淺析張石高速三期某標段鉆孔灌注樁施工技術要點

摘要：伴隨經濟社會的飛速發(fā)展，我國公路（鐵路）建設事業(yè)不斷發(fā)展和進步，隨著公路里程的延伸，各種形式種類的橋梁爭相出現(xiàn)，重型化、大型化的公路運輸車輛，交通量隨之增加，給公路和橋梁帶來了巨大的壓力，尤以橋梁基礎為關鍵。文章以工程實例對橋梁鉆孔灌注樁基礎的施工要點進行了探討。

關鍵詞：公路橋梁；鉆孔灌注樁；鋼筋籠制作；鋼筋籠吊裝；水下混凝土；施工要點 文獻標識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2016）33-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.044

1 本合同段樁基工程簡況

張家口至石家莊公路三期三號地（冀蒙界）至張北段高速公路全長57.813km，路線按雙向四車道高速公路標準建設，設計時速100km/h，路基寬26m，橋涵設計汽車荷載采用公路一級，設計洪水頻率大、中、小橋和涵洞均采用1/100。其中L6標段位于河北省張北縣北部和沽源縣西部，里程樁號：K33+000～K43+000。

本標段共含有3×13m空心板中橋兩座：4×20m預制組合箱梁中橋一座：4×20m預制組合箱梁分離式立交橋一座：18+2*24+18m預應力砼連續(xù)現(xiàn)澆箱梁互通式立交橋一座。其樁基工程：共設計鉆孔灌注樁基礎

140根。

2 鉆孔灌注樁施工準備

2.1 施工場地、設備及平臺等準備工作

用推土機或裝載機將場地清理、平整、夯實；采用QZ-200型反循環(huán)鉆機鉆孔/三翼空心單尖鉆錐。在工地需要打井，以保證水源的就近取水，同時前期的施工電源主要依靠發(fā)電機，并且發(fā)電機安裝在施工平臺上，還需要保證混凝土的供應。除此之外，樁基施工采用泥漿池，這樣有利于避免污染，還要做好護壁泥漿的相關工作。

2.2 按照設計圖進行放線、定樁

進行引測需要根據(jù)設計圖紙上的測量控制網和水準點，并且安放鉆機前，要保證樁位線的準確。測量放線需要依據(jù)樁位坐標，同時和全站儀共同判斷出樁的具體位置。

3 鉆孔灌注樁施工技術要點

3.1 護筒制作及埋設

需要對鋼護筒進行焊接作業(yè)，同時為整體焊接，然后對護筒進行埋設工作，該工作需要挖設一個坑，坑的直徑要比護筒多20～40cm，并且其中心軸線要對準樁位中心，從而確保導向的準確、孔口土壤的穩(wěn)定、實現(xiàn)孔內外表層水的有效隔離及保護孔口、孔壁不塌。設定護筒的內徑為200cm（比樁徑大30cm），護筒頂標高超過施工面，大概超過20～30cm。

3.2 制備泥漿

該工程使用的黏土（或膨潤土）及水滿足的條件為：塑性指數(shù)大于25、粒徑小于0.005mm的粘顆粒含量大于50，然后用攪拌機將其調制成泥漿，泥漿調制好后放置在鋼制泥漿池內以滿足后期的需要。

3.3 鉆機安裝就位及鉆孔方法

3.3.1 下鉆前，要判斷好鉆頭的準確位置，位置的確定需要以中心定位樁拉線為依據(jù)，并且經過多次的重復，才能找到恰當?shù)你@頭位置。鉆機就位后要保證頂端和底座的平穩(wěn)，并且用經緯儀對鉆臂的垂直度進行仔細全面的測量，準確無誤后方可用纜繩將其頂端固定好。鉆機剛開始工作需要緩慢鉆進，等到鉆頭或是導向部位完全進入地層后，使初成孔壁堅實、豎直、圓順，起到導向作用，方可加速鉆進。要小心鉆進過程中沉陷或是位移的產生，如果出現(xiàn)要馬上采取相應的措施。

