樹坪大橋施工中鉆孔樁施工分析

趙秀春

中鐵十七局集團第五工程有限公司 山西太原 030000

樹坪大橋位于陜西省榆林市靖邊縣龍洲鎮境內，橋梁上部由12-32m雙線簡支T梁組成；橋臺采用雙線T形橋臺，臺頂斜置。本橋基礎均采用鉆孔樁基礎。進行鉆孔灌注樁施工主要依據的原則是結合當下實情，再根據施工組織安全，然后進行本橋鉆孔樁鉆機采用旋挖鉆。

1 泥漿制備

采用泥漿護壁進行鉆孔施工應設置泥漿循環系統，現場選用膨潤土制備泥漿，需添加純堿、CMC、重晶石、防滲劑等添加劑改善泥漿性能，造漿量為兩倍樁的混凝土體積。泥漿性能指標為：泥漿比重：旋挖鉆機入孔泥漿比重為1.05～1.15；粘度：一般地層16～22s，松散易坍地層19～28s；含砂率：新制泥漿不大于4%；膠體率：不小于95%；pH值：應大于6.5。泥漿制備完成后使用泥漿專用檢測儀器進行泥漿性能檢測，檢測指標包括比重、粘度、含砂率、pH值、膠體率等。

2 鉆孔

本橋旋挖鉆機鉆孔采用濕式成孔，結合本工程鉆孔樁的地質情況，黏性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土地層選用回轉鉆頭，碎石土、中等硬度的巖石及風化巖層選用嵌巖鉆頭。鉆孔時，孔口護筒應高出地面50cm，并及時向孔內補充漿液，以保持足夠的泥漿壓力；旋挖鉆機開孔施工應輕壓慢進，主卷揚機鋼絲繩承擔不低于鉆桿、鉆具重量之和的20%，以保證孔位不產生偏差，鉆頭轉速不應大于10r/min。待主動鉆桿全部進入孔后，方可逐步加速進行正常鉆進，鉆進速度與壓力有關，采用鉆頭與鉆桿自重摩擦加壓，150Mpa壓力下，進尺速度為20cm/min；200Mpa壓力下，進尺速度為30cm/min；260Mpa壓力下，進尺速度為50cm/min。

3 成孔檢測、清孔及檢查沉渣厚度

鉆孔成孔后應進行成孔檢查，并且采用換漿法進行清孔，清孔須達到符合設計及規范要求，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，立即澆注水下混凝土，保證孔底沉渣厚度不大于設計要求。

4 鉆孔異常處理

坍孔處理：先查明原因并做分析處理，可采用加深埋護筒等措施后繼續鉆進。根據現場情況也可在泥漿中加入大量的干鋸末，同時增大泥漿比重（控制在1.15～1.4之間），改善其孔壁結構。鉆頭每次進入液面時，速度要緩慢，等鉆頭完全進入漿液后，再勻速下到孔底，每次提鉆速度控制在0.3～0.5m/s。坍孔嚴重時，應回填重新鉆孔。埋鉆和卡鉆處理：埋鉆主要發生在一次進尺太多和在砂層中泥漿沉淀過快；卡鉆則主要發生在鉆頭底蓋合龍不好，鉆進過程中自動打開或在卵石地層鉆進時，卵石掉落卡鉆等；埋鉆或卡鉆發生后，在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿，形成很大的側阻力。因此處理方案應首先消除阻力，嚴禁強行處理，否則有可能造成鉆桿扭斷、鋼絲繩拉斷、動力頭受損等更嚴重的事故。事故發生后，應保證孔內有足夠的泥漿，保持孔內壓力，穩定孔壁防止坍塌，為事故處理奠定基礎。

5 安放導管

5.1 水下混凝土施工

混凝土灌注前，對混凝土輸送管道和料斗進行充分濕潤，但不得有明水積存，同時計算和控制首批封底C40混凝土數量，下落時有一定的沖擊能量，能把泥漿從導管中排出，并把導管下口埋入混凝土中不小于1m。足夠的沖擊能量能把樁底沉渣盡可能地沖開，是控制樁底沉渣，減少工后沉降的重要環節。澆筑過程中，導管應緩慢提升和下降，避免在已澆注混凝土中形成空洞或將頂層浮渣卷入，經常探測孔內混凝土面高程，及時調整導管埋深，導管在混凝土埋深控制在2～6m之間。澆注連續進行，中途停歇時間不超過30min。末批水下混凝土澆筑提拔導管時，應控制速度，緩慢拔出。考慮樁頂含有浮渣，灌注時水下混凝土的澆注面按高出樁頂設計高程50～100cm控制，以保證樁頂混凝土的質量。

5.2 樁頭處理

由測量隊準確測放出樁頂標高，并在樁頂標高處涂上油漆標識，樁頂標高包含嵌入承臺的10cm，人工用鋼釬沿測量給出的油漆標識標高線上方鑿出深5cm的槽。再用風鎬自上而下或者從側面剔除鋼筋外包裹混凝土，當接近預裂縫或槽時，應采用輕型風鎬或者人工鑿除，直至樁頂設計標高，使深入承臺的鋼筋全部露出，并將鋼筋籠主筋適當彎曲，但嚴禁截斷主筋。確保破好的樁頭是均勻、密實，平整的新鮮砼面。對有聲測管的樁，應在上述程序完成后，將聲測管采用人工鑿除的方法剝離出混凝土外面，并在截斷樁頭時仔細保護。樁頭截斷后聲測管應高于樁頭20cm。

5.3 樁基檢測

鉆孔樁樁身混凝土質量均進行樁基無破損檢測。本橋樁基礎1#～2#墩、4#～8#墩、11#～三方臺樁基采用聲波透射法檢測，其余墩臺樁基采用低應變法檢測。采用聲波透射法檢測的樁應按要求設置3根內徑不小于40mm的聲測管，聲測管采用綁扎形式固定在主鋼筋內側，采用相隔一定距離焊接支撐架的方法，檢測管連接采用雙端液壓接頭。聲測管底端應有效封閉，管內無異物，頂端高出樁頂不小于20cm。聲測管安裝見圖1。

圖1 聲測管安裝示意圖