橋梁工程跨線鉆孔樁施工技術(shù)應(yīng)用

徐光林 徐曙光

摘 要： 鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程都是隱蔽工作，每道工序都必須從嚴(yán)要求，保證施工質(zhì)量，任何一道工序出現(xiàn)問題都將帶來(lái)嚴(yán)重的后果。本文結(jié)合作者多年工作經(jīng)驗(yàn)，以跨線鉆孔樁施工技術(shù)為研究主體，分別從鉆機(jī)鉆進(jìn)作業(yè)，安放鋼筋籠，水下混凝土灌注三個(gè)方面展開論述，以供讀者參考。

關(guān)鍵詞： 橋梁工程；跨線；鉆孔樁；施工

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，公路橋梁建設(shè)的施工技術(shù)不斷地向前推進(jìn)，部分領(lǐng)域中已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。然而橋梁施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)在樁基礎(chǔ)，部分公路橋梁的設(shè)計(jì)因地質(zhì)的特殊環(huán)境，樁基礎(chǔ)的成樁較困難，在不能采用人工挖孔樁的條件下，鉆孔灌注樁成樁技術(shù)就顯得格外重要。在橋梁施工中，利用電子計(jì)算機(jī)工程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)有效的管理，不斷引用新技術(shù)和高效率、高功能的機(jī)具設(shè)備，引用自升式水上平臺(tái)克服深水基礎(chǔ)的困難，利用遙控設(shè)備在沉井、沉箱中挖基，以減少勞動(dòng)強(qiáng)度并避免人身危險(xiǎn)等，這些都為橋梁施工提供了可靠的技術(shù)保證。

一、鉆機(jī)鉆進(jìn)

將組裝好的鉆機(jī)就位于所鉆的孔位上，鉆頭精確對(duì)準(zhǔn)放好的樁位。鉆機(jī)必須擺放水平，鉆機(jī)底盤的前后支腿下枕好橫梁及主縱梁，并擱置水平尺，隨時(shí)觀測(cè)及時(shí)調(diào)平。鉆機(jī)運(yùn)行過(guò)程中定期用儀器檢測(cè)和校正，鉆機(jī)不應(yīng)產(chǎn)生位移和沉陷，鉆機(jī)頂部的起吊滑輪緣、轉(zhuǎn)盤中心和樁孔中心三者應(yīng)在同一鉛垂線上，偏差不得大于2cm。

鉆機(jī)對(duì)正樁位，啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，待泥漿輸入到孔內(nèi)一定數(shù)量后，方可開始鉆孔。在開孔初期，應(yīng)對(duì)鉆孔速度做好控制，要時(shí)刻的注意對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，為防止孔位偏斜，對(duì)孔徑進(jìn)行檢查以及傾斜度和鉆機(jī)的平穩(wěn)程度。在鉆進(jìn)過(guò)程當(dāng)中，針對(duì)不同的地質(zhì)情況對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整，并記錄好鉆情況的詳細(xì)記錄。

鉆孔時(shí)要特別注意幾點(diǎn)，做到以下幾點(diǎn)會(huì)對(duì)避免減少斜孔、塌孔、彎孔、擴(kuò)孔現(xiàn)象的發(fā)生。

1.對(duì)樁的鉆孔和開鉆的時(shí)間也是有具體的限制的，在距離這個(gè)樁的中心有5m距離內(nèi)附近的任何樁的混凝土澆筑在24小時(shí)之后進(jìn)行。

2.對(duì)橋臺(tái)處鉆孔樁的施工，要保證在臺(tái)前、臺(tái)后填土相對(duì)穩(wěn)定并無(wú)明顯塑性流變后進(jìn)行。

3.當(dāng)遇到機(jī)架的基礎(chǔ)不牢固和道軌不穩(wěn)定時(shí)，及時(shí)并經(jīng)常性的用水平儀檢測(cè)將其進(jìn)行調(diào)整。