3.3.2 如果鉆機是反循環(huán)的，那么開始作業(yè)前需要開啟轉盤和泥漿泵，直到有足夠數(shù)量的泥漿泵進入鉆孔后才能開始鉆進作業(yè)，在黏性土中宜中等速度、大泵量、稀泥漿鉆進；在通過砂層時，應輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿中鉆進。

3.3.3 采用泥漿固孔措施，泥漿比重在1.25～1.40之間，孔內泥漿高出水位1.5～2.0m，以防塌孔。反循環(huán)鉆機鉆進時，應連續(xù)的補充泥漿，防止鉆機只排渣，水頭降低而造成塌孔。

3.4 清孔和二次清孔

鉆孔至設計標高后應清孔，在澆筑水下混凝土前如果沉渣超過施工技術規(guī)范要求時應進行二次清孔。

清孔：當采用循環(huán)鉆機鉆孔時，采用換漿清孔法和抽漿清孔法，將鉆頭提起10～20cm，并不斷旋轉，置換泥漿和將其渣物排掉；進行清孔排渣作業(yè)時，為避免塌孔，需要保留孔內水頭。

二次清孔：除采用開口泥漿盒檢查沉淀厚度外，在澆筑水下混凝土前，將孔底沉積過厚的沉渣攪動，使小量沉降的泥漿漂浮后，立即澆筑水下混凝土。

3.5 鉆機作業(yè)

鉆機工作的完成需要不同班組共同努力，同時班組人員要對鉆孔施工情況進行記錄，在交班的時候需要對下一班人員對鉆機作業(yè)的相關情況進行說明。鉆進施工人員還要了解地層狀況，對位于地層變化處的渣樣進行研究，并記錄其研究結果，其后以地質剖面圖為依據(jù)，進行對比。

3.6 應對鉆孔故障的方法

3.6.1 在鉆孔過程中如果出現(xiàn)坍孔、彎孔、縮孔、偏斜、擴孔、埋鉆、糊鉆等故障的話，需要先確定故障位置，然后對其發(fā)生原因進行判定，最后確定處理方法。

3.6.2 處理鉆孔偏斜的方法。鉆孔會出現(xiàn)不同的偏斜情況，那么其處理方法必然不同。其中如若鉆孔不深且偏斜接近于1%的，其處理步驟為校正鉆機—反復對鉆錘掃孔，使孔垂直；如果偏斜度大于1%，則需要重新鉆。另外，如果巖層是傾斜的也會導致鉆孔偏斜，這時需要緩慢進行鉆進作業(yè)，低壓下進行鉆進，并且通過傾斜巖后方可進行正常鉆進作業(yè)。

3.6.3 擴孔縮孔的處理方法。如果是因為鉆錐、鉆桿的擺動太大造成的擴孔縮孔的話，則需要調整鉆壓，從而有利于避免鉆桿彎曲，進而形成擴孔；對于鉆頭磨損嚴重造成的縮孔，則需要對其實施補焊作業(yè)。

3.7 鋼筋籠的制作和吊放安裝

3.7.1 可以分段制作橋梁長樁鋼筋籠骨架，依據(jù)吊裝條件確定分段長度（大約為11m），同時保證其形狀不變，并且接頭不能在一起；鋼筋籠的安裝需要使用吊車，還要一段一段地進行下沉作業(yè)。具體步驟為：第一段進孔后，需要在孔口安置鋼管，然后吊起下一段鋼筋籠，并且將其底端對準上一段鋼筋籠，對正之后進行焊接作業(yè)，然后拆掉鋼管，將鋼筋籠用吊車放入到位。

3.7.2 鋼筋籠每隔2～2.5m就架設Φ16～Φ18的鋼筋箍，將其加固。同時將環(huán)形砂漿墊塊安置在骨架的箍筋上，直徑滿足保護層的厚度需要。

3.7.3 用吊車將鋼筋籠安裝好，在鋼筋籠箍筋和主筋連接處設置起吊點，并且吊點要呈對稱性，而且要一次完成吊起作業(yè)。只有技術人員在場，才能進行鋼筋籠下放作業(yè)，并且對護筒頂標高進行現(xiàn)場測量工作，從而控制鋼筋籠上浮和樁頂標高等問題，鋼筋籠與設計高程符合后固定好孔口，最后進行混凝土澆筑作業(yè)。

