴嘉（1983-），男，遼寧遼陽市人，助理工程師，本科。