跨黃河大橋樁基礎施工要點分析

張紅兵

（山東省水利勘測設計院，山東濟南250014）

跨黃河大橋樁基礎施工要點分析

張紅兵

（山東省水利勘測設計院，山東濟南250014）

本文汲取了多座黃河大橋的樁基礎施工經驗，根據黃河下游水位的變化和地質構造對樁基礎施工的影響，對黃河下游跨黃河大橋特大型樁的施工質量控制要點進行了一定的分析探討。

黃河大橋；樁基礎

在近期，跨河大橋的建設進入了密集期，跨河大橋的建設基本上都采用樁基礎。由于跨河大橋重量大，橋墩跨距大，所以采用的樁基礎都是特大型的，樁長往往超過100 m，樁徑一般采用1.8 m～2.2 m之間。該種樁的施工難度大，工藝復雜，質量控制十分重要。施工中可分為陸地樁和水中樁不同的施工工藝。

1　護筒的埋設

1.1水中樁護筒的布設

水中樁護筒的埋設主要考慮以下因素：地層情況；洪水對護筒的沖擊力及汛期最高洪水水面高程。

為保證成孔鉆進過程中，不會造成護筒底漏漿，護筒的底部應埋入河床底不透水層2 m以上，最好埋入黏土或亞黏土，不宜埋入細砂或粉砂層。一般情況下，護筒最少埋入河床底8 m左右比較安全。護筒的頂口應高出汛期洪水最高水位1.5 m以上，以保證汛期的正常施工。護筒的最少埋入深度還應考慮其抗洪水沖擊力大于洪水沖擊力，以保證護筒的安全性。

1.2陸地樁護筒的布設

陸地樁的護筒埋設主要考慮地層和正反循環情況，一般采用人工埋設和機械下壓兩種方法，埋設深度一般為3 m左右，如果有流沙層，護筒底部應盡量超過流沙層。人工埋設時，回填土中應參加水泥，最好用1∶5左右的水泥土，邊回填邊搗實，保證護筒周圍的牢固性，護筒口周圍及泥漿溝用水泥砂漿抹平，保證不透水。

2　鉆進成孔

成孔鉆進過程中，應保持鉆機的水平及鉆桿的垂直，以保證成孔的垂直度。鉆進可根據地層情況采用正反循環兩種方法。含姜石、卵礫石的地層采用反循環，以保證鉆進速度，減少鉆頭的損壞；粉細砂層及流沙層應該采用正循環。不同地層的鉆進技術參數見表1。

表1　地層鉆進技術參數

2.1鉆具形式

由于該類樁設計孔深大，因此，鉆頭采用四翼雙腰帶梳齒鉆頭，即在鉆頭護圈的上部增加一道護圈，起到良好的導向作用，既保證了鉆孔垂直度，又增加了護壁效果。

2.2合理掌握鉆進速度

根據地層的變化，合理掌握鉆進速度。開鉆時轉速要慢，保證鉆機的穩定性，同時形成有效的造漿和護壁，必要時邊鉆進邊

填膨潤土或黏土，以保證泥漿質量；砂層、流砂層、卵石層適當降低轉速，以確保鉆孔的垂直度和擴孔率。如發現有孔斜現象，應及時進行懸吊鉆頭掃孔，在成孔過程中隨時進行糾正和處理，確保一次性順利成孔。

在成孔過程中采用正反循環配合使用，亞黏土、亞砂土、細砂層鉆進時采用正循環鉆進；當遇到姜石、卵石層時，采用反循環慢速鉆進，將孔中沉淀物及時的清除干凈，在確保鉆進順利的同時，也減少和預防了沉渣對鉆具的磨損及埋鉆事故的發生。

2.4泥漿指標控制

鉆進過程中，經常檢查泥漿的指標，如有變化隨時調整。終孔后，不立即提升鉆具，繼續懸吊清孔，直到上返泥漿含砂率在2%以下，泥漿比重在1.15 g/cm3左右。下完導管后進行二次清孔，清孔后泥漿比重降低至1.05～1.10 g/cm3，黏度17～22 s，含砂率降低至2%以內。

3　鋼筋籠及聲測管

3.1鋼筋籠及聲測管的制作

鋼筋籠的制作必須按照設計圖紙配筋，骨架的綁扎、焊接應符合對于鋼筋性能要求中的規定。鋼筋籠每3 m設置一組鋼筋保護層墊塊，每組4塊，沿周圍均勻布置。聲測管的長度計算應準確無誤，接頭焊接必須牢固密實，確保有足夠的強度。鋼筋籠和聲測管保證在運輸過程中的強度，不得變形或損壞。

3.2鋼筋籠及聲測管的安放

鋼筋籠下放前應對孔徑、孔形和傾斜度進行測定，鋼筋籠下放要平穩，對準孔中緩緩下放，不得掛傷孔壁。下籠遇阻時停止下放，查明原因，及時處理。聲測管的井口焊接要牢固和密實，不得有砂眼或漏焊，防止泥漿的滲入，造成將來聲測的困難。

4　混凝土灌注

混凝土初灌料斗體積必須確保初灌埋管深度。施工中設專人檢查前后盤混凝土的質量，發現混凝土離析、泌水、和易性差、坍落度超標時，應立即取料做相應試驗，并通知攪拌站調整配合比。混凝土澆注前導管下口距孔底應控制在0.3 m～0.5 m，初灌混凝土方量必須保證初灌混凝土埋管1.0 m以上。混凝土澆注前，必須對導管進行水密試驗，導管進行水密試驗的壓強不應小于孔內水深壓強的1.3倍。

混凝土的澆注必須連續進行，混凝土澆注過程中，必須有專人負責井口混凝土面高度的測量，準確計算出導管的埋置深度，導管的埋置深度一般控制在6～8 m。

混凝土澆注，是鉆孔灌注樁施工中最為關鍵的環節，導管提漏或埋置深度太大而提不動，都會直接造成斷樁事故，從而給各方造成重大經濟損失，使工程不能按時完成。

5　結語

水中大型鉆孔灌注樁受水位變化和地質情況復雜的影響，施工難度較大。但是，只要認真對待樁基礎施工中的每一個環節，嚴格質量控制，按規范施工，就會避免質量事故的發生，從而保證工程質量和進度。

（責任編輯遲明春）

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1009-6159（2016）-09-0011-01

2016-02-29

張紅兵（1971—），男，工程師2.3泥漿循環系統的使用