南京市建寧西路隧道工程鉆孔灌注樁首件工程施工總結

于 天

（南京市公共工程建設中心，江蘇 南京 210000）

1 工程概況

1.1 項目簡介

南京市建寧西路隧道工程，橫穿南京長江大橋南接線高架橋。項目起點RK8+706 至終點RK9+292，含南接線高架橋樁基托換，總長度約586 m，其中明挖暗埋段339 m，敞開段190 m，路基段57 m；基坑寬25.47～19.8 m，泵房位置寬27.7 m；基坑開挖深度19.5～1.1 m。隧道設3 道封堵墻，分為A、B、C，3 個獨立的基坑，樁基托換位于A 基坑。第一道封堵墻位于RK8+706（本標段與相鄰標段的分界點）；第二道封堵墻位于RK8+811；第三道封堵墻位于RK9+000。如圖1所示。本工程臨近待建南京地鐵9 號線大橋南路站，該站基坑與本標段基坑水平距離1～12 m，其東側端頭井與隧道共用4 幅1 000 mm 地墻。

圖1 施工總平面布置圖

1.2 樁基托換

建寧西路隧道與南京長江大橋南接線高架橋交節點（現四平路廣場），既有南接線高架橋4#、6#橋墩位于隧道明挖基坑南北兩側，緊鄰基坑；5#橋墩位于隧道基坑內。由于大橋南路高架橋既有橋墩樁基采用預制方樁，且樁長僅約19 m，節點位置基坑開挖深度已達19 m 左右，為確保隧道施工時大橋南路高架橋能正常運行，須在基坑施工前，對高架橋基礎進行加固托換保護。樁基托換方案如圖2 所示。

圖2 樁基托換方案平面圖

本工程鉆孔灌注樁鉆孔范圍內的土層由上而下依次主要有：②-1b2-3 粉質黏土、②-2d-c2-3 粉土夾粉砂、②-3d1-2 粉砂、③-2b2-3 粉質粘土、②-4b2-3 粉質黏土、③-3b1-2 粉質黏土、③-4b2-3 粉質黏土、③-4d1-2 粉細砂、③-4e2 含卵礫石中粗砂、⑦-1 泥巖、⑦-2 泥巖、砂質泥巖、⑦-3 泥巖、砂質泥巖、⑦-3-1 泥質砂巖、砂巖（破碎）、⑦-3-2 泥質砂巖、細砂巖。

首件灌注樁，樁徑Ф1000，設計樁頂標高5.7 m，樁底標高-43 m，有效樁長48.7 m。鋼筋籠主筋采用HRB400 直徑25 mm 鋼筋共24 根，加強箍采用HRB400 直徑20 mm 間距2 m/道，HPB300 直徑10 mm光圓鋼筋，加密區間距100 mm、非加密區間距200 mm。混凝土采用C30 水下混凝土。

2 首件工程施工的目的

檢驗經審批的施工方案是否合理、可行，選用的機械設備是否適合當地的地質條件，各項檢測指標是否滿足施工技術規范和設計圖紙的要求，以便進一步完善施工方案、機械組合、施工工藝流程等。

3 施工準備工作

3.1 施工資源配置

施工單位管理人員配備見表1，勞動力資源配置見表2。

表1 施工單位管理人員配備

表2 勞動力資源配置

3.2 機械儀器配置

具體機械儀器配置見表3。

表3 機械儀器配置

鉆孔樁施工技術方案已通過審批。施工測量交接樁復測已經完成，進場人員已進行了技術交底和安全交底，三級安全教育培訓均滿足規定要求。進場鋼筋原材料、焊接試件經檢測均已合格。混凝土配合比通過了確認。采用GPS-10 型回旋鉆機。鋼筋籠制作完成并驗收合格，滿足開工條件。

4 施工工藝流程及施工過程

4.1 施工工藝流程

鉆孔準備→樁位測量放樣→埋設鋼護筒→鉆機就位→鉆進→成孔→測量孔深、孔徑、孔形等→第一次清孔→吊裝鋼筋籠→第二次清孔→灌注水下混凝土。

4.2 首件施工過程記錄

10 月18 日開始制備泥漿，泥漿采用黃土拌制。開鉆前測試泥漿指標為：黏度29s，比重1.3。

10 月19 日13：23 開鉆，18：12 鉆孔至40 m 塌孔回填黃土，重新鉆孔。測試泥漿指標為：黏度31s，比重1.46，含砂率31%（鉆孔過程中采用除砂器進行除砂）。

10 月20 日2：31 累計鉆孔至45 m，鉆孔速度開始緩慢，現場取樣渣，經分析鉆至含卵礫石中粗砂，于6：17 累計鉆孔至46.8 m（以每小時20 cm 速度鉆進，至最后1 小時進尺10 cm，到徹底鉆進不動）。進行樣渣取樣，經判別為巖層，滿足入巖要求。

累計第一次鉆進時間約5 h，第二次鉆進時間約12 h，成孔總用時17 h。

開始運輸及吊裝鋼筋籠。高架橋下低凈空鋼筋籠共20 節（3.5+2.25*19+0.95），8：37～17：55，鋼筋籠吊裝完成。鋼筋籠采用機械連接及下放用時7.5 h，吊裝總用時9 h。鋼筋籠下放完畢后實測孔深43 m，沉渣3.5 m。