4.泥漿池的設(shè)置也要得當(dāng)，盡量建在孔位附近，這樣使泥漿產(chǎn)生較好的護(hù)壁效果，并使泥漿制備和貯存循環(huán)系統(tǒng)具有完備性。對(duì)泥漿堆放與土方回填工作時(shí)間應(yīng)放在開工后的現(xiàn)場(chǎng)繪制泥漿池池的平面圖之前。保持泥漿池距孔位中心的距離，并配備足夠的泥漿泵，以維持泥漿的強(qiáng)制循環(huán)和護(hù)筒中合適的泥漿液面標(biāo)高。

5.護(hù)筒下部位置也是要引起重視的，做好護(hù)筒底部的防漏水工作，并對(duì)孔內(nèi)水頭部的高度予以限制，通常高度不小于2m。泥漿密度的增大對(duì)防漏水也起一定的作用，在粗砂地層中，出現(xiàn)泥漿漏失嚴(yán)重，須投入粘土，與沖擊鉆頭粘土同時(shí)擠入粗砂空隙。

6.對(duì)清孔工作，普遍采用的是掏渣法，對(duì)此要求很嚴(yán)格，首先保證泥漿中不存有2mm～3mm大的顆粒，泥漿的相對(duì)密度要減小到1.05～1.20m。為達(dá)到灌注前泥漿指標(biāo)，采用高壓射水的方法進(jìn)行二次清孔。對(duì)泥漿指標(biāo)的測(cè)試要用標(biāo)準(zhǔn)儀器來(lái)測(cè)定，對(duì)底沉淀的厚度測(cè)試儀器為測(cè)繩配合垂球。對(duì)孔底沉淀厚度也有要求：不得超過(guò)300mm。對(duì)含砂率和泥漿比重也有要求。清孔時(shí)要滿足其規(guī)定，水位要保持在1.5—2.0m才能防止塌孔。

二、安放鋼筋籠

清孔達(dá)到要求后，下放鋼筋籠。鋼筋籠的Ⅰ級(jí)鋼采用T421焊條，Ⅱ級(jí)鋼筋采用T506焊條，采用搭接焊或幫條焊，雙面焊接，焊接長(zhǎng)度不小于5d；幫條焊應(yīng)采用與主筋同級(jí)別的鋼筋，其總截面面積不應(yīng)小于被焊鋼筋的截面積。當(dāng)無(wú)條件時(shí)可采用單面焊，對(duì)焊接長(zhǎng)度的要求是不得小于10d，接頭須按規(guī)定50%相互錯(cuò)開，接頭間距不小于1.3倍的搭接長(zhǎng)度。鋼筋焊接時(shí)，應(yīng)保持兩鋼筋軸線在一條直線上。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，鋼筋焊接應(yīng)在鋼筋棚內(nèi)進(jìn)行，溫度過(guò)低時(shí)應(yīng)在棚內(nèi)生火爐以增加棚內(nèi)溫度或者采用高標(biāo)號(hào)的焊條。

三、水下混凝土灌注

鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無(wú)誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

1.水下灌注砼的性能參數(shù)

（1）砼原料。為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告），如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查，對(duì)不合格的材料（如水泥、砂、石、水質(zhì)），嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。（2）砼初凝時(shí)間。一般砼初凝時(shí)間僅3～5h，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時(shí)間約為5～7h，因此應(yīng)加緩凝劑，使砼初凝時(shí)間大于8h。（3）砼攪拌方法和攪拌時(shí)間。為使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒人料斗后，先開動(dòng)攪拌機(jī)并加入30%的水，然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時(shí)，可適當(dāng)控制此部分水量），最后加水到出料時(shí)間控制在60-90S內(nèi)。（4）坍落度選擇。為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，砼坍落采用18―20cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度，氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑在250mm之內(nèi)，取高值，反之取低值。

2.砼灌注操作技術(shù)

（1）首批砼灌注。砼灌注量與泥漿至砼面高度、砼面至孔底高度、泥漿的密度、導(dǎo)管內