客運專線橋梁砂礫層鉆孔灌注樁施工工藝

王浩

(河南省機電設(shè)備招標(biāo)股份有限公司，河南 鄭州 450003)

在橋梁的常見結(jié)構(gòu)體系中，有一種基礎(chǔ)形式-鉆孔樁得到了廣泛應(yīng)用，因其具備適應(yīng)性強、成本適中、施工簡潔等特點。但又由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，影響其施工質(zhì)量的因素較多，因此，其施工工藝及具體實施過程對以后的施工及建筑質(zhì)量有著決定性的影響。

下面就從鉆孔灌注樁的施工準(zhǔn)備、鉆孔技術(shù)、鋼筋籠的制作運輸和吊裝就位、灌注水下混凝土、檢樁等方面具體介紹一下其施工工藝。

1 施工準(zhǔn)備

鉆孔前的施工準(zhǔn)備工作主要包括:場地平整，施工便道鋪設(shè)，用水、用電設(shè)施的配置，護筒的制作和埋設(shè)，鉆孔架的制作，鉆孔機械的準(zhǔn)備，泥漿的制備和孔樁位置放樣等。

2 鉆孔技術(shù)

2.1 鉆機就位檢查

鉆機就位前，應(yīng)檢查鉆孔前的上述各項準(zhǔn)備工作;鉆機就位后，應(yīng)固定平穩(wěn)，不能發(fā)生移動和較大沉降，且須核對孔樁位置。

2.2 鉆孔開始，連續(xù)鉆進

鉆孔須連續(xù)作業(yè)，并記錄鉆進過程中的施工情況，定期抽檢鉆孔泥漿指標(biāo)，不滿足要求的，應(yīng)及時改正，并注意補充新拌泥漿。

2.3 撈取渣樣，核對地質(zhì)情況

鉆進施工過程中，每進一定尺寸后須檢查豎直度和鉆孔直徑，關(guān)注地層變化，在地層有變化時應(yīng)撈取渣樣，判明地質(zhì)情況后進行記錄并與地質(zhì)剖面圖核對。根據(jù)地層實際變化情況采用合適的鉆進方式，以確保成孔質(zhì)量。

2.4 成孔檢測及清孔

當(dāng)鉆至設(shè)計深度后，需進行成孔檢測。成孔檢測按設(shè)計要求進行，成孔中心位置、深度、直徑、傾斜度、鉆孔底標(biāo)高等應(yīng)滿足設(shè)計要求;成孔檢測合格后方可進行清孔。

3 鋼筋籠的制作、運輸和吊裝就位

3.1 鋼筋籠的制作和存放

鋼筋籠骨架在制作場內(nèi)分節(jié)制作，采用胎具成型法。鋼筋骨架保護層采用綁扎混凝土預(yù)制塊的方法設(shè)置，要求每平方米不少于4個。鋼筋骨架的臨時存放場地必須保證干燥、平整。存放時，可在適當(dāng)位置墊上木方，以免受潮或沾上泥土。每組骨架的各節(jié)段須編號排放，并進行標(biāo)識，便于外運時按順序裝車。

3.2 鋼筋籠的運輸

鋼筋籠制作好后，用平車運至各樁位，運輸前骨架要固定牢穩(wěn)，運輸過程中要平穩(wěn)地運行，裝卸鋼筋籠時，不得拋擲，以防鋼筋籠變形。必要時，焊接鋼筋支撐進行加固處理。

3.3 鋼筋籠吊裝就位

鋼筋骨架運到現(xiàn)場后，安裝時可采用汽車吊，為了保證骨架吊裝時不變形，可采用兩點吊，鋼筋骨架吊起后須檢查其是否順直。

骨架入孔時應(yīng)慢慢下放，嚴(yán)禁擺動以免碰撞孔壁。將骨架在護筒口處臨時支撐后，方可起吊第二節(jié)骨架，當(dāng)上下兩節(jié)骨架位于同一豎直線上時進行焊接，如此重復(fù)，進行第三節(jié)、第四節(jié)骨架的吊裝焊接，直至所有骨架安裝完畢。

