橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工分析探討

韓長海

摘要：灌注樁屬于隱蔽工程，由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求。橋梁樁基橋工程技術(shù)十分復(fù)雜，影響的方面因素很多，筆者以自身的施工經(jīng)驗，結(jié)合實際建設(shè)橋樁基礎(chǔ)工程為例，對鉆孔灌注樁的工程技術(shù)進(jìn)行研究、分析。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁、橋梁樁基礎(chǔ)、施工

一、樁基施工前的準(zhǔn)備工作

1.施工前的場地準(zhǔn)備

施工前將場地進(jìn)行平整，實施三通一平，方便安裝鉆機、吊車停放、鋼筋籠下放及砼澆筑。本橋位1～4#墩位于水中，水深長年在1～2米左右，采用土袋圍堰筑島平臺，用砂質(zhì)土筑一條長70米，頂寬8m的E形島，并壓實，平臺高出正常水位1.0米，填土外部采用1：1.5坡比，用無紡布袋砂質(zhì)土壤填筑。為防止沖刷，在0#臺和1#墩樁之間留下一條5米寬泄水道。

2.施工前的設(shè)備選擇

現(xiàn)在工程中常用的鉆頭是旋轉(zhuǎn)鉆，沖擊鉆和沖抓鉆頭3類型。旋轉(zhuǎn)鉆主要在粘質(zhì)土壤，砂土，礫、卵石粒度小于鉆桿內(nèi)徑2 /3以下的，含量低于20%碎石土;成80～250厘米孔徑孔的深度，成孔深度大于50米。沖擊鉆主要用于巖土類的樁，也有用于其他土類的樁基施工;成孔直徑80～200cm，成孔深度一般不大于50m。沖抓鉆主要用于淤泥、粘質(zhì)土、砂土、礫石及卵石。成孔直徑60～150cm，成孔深度20～40m。工程土質(zhì)狀況、樁基礎(chǔ)的直徑、選用適當(dāng)?shù)臋C械，越過這座橋516米預(yù)制板續(xù)橋結(jié)構(gòu)，全長92m，上部結(jié)構(gòu)為連續(xù)梁、基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，設(shè)計樁徑為1.2m，樁長45m。工程地質(zhì)河床1～5米的粘土和亞粘土，以下5～15m的淤泥質(zhì)土夾3～5m中粗砂夾層，16～20m砂層、21～48m含粗砂約10%的亞粘土。根據(jù)橋所在的地質(zhì)狀況，考慮工期及施工需要，采用回旋鉆機進(jìn)行工程作業(yè)。

3.施工前進(jìn)行測量放樣

設(shè)置三角閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)，使它符合規(guī)范要求，對水準(zhǔn)基點進(jìn)行復(fù)測。利用全站儀采用極坐標(biāo)法一次放出多根基樁的平面中心位置，互相復(fù)核，設(shè)置“十”字護(hù)樁， （護(hù)樁設(shè)置于穩(wěn)固、通視的地方） 注意妥善保護(hù)，以便隨時恢復(fù)樁平面中心位置。復(fù)核采用鋼卷尺直接測量相互比較核對，確保放樣準(zhǔn)確無誤。

4.施工前預(yù)先埋置護(hù)筒

鋼護(hù)筒采用10mm鋼板卷制而成，，達(dá)到堅固、耐用、不變形、不漏水、裝卸方便，而且能重復(fù)使用要求。護(hù)筒長2.0～6.0m，護(hù)筒的直徑為1.5m，比樁徑大0.3m。護(hù)筒作用：第一：固定樁位，還可以用作鉆孔導(dǎo)向;第二：保護(hù)鉆孔孔口，防止孔口的土層塌陷;第三：隔離孔內(nèi)以及孔外表層水，以保持孔內(nèi)水位高于施工水位穩(wěn)定孔壁的作用。樁護(hù)筒采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒高出地面30cm，對稱設(shè)置四個吊點，吊起后使其自然垂直，放入坑內(nèi)。

二、鉆進(jìn)成孔的施工控制

鉆孔時，首先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，孔內(nèi)配備一定量的泥漿之后，開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)開始時，低速慢進(jìn)，到達(dá)一定深度后采用中速，遇砂層時，放慢鉆頭，適當(dāng)提高泥漿稠度。利用鉆頭錐不斷提錐，落錐旋轉(zhuǎn)沖擊，讓泥漿牢牢護(hù)住孔壁使鉆渣懸于泥漿中，然后通過泥漿泵的循環(huán)帶出鉆渣。鉆孔過程中，要防止塌孔，鉆頭偏移、卡鉆、斷鉆桿、掉鉆頭、埋鉆等須注意以下幾點：