18：00-18：42，導管下放完，二清時間為18：25～21：56，清孔沉渣30 cm，測試泥漿指標為：黏度21s，泥漿比重1.2。

22：44 開始澆筑混凝土，至10 月21 日00：14 完成鉆孔樁的灌注，澆筑用時約1.5 h。混凝土設計方量38 m3，實際澆筑38 m3。

5 首件工程施工中存在的問題和采取的措施

由于對本工程現場實際地質情況、鉆桿選型研究不到位及現場施工條件創造不足，在首件工程的施工中存在不少問題。下面就各流程存在的不足及應對措施作以下記錄。

問題1：成孔過程中，泥漿含砂率偏大。

改進措施：配備泥沙分離器，可及時清除泥漿中過量的砂子，降低泥漿含砂率，保證成孔質量。如圖3所示。

圖3 泥漿分離器使用

問題2：配漿原料準備不足，現場配漿所需的黃土材料存放不足。

改進措施：澆筑黃土存放坑，保證造漿原料數量滿足施工進度要求，同時可預存2 根樁所需的材料以應對無法及時進料等突發狀況。如圖4 所示。

圖4 現場設置造漿黃土存放池

問題3：鋼筋籠制作時存在主筋布距不均勻、加強箍焊接長度不足，箍筋漏焊脫焊現象。

改進措施：加強對鋼筋工的教育和管理，提高工人質量意識；重視鋼筋籠驗收工作，對不符合要求的鋼筋籠及時整改。箍筋間距問題采用畫線或卡尺等方式，嚴格控制箍筋間距使之符合設計要求。

6 關鍵技術總結

6.1 泥漿制備

泥漿采用優質黃土造泥漿，在第一次清孔前控制泥漿的比重在1.25～1.3 以內，黏度在30～32s 之間。在下導管后的第二次清孔孔底泥漿比重1.25～1.4。

6.2 埋設護筒

孔口護筒采用6～8 mm 鋼板制作，內徑比樁徑大20～40 cm，護筒埋深不淺于2 m。護筒與土層相接處用粘土夯實，護筒頂部宜高出施工地面30 cm。護筒頂面中心平面偏位小于5%，護筒的垂直度控制在1%以內。

6.3 成孔

鉆機就位后保證鉆桿垂直。開鉆時，低檔慢速鉆進，鉆到護筒下1 m 后，再以正常速度鉆進。注意護筒內保持一定數量的泥漿方可鉆進，每臺鉆機配備兩套泥漿泵輪換使用，經常檢查排漿系統，加速泥漿循環。在鉆進過程中，對不同的土層采用不同的鉆速、鉆壓、泥漿比重和泥漿量。在砂土、軟性土及不同土層交界面等容易塌孔的土層采用低檔慢速鉆進，同時提高孔內水頭，加大泥漿比重，防止塌孔。鉆孔應保證一次成孔，中途不得停頓。

6.4 第一次清孔

清孔時要保持孔內水頭，防止塌孔，在鉆進至設計深度后，稍稍提起鉆頭，循環清碴，使殘存鉆碴不斷浮出。

清孔標準符合下列規定：孔底500 mm 以內的泥漿相對密度小于1.3，含砂率≤8%，黏度≤28s，灌注水下混凝土前，孔底沉碴厚度≤100 mm，若不滿足要求，還需二次清孔。

6.5 鋼筋籠制作及下放

鋼筋籠骨架焊接前先根據設計圖紙放樣下料，做好焊接平臺，鋼筋骨架分段加工，高架橋下低凈空鋼筋籠共20 節（3.5+2.25*19+0.95），鋼筋籠嚴格按設計和規范要求制作。鋼筋籠安裝入孔時和上下節籠對接施焊時，應使鋼筋籠保持垂直狀態，對接鋼筋籠時應兩邊對稱施焊，雙面焊接焊縫長度大于5d，單面焊接焊縫長度大于10d。每節鋼筋籠焊接完成需報監理驗收，合格后再進行下一節鋼筋籠的下放及焊接工作。

6.6 導管安裝

導管用φ250 mm 的鋼管，每節長2.5 m，配1～2節長0.5～1.5 m 短管，由管端粗絲扣、法蘭螺栓連接，接頭處用橡膠圈密封防水，施工前對導管作水壓和接頭抗拉試驗。

6.7 二次清孔

在第一次清孔達到要求后，由于要安放鋼筋籠及導管，至澆注砼的時間間隔較長，孔底又會產生沉碴，所以待安放鋼筋籠及導管就緒后，再利用導管進行第二次清孔。清孔標準是對圍護樁孔深達到設計要求，孔底泥漿密度1.25～1.4，復測沉碴厚度在10 cm 以內，此時清孔就算完成，立即澆注砼。

6.8 水下混凝土灌注

灌注連續進行，中途停歇時間不超過15 min，在整個灌注過程中，導管在埋深控制在2～6 m 之間，由專人測量導管埋置深度及管內外面的高差，填寫水下澆注記錄。灌注完成后水下的澆注面宜高出樁頂設計高程的50～100 cm，以保證樁頂的強度質量，避免因樁頭強度達不到設計要求引起的質量問題，另外澆筑全過程應當及時記錄備案。

7 結束語

本文通過首件施工驗證了既定鉆孔樁施工方案的可實施性，并總結首件中的不足之處，加以改進提高，為后續鉆孔樁施工提供了有價值的數據和經驗。