在進行骨架最上端定位時，須由測定的孔口標(biāo)高來計算定位筋的長度，并反復(fù)核對無誤后再焊接定位。隨后在定位鋼筋骨架頂端的頂?shù)跞ο旅娌迦雰筛叫械墓ぷ咒摶虿垆?，將整個定位骨架支托于護筒周圍設(shè)置的枕木上，牢固定位，以免在灌注混凝土過程中發(fā)生浮籠現(xiàn)象。

4 混凝土的運輸和灌注

4.1 混凝土的運輸

混凝土在運輸過程中應(yīng)盡量縮短距離和時間，防止混凝土產(chǎn)生離析。灌注前混凝土坍落度的損失不得超過2cm(與出罐時相比)。混凝土運輸采用專用混凝土運輸車，混凝土在攪拌站拌制完成，從攪拌站發(fā)車，經(jīng)貫通施工便道運送至施工現(xiàn)場，每根樁灌注混凝土?xí)r必須保證混凝土運輸車的數(shù)量，每輛混凝土運輸車出場時間間隔不超過30分鐘。灌注施工前，應(yīng)安排專人一方面盯在混凝土攪拌站協(xié)調(diào)混凝土供應(yīng)事宜，另一方面提前察看混凝土運輸車行走路線，疏導(dǎo)交通，保證運輸?shù)缆窌惩ā?/p>

4.2 直升導(dǎo)管法灌注混凝土

水下混凝土工程施工采用直升導(dǎo)管法。灌注導(dǎo)管采用φ300mm的快速卡口垂直提升導(dǎo)管。每節(jié)長2.65m，底節(jié)長4m，配以0.5m及1m調(diào)整管節(jié)，漏斗下用1m導(dǎo)管，管節(jié)間用帶有膠墊的法蘭盤聯(lián)結(jié)。導(dǎo)管使用前組裝編號，導(dǎo)管組裝后軸線偏差，不宜超過鉆孔深度0.5%并不大于10cm，

導(dǎo)管長度由孔深及工作平臺高度決定。漏斗底距鉆孔上口，大于一節(jié)中間導(dǎo)管長度。導(dǎo)管接頭采用螺旋絲扣連接，并設(shè)防松裝置;導(dǎo)管內(nèi)過球應(yīng)暢通。

導(dǎo)管配置完成后，可在其外壁上用明顯標(biāo)記逐節(jié)編號并標(biāo)明長度，且須配備總數(shù)20%～30%的備用導(dǎo)管。

吊放導(dǎo)管時，應(yīng)使其位置盡量靠近孔的中心，軸線順直，平穩(wěn)下放，防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。吊掛和升降導(dǎo)管，可用鉆機的起吊設(shè)備或汽車吊，須保證導(dǎo)管升降高度準(zhǔn)確且位于孔位中心，在澆筑混凝土前，須進行導(dǎo)管的升降試驗。

4.3 首批混凝土灌注

首批混凝土灌注量較大，其需用量通過計算確定，要滿足首批混凝土入孔后，導(dǎo)管埋入深度不得小于1m并不大于3m，因此需在漏斗口下設(shè)置嚴(yán)密可靠的栓、閥，以貯存混凝土拌合物，待漏斗和儲料斗內(nèi)儲量夠了，才開啟栓、閥，使首批混凝土在很短的間內(nèi)一次降落到導(dǎo)管底。栓、閥還可在開始灌注時防止水(泥漿)與混凝土接觸。

4.4 混凝土連續(xù)灌注

混凝土由攪拌站集中生產(chǎn)供應(yīng)，混凝土攪拌運輸汽車運輸至樁位處，直接灌注，汽車起重機配合灌注。澆注混凝土前，應(yīng)再次量測孔深和沉渣厚度，要求沉渣厚度小于10cm，若沉渣厚度大于10cm。則可采用水封導(dǎo)管或換漿法進行二次清孔，二次清孔完成后，應(yīng)立即灌注水下混凝土。

鉆孔應(yīng)經(jīng)過成孔質(zhì)量檢驗合格后，方可開始灌注工作。安裝導(dǎo)管時，導(dǎo)管下口離孔底25～40cm，上口與儲料斗相連。導(dǎo)管在使用前先進行試拼并做閉水壓試驗。導(dǎo)管隨灌注隨提升，防止斷樁和短樁，并作好施工記錄。