1.鉆孔施工過程中，始終保持孔內(nèi)外的水位差和泥漿的濃度，起到護(hù)壁固壁的作用，防止倒塌孔。鉆孔中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘探情況控制鉆進(jìn)速度、調(diào)整泥漿稠度，防止坍孔、鉆孔偏斜、卡鉆等情況發(fā)生。為保證樁的垂直度，采取慢速鉆進(jìn)，在鉆孔中加強校驗。出現(xiàn)偏孔，應(yīng)馬上采取措施進(jìn)行糾偏，如無法糾偏，則應(yīng)封孔，重鉆。

2.鉆孔應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不應(yīng)中途停鉆以避免坍孔，若坍孔嚴(yán)重時必須回填重鉆。在升降鉆錐時，一定要保持平穩(wěn)，防止碰撞護(hù)筒、孔壁和掛鉤護(hù)筒底部，折裝鉆桿要迅速。鉆孔過程中應(yīng)隨時對樁位、成孔情況進(jìn)行檢查。終孔時應(yīng)對樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底情況按要求進(jìn)行檢查。合格立即清孔、安放鋼筋籠。

三、清孔及吊裝鋼筋籠

清孔的目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿，以保證砼灌注質(zhì)量。清孔方法有換漿清孔、抽漿清孔、掏渣清孔等方法，可根據(jù)實際情況采用適合的方法，本工程采用換漿清孔。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，及時進(jìn)行清孔，清孔一直達(dá)到清理沉渣滿足施工要求（泥漿比重不大于1.05）。清孔時要注意的重點：第一：必須保持孔內(nèi)水頭高度;第二：灌注砼前孔底沉淀厚度不大于設(shè)計規(guī)定;第三：不得用加深孔底的方法代替清孔。其次：鋼筋籠的制作應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)先分段焊成鋼筋骨架，使用大噸位吊車或利用鉆架上的卷揚機吊入鉆孔內(nèi)就位，校正鋼筋籠的位置并加以固定，以防止灌注砼后，鋼筋籠上浮。

四、灌注水下砼施工技術(shù)

終孔清孔到位后進(jìn)行鋼筋籠安裝，鋼筋籠安裝完成立即安裝導(dǎo)管。導(dǎo)管的內(nèi)徑為30cm的鋼管，壁厚4mm，每節(jié)2m，另有調(diào)整節(jié)，長度0.5～1.0m，最下面一節(jié)為4.9m，以孔深確定導(dǎo)管的長度。導(dǎo)管的兩端使用法蘭盤連接，墊橡皮圈防止漏水。在澆注砼前必須檢查導(dǎo)管的密封性，保證導(dǎo)管密封不滲水。灌注水下砼是鉆孔灌注樁施工最后一道關(guān)鍵性的工作，其施工質(zhì)量嚴(yán)重影響樁的質(zhì)量，必須注意以下幾點：

1.砼材料的要求

認(rèn)真做好水下砼配合比設(shè)計，砼必須具有良好的流動性及和易性，為防止卡管，碎石粒徑為1～3cm，最大粒徑不大于4cm。C25水下砼配合比：采用P.O42.5級水泥：粉煤灰：黃砂：碎石：水：減水劑=1：0.17：2.34：3.33：0.60：0.01。坍落度為210mm，每立方米砼水泥用量為317kg，水灰比為0.53，砂率為42%。坍落度為210mm。

2.首批砼數(shù)量必須確保

為保證首批砼能將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出并滿足導(dǎo)管初次埋入深度的要求，應(yīng)計算確定集料斗的最小容積。砼必須拌合均勻，盡可能縮短運距，防止砼離析而發(fā)生卡管事故。灌注砼一定要連續(xù)作業(yè)，防止任何原因的出現(xiàn)，導(dǎo)致中斷灌注。砼的拌制和運輸必須達(dá)到連續(xù)施工的要求。

3.灌注過程

要隨時測量和記錄孔內(nèi)砼高度和導(dǎo)管在砼里埋深，防止導(dǎo)管提升過猛，管底提離砼面或埋入過淺，導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水造成夾泥斷樁，還要防止導(dǎo)管埋入過深，造成管內(nèi)砼壓不出或?qū)Ч鼙豁怕褡〔荒芴嵘?，?dǎo)致中止灌注而斷樁。埋管深度宜控制在2～6m。若鋼筋籠懸空，在砼接近鋼筋籠底部時，為防止鋼筋籠上浮，一定要放慢灌注速度，在砼進(jìn)入鋼筋籠1～2m時，應(yīng)適當(dāng)?shù)奶嵘龑?dǎo)管，以減小導(dǎo)管埋置深度和加大鋼筋籠下部的埋置深度。

五、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的交通建設(shè)也會日益增多，基礎(chǔ)設(shè)施的施工技術(shù)也會不斷發(fā)展和進(jìn)步，鉆孔灌注樁是基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便等特點，被廣泛地用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。

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