鐵路橋梁鉆孔灌注樁施工質量控制要點

李健龍

摘 要：鐵路橋梁樁基作為整個橋梁體系中不可或缺的重要構成之一，應對其整個作業過程嚴加管控，以確保其建設質量，進而使得整座橋梁，乃至整個鐵路建設項目，得以更好的為人們大眾服務。本文基于筆者當前參建的新建鐵路興泉線寧泉段西洋跨307省道大橋項目，以及自身多年來的橋梁作業現場管理經驗，對鐵路橋梁鉆孔灌注樁的質量管控要點進行了剖析與總結，以供同業者參考借鑒。

關鍵詞：鐵路橋梁；鉆孔灌注樁；質量控制

1 工程概況

興泉鐵路寧泉段D1K276+516.45～D1K276+637.60處的西洋跨307省道大橋連續梁，應用32m+56m+32m懸臂現澆結合墩底轉體預應力砼連續梁跨越鷹廈鐵路，主跨同鷹廈鐵路K428+187處相交，夾角68.60°，所處橋位墩號為8#～11#，線路縱坡8‰～11.7‰，處于直線段，同時，主跨跨越307省道，呈64.83°夾角。其中，9#主墩樁基礎設計樁長20m，樁徑1.5m，共6根；10#主墩樁基礎設計樁長27.5m，樁徑1.5m，共6根。全部樁基均使用沖擊鉆機施工成孔，作業時沖擊鉆機同既有鐵路線路平行擺放，作業時先施作臨近既有鐵路的樁基，而后施作距離既有鐵路較遠的樁基，由近至遠，有序作業。樁基所用鋼筋籠于預制場集中加工成短分節，使用汽車將其運輸至作業現場，而后現場拼接施焊，完成整個鋼筋籠的制作，同既有鐵路平行放置。澆筑所用砼統一由攪拌站拌制，使用砼運輸罐車運至作業現場，之后使用地泵進行輸送，采用導管法水下砼澆筑工藝一次性連續澆筑完成。砼澆筑作業時亦先施作臨近既有鐵路的樁基，而后施作距離既有鐵路較遠的樁基，并且跳孔施工。

2 前期準備階段的控制要點

2.1 編制作業方案

作業前的準備階段，應首先做好技術方案的編制。作業方案應全面，且包含詳細的沖擊成孔、鋼筋籠加工及下放、水下砼澆筑等作業要點，還應涵蓋各作業環節的技術管控措施。并且，還應針對常見問題，制定相應的應急預案。

2.2 平整場地

施工前應對作業場地進行分層鋪筑、均勻壓實，做好場地平整，以確保鉆孔作業平臺足以承受相關機械的共同荷載。另外，為便于排水，平臺頂面應呈內高外低布置，并設置2%的單面坡。同時，做好進出場地的硬化平整，以便于作業機具、材料的運送。

2.3 樁位放樣

完成場地平整后，由項目測量人員進行樁位放樣作業。首先，準確測量、放樣，定出各樁孔中心點，并于孔樁四周測放出護樁點，且各偏差須在規范要求范圍內。放樣完畢后報監理復檢，合格后進行護筒的埋設。

3 施工階段的質量控制要點

3.1 護筒埋設

首先，開挖護筒坑時直徑須大于護筒直徑20cm，而護筒直徑須大于樁徑20～40cm，護筒中心豎直線應重合于樁中心，并且護筒平面位置的允許誤差≤5cm，傾斜度<1%；另外，結合現場地質及設計圖紙要求確定護筒埋深，并由此確定護筒坑開挖深度。此外，護筒應比地面高出30cm，護筒四周與底部均采用黏土回填，并做分層鋪筑、均勻夯實。

3.2 成孔作業

（1）泥漿。泥漿池的位置布設應遠離既有線，并確保容積≥100m3。泥漿配制應為粘土+膨潤土+火堿+水，配比應合理，泥漿量應足夠。此外，應嚴格控制泥漿性能指標，其中，泥漿比重為1.1～1.3，泥漿粘度為17～20S，含砂率<2%。作業過程中，泥漿應循環利用，并及時調整，確保泥漿參數符合要求。

（2）鉆進。①鉆機選型與錘頭大小應結合設計孔徑及作業現場的地質情況綜合考量；②待鉆機就位后，需進行細致調整，確保機身平穩，無傾斜、位移，且起吊滑輪緣需同孔樁中心對齊，待一切準備就緒后施鉆；③初鉆時，需先向孔內加適量水與黏土，通過小沖程高頻率的上下反復造漿，并把控好進尺，待孔深超過刃腳一米后正常作業；④沖孔過程中，需注意地質情況，并留取渣樣；⑤開孔階段，需待孔深超過四米后再進行掏渣；⑤鉆進時與掏渣后均需把控好樁內水頭，出現問題需盡快解決并記錄；⑥沖孔過程中需確保孔樁中心偏差、孔徑大小偏差、垂直度偏差等滿足規范要求；⑦如遇異常情況，需及時上報，妥善處理；⑧作業需連續，應盡量避免中途停工，若因故必須停機，則須采取相應措施，以防塌孔。