將首批混凝土灌入孔底后，應(yīng)立即探測孔內(nèi)混凝土面高度，計算導(dǎo)管內(nèi)埋深，符合要求，方可繼續(xù)灌注。

混凝土灌注過程中，須徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓，破壞管節(jié)間的橡膠圈，從而導(dǎo)致導(dǎo)管漏水。

為防止堵管，在向?qū)Ч軆?nèi)傾注混凝土?xí)r不宜正對管口中心，且不得過猛;在澆筑過程中，可采用安全電壓的工作燈檢查導(dǎo)管是否漏水及其它情況。

開始灌注時，當(dāng)孔內(nèi)混凝土埋至鋼筋骨架5m左右以后，應(yīng)將適當(dāng)提升導(dǎo)管高度，縮小導(dǎo)管埋置深度，同時增加鋼筋骨架在導(dǎo)管口以下的埋置深度。

當(dāng)混凝土澆筑面接近設(shè)計高程時，要緩慢提升導(dǎo)管，并用取樣盒等容器直接取樣確定孔內(nèi)混凝土的頂面位置，須確?；炷另斆鏉仓翗俄斣O(shè)計標(biāo)高1m以上。

水下混凝土澆筑須連續(xù)進行，中途不得停頓，并應(yīng)盡量縮短其它工作的間斷時間，每個孔樁的澆筑時間不宜太長，在2小時內(nèi)完成澆筑最佳，澆筑完畢后，位于地面以下及樁頂以下的孔口護筒應(yīng)在混凝土初凝前提出。

4.5 灌注混凝土表面測深和導(dǎo)管埋深控制

4.5.1 測深

灌注水下混凝土?xí)r，應(yīng)探測孔深和已灌注的混凝土面高度，以控制樁頂高度、埋導(dǎo)管深度等。如探測不準(zhǔn)確，將造成提漏導(dǎo)管、埋管過深等而發(fā)生夾層斷樁、短樁或?qū)Ч馨尾怀龅仁鹿省?/p>

4.5.2 導(dǎo)管埋深控制

灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管的首灌埋深應(yīng)控制在2m左右，首灌完畢后，導(dǎo)管埋深一般宜控制在2m～6m范圍之內(nèi)。大于6m以上時，易發(fā)生埋管事故。因此控制導(dǎo)管埋深，直接影響成樁質(zhì)量，所以在水下混凝土灌注過程中，要經(jīng)常準(zhǔn)確探測孔內(nèi)混凝土面的標(biāo)高，及時調(diào)整埋管深度，防止導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)斷樁事故。用測深錘測孔時，采用三點測法，防止誤測。

在灌注作業(yè)將要結(jié)束時，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度減小，壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿稠度增加，比重增大。若孔內(nèi)混凝土頂面上升困難，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，使?jié)沧⒐ぷ黜樌M行，泥漿引流至適當(dāng)泥漿沉淀池進行處理，以防止污染。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上增加至少1.0m樁頭。

5 檢樁

當(dāng)一個承臺內(nèi)所有樁基打完后，最后一根樁的自然養(yǎng)護時間到達規(guī)定要求后，即可進行基坑開挖，并對所有樁頭進行處理，然后請第三方檢測進行檢樁。

6 結(jié)語

在橋梁工程施工過程中，水下混凝土鉆孔灌注樁是一種比較常見的基礎(chǔ)形式，但在其施工過程中也有很多問題值得我們注意和學(xué)習(xí)。因此，加強和提高橋梁鉆孔灌注樁施工工藝是確保橋梁建設(shè)和發(fā)展的有效途徑?？傊?，在橋梁鉆孔樁施工中，技術(shù)合理、工藝得當(dāng)，層層把控才能建成高品質(zhì)的工程。

［1］趙秀.淺談橋梁鉆孔灌注樁施工工藝.《科技情報開發(fā)與經(jīng)濟》(2006年第16卷第15期第295-296頁)

［2］趙麗.橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝及質(zhì)量控制措施.《黑龍江交通科技》(2006年第5期第57-58頁)

［3］客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)鐵建設(shè)(2005)160號

［4］新建時速300～350公里客運專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定(上、下)鐵建設(shè)［2007］47號