孟加拉某工程沖擊成孔混凝土灌注樁施工技術

蔣 和

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004）

1 概 述

孟加拉某高等級公路項目橋梁基礎均為混凝土樁基礎，混凝土樁徑Φ1 000 mm，由于各橋梁所處位置不同，基礎樁長短不等，最長樁長為27m，最短樁長為18m。9 座橋梁基礎樁總數為240 根，總長5 584.80 m。

橋梁施工區地層主要為砂土層，地表土為均質灰色沉積粉沙土，部分帶有黑色淤泥夾層，地表以下為均質淺黃色粘性粉砂土，沒發現孤石和砂礫石層，且地下水位高。

2 施工工藝選擇

根據當地成孔設備供應情況，主要有旋挖樁機、沖擊鉆架等設備，現對兩種設備相關情況進行比較。

由表1 可知，由于施工區附近有民用供電線路通過，有限高要求，且對于水中樁施工，沖擊鉆架可架設在浮筒上進行成孔施工，而旋挖樁機由于自身重量原因，不能架在浮筒上進行成孔施工，雖然旋挖樁機成孔速度慢，但由于總樁數量不大，根據進度，多配幾臺沖擊鉆架，能滿足進度要求。因此，本工程選用當地常用的沖擊鉆架進行灌注樁成孔施工。

表1 旋挖樁機及沖擊鉆架施工相關情況比較表

3 沖擊成孔灌注樁施工工藝

3.1 施工布置

施工道路及施工平臺、圍堰施工、施工供水和供電、泥漿池排水和排污、鉆孔及混凝土澆筑塔架布置等。

3.2 施工工藝

3.2.1 灌注樁施工工藝流程（圖1）

圖1 混凝土灌注樁施工工藝流程

3.2.2 成孔原理分析

灌注樁鉆具由一根5 m 長的鉆桿和一個1 m 高的擴大鉆頭組成，擴大鉆頭直徑為灌注樁孔徑，灌注樁鉆具重約2.5 t。鉆具系于施工塔架的吊鉤上，由卷揚機牽引，作垂直往返運動。2.5 t 重的鉆具吊至一定高度（一般為3 m）后，松開卷揚機控制桿，鉆具做自由落體運動，鉆頭對打樁區域土層做沖擊性切割，再由卷揚機慢慢起吊鉆具，孔內一部分土由鉆頭帶出，孔壁由于鉆頭的剪切力而得到加固。當孔鉆至一定深度后，更換帶進水孔的起吊頭（該部分與鉆具最上部螺紋連接），進水孔與水泵及管路連接，泥漿池中的洗液（由膨潤土、水、粘土等組成，也有護壁作用）通過水泵、水管、起吊頭進水孔、起吊頭、鉆桿、鉆頭，再進入孔內進行孔內沖洗，孔內土體在水流作用下稀釋，并從孔口流出至孔外。這樣，循環往復完成一個孔的鉆孔。

3.2.3 施工要點

1）造孔

●造孔前，要進行場地開挖和平整，地平面開挖至承臺底部。●調整三角支架，使鉆頭中心與基礎樁中心重合。●在灌注樁頂部預埋薄鋼板制成的定位鋼筒，鋼筒長不少于3.0 m。

●孔內洗液要高于施工部位地下水平面1.5 m，洗液由膨潤土等材料按一定比例制成。

2）洗孔

●鉆孔到設計深度后，要進行洗孔。

●在進行洗孔時，洗液顏色不發生變化，再持續洗孔40 min 之后，洗孔完畢。

3）下放鋼筋籠

●下放鋼筋籠之前，要再次測量鉆孔深度。

●要嚴格按基礎樁施工圖要求，加工制作鋼筋籠，在進行鋼筋籠安裝時，要確保鋼筋籠保護層厚度。

●鋼筋籠吊裝時，前一個鋼筋籠頂部固定在孔口定位薄壁鋼筒上，后一個鋼筋籠由塔架吊裝，與前一個鋼筋籠進行焊接或搭接。這樣，依次安裝所有鋼筋籠。

4）混凝土澆注

●鋼筋籠就位，并經檢查合格后，進行基礎樁身混凝土澆筑。

●混凝土澆注前，進行導管分節安裝，第一節導管底部安裝混凝土塞子，保證導管下至孔底后，孔內液體不能進入導管內。

●用于灌注樁澆注的混凝土必須按設計配合比進行拌和，用于混凝土拌制的材料（如碎石、砂和水等）必須滿足AASHTO 規范要求。

●當導管內混凝土達到一定的量之后，輕輕地將導管提升5～10 cm，導管底部塞子脫落，導管內混凝土進入灌注樁孔底部。在混凝土澆注過程中，通過計算和測量，確定導管的提升速度，以避免灌注樁孔內護壁泥漿進入導管內。

●隨著灌注樁孔內混凝土面的升高，導管被分節拆除，孔內護壁泥漿從孔口排出。直至樁孔內混凝土上升至樁的頂部，孔內護壁泥漿全部從孔口排出，所有導管被拆除。基礎樁身混凝土澆注完成。

3.3 施工質量控制

1）基礎樁施工區域場地平整后，要仔細對樁孔位進行測量放樣，保證測量精度，以避免因測量不準確，而重新進行樁基施工。

2）護壁沖洗漿液要嚴格按配合比進行配制，嚴禁使用不合格漿液，以避免因使用不合格漿液而導致塌孔現象發生。

3） 要保證鋼筋籠的保護層厚度和鋼筋的搭接長度。

4）在進行基礎樁身混凝土澆注時，要嚴格控制導管的提升速度，以避免灌注樁孔內護壁泥漿進入導管內，從而影響樁身混凝土的澆注質量。

要嚴格按混凝土配合比進行混凝土拌制，確保混凝土的塌落度，以避免混凝土堵管現象發生。

4 結 論

孟加拉某高等級公路項目橋梁施工是本工程施工的難點，橋梁基礎灌注樁又是橋梁施工的重要內容之一，它是橋梁施工進度的關鍵點。項目部從具體的施工條件出發，并結合當地的實際情況，充分借鑒當地的施工經驗和利用當地資源，采用沖擊成孔灌注樁施工技術，在計劃工期內圓滿完成所有240 根灌注樁施工，保證了工程質量，降低了施工成本。

1）采用鉆具自重沖擊成孔工藝，設備操作簡單，技術含量低，工人勞動生產率大大提高。

2）選用市場常用的沖擊鉆進行樁基礎施工，機械臺班費低，大大降低了施工成本。

3）采用導管法水下混凝土澆注工藝，施工工藝成熟，施工難度不大，嚴格控制混凝土澆注的各個環節，保證了混凝土澆注質量。

4）以上施工工藝都是根據孟加拉當地的具體情況而采用的施工工藝，本施工工藝經常為當地人所使用，施工工藝簡單，容易掌握，大大降低了工藝使用風險，提高了工藝使用的安全性，從而保證了施工安全。