（3）清孔。待鉆孔至設計要求深度后，才可進行清孔。需加入清水，稀釋泥漿，確保孔底沉渣清除干凈后進行終孔驗收；如若孔底沉渣超標，應及時分析原因，并采取相應措施清理至沉渣達標。

（4）孔壁坍塌。為防止孔壁坍塌，應對地質報告及地質情況了如指掌。而且，鋼護筒的埋設應規范，鋼筋籠施焊應牢固，成籠應圓直，垂直下放，以防偏斜。此外，若地質條件較差，不可換漿過早，可在鋼筋籠下放完成，二次清孔時實施換漿，并及時進行砼澆筑。

（5）縮徑。通常清孔不達標，泥漿中泥塊含量過多，加之終灌后導管拔除太快，易造成樁頂夾泥，致使縮徑；同時，孔內水頭控制不當，以致壓力失衡，致使孔壁失穩，易發生坍塌，致使樁身夾泥而縮徑。為防止縮徑，應合理選擇鉆頭，并依據土質變化，及時調整泥漿參數。另外，清孔應適當，清渣不清泥，確保沉渣厚度達標，并于砼澆筑時適當超灌。

3.3 鋼筋籠制作

鋼筋籠應于預制場分節制作，并確保其尺寸偏差在規范要求內。加工時，鋼筋應除銹，主筋端頭應預彎，使焊接成整體后的軸線重合，并且鋼筋籠同一斷面上主筋的接頭數量應小于總數的50%，兩接頭間距應大于90cm。兩節鋼筋籠的對接應為單面焊接，并確保焊接長度≥10d，其余使用雙面焊接，焊接長度5d。為保證保護層厚度，應于鋼筋籠上每兩米間隔對稱焊接4只耳筋，并于鋼筋籠頂部設吊環便于下放。

3.4 水下砼澆筑

（1）沉渣。砼澆筑前，應當對孔樁底部的沉渣厚度進行仔細量測，如若沉渣厚度超標，應當及時開展二次清孔，直至合格。

（2）坍落度。砼坍落度直接關系成樁質量，因此，應結合孔深、砼面標高、導管埋深、溫度等條件來確定坍落度大小，通常宜為18～22cm，并應確保砼的和易性與流動性達標。此外，在砼澆筑全程應多次量測坍落度大小，若不合格應及時調整。

（3）導管埋深。①砼初灌時，應確保方量足夠，以使得導管埋深達標；②澆筑砼過程中應仔細量測，精細計算，謹慎提管與拆管，確保導管埋深始終處于2～6m的安全范圍；③提拔導管時，應保持軸線垂直且導管一直處于孔樁中心；④澆筑砼過程中，應及時量測砼面位置，并依據澆筑的砼方量來反推理論上升高度，若實際上升高度同理論高度相差過大，應及時找尋出潛在原因，予以適當處理。

（4）鋼筋籠上浮。首先，應嚴格控制鋼筋籠制作，規范吊裝，精確、緩慢下放，待下放完畢后將鋼筋籠同護筒連接，固定牢固；其次，適當調整導管下放深度，使導管底部同鋼筋籠底部有足夠距離，以減少砼頂推力；再次，放慢砼澆筑速度，按要求適當提拔導管，提拔須緩慢，避免砼的頂托力造成上浮；另外，砼坍落度不宜過小，拌制砼所用粗骨料粒徑不得超標，還可適當添加外加劑，以加大砼流動性，改善因流動性欠佳而導致的頂托上浮。

（5）樁頂超灌。為確保樁頂砼質量達標，并便于后期樁頭浮漿的鑿除，以及測量誤差的消除，應當在樁基砼澆筑至設計樁頂標高后，繼續超灌一定高度，通常超灌高度宜為80cm左右。.

4 結語

鉆孔灌注樁的成孔至澆筑整個流程均為隱蔽工程，并且工藝復雜，要求較高，質量的把控難度較大。因此，現場管理人員應當從準備階段開始，直至完成砼的澆筑，均應當嚴格把控，細心對待，將安全質量隱患消滅于萌芽之始，出現問題及時妥善處理，使得樁基質量得以確保。

參考文獻：

[1] 文吉英.大直徑超深鉆孔灌柱樁施工技術研究[D].中國地質大學（武漢），2010.