3.8 技術準備工作

3.8.1 準備好所需要的材料，如內徑為250～350mm的圓錐形漏斗和鋼制導管，導管中間每節(jié)為2m，底部每節(jié)長為4～6m，與漏斗相連的輔助管節(jié)為0.5m和1m各一節(jié)。導管螺紋連接，使用前進行水密承壓和接頭抗拉性能試驗（試驗水壓為孔內水壓的1.3倍），試拼完成后需要對導管的尺度進行標注，連接后的管道軸線的偏斜度與其長度的差值不能超過0.1%（前者大于后者），漏斗的上口直徑為80cm、高為90cm，并且上口連接于儲料口，下口連接導管。混凝土灌注作業(yè)的后期，需要注意的是漏斗底部和樁頂或孔口水面的差距至少為4m（前者高于后者）。

3.8.2 儲料斗：漏斗和儲料斗的容積與第一批混凝土數(shù)量的關系為，前者大于等于后者，第一批混凝土體積計算方法：

第一批混凝土體積：

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1

式中：

D——樁孔直徑（m）

H1——樁孔底與導管底端間距（m）

H2——導管初次埋置深度（m）

d——導管內徑（m）

h1——樁孔內混凝土達到埋置深度H2時，導管內混凝土柱平衡導管外壓力所需的高度（m），即h1=Hw*γw/γc

3.8.3 在漏斗底部設置可靠的隔水栓或板式閘門。

3.8.4 水下混凝土的配制：水下混凝土C20：砂率：40%～50%；水灰比：0.5～0.6；混凝土坍落度：18～22cm。

3.9 水下混凝土的灌注

3.9.1 實施水下混凝土灌注作業(yè)需要滿足：鉆孔驗收合格、孔底的沉淀厚度二次檢查后仍合格、鋼筋籠下沉到要求的位置和相應的其他準備都合格。

3.9.2 第一批混凝土灌注后，混凝土內導管的埋入深度應大于等于1m。

3.9.3 在灌注作業(yè)中需要每經過15分鐘，就進行一次孔內緩凝土面位置的探測工作，如若導管的埋入深度不合適，能夠及時糾正。總的來說，導管的埋入深度2～6m，并且值得注意的是導管不能放置于混凝土面。

3.9.4 只要水下混凝土灌注開始了，就需要一直持續(xù)直到完成，同時做好相應的施工記錄。后期的混凝土要緩慢灌入，千萬不能著急和量過大，避免管內形成高壓氣囊，最終出現(xiàn)漏水。

3.9.5 如果孔內混凝土面與鋼筋孔底端持平，那么需要將導管的埋入深度加大，同時放慢灌注速度，從而混凝土的上升沖力得到下降。如若混凝土進入骨架的深度超過2m，那么導管的埋置深度能夠適當降低，但不能低于2m。

3.9.6 灌注工作完成后，緩凝土的頂面高度應超出設計高度0.5～1m，還要將灌注量和樁長進行對比。

4 鉆孔灌注樁的檢驗

要按照規(guī)范和設計要求檢查樁身混凝土，看其質量是否達標。經檢測L6標段所有橋梁樁基礎全部為一類樁，工程質量符合設計和規(guī)范要求。

5 結語

隨著我國交通運輸事業(yè)的日益壯大，對地基基礎工程的要求更為嚴格，加上公路橋梁施工中的地質條件和施工技術現(xiàn)工程質量密切相關，特別是其中的地基施工更是決定著工程質量，橋梁鉆孔灌注樁施工要嚴格按施工方案、質量標準、操作規(guī)程和流程施工，必須保證鉆孔灌注樁施工技術質量，為整體工程的穩(wěn)定和牢固提供質量保證。

參考文獻

[1] 陳嬌.關于橋梁鉆孔灌注樁施工技術的分析[J].科技 致富向導，2012，（7）.

[2] 史佩棟.樁基工程手冊[M].北京：人民交通出版 社，2008.

作者簡介：趙立峰（1975-），男，河北鹿泉人，供職于河北省地礦局第三地質大隊，研究方向：水文地質、工程地質和環(huán)境地質，公路工程，地質災害治理。

（責任編輯：王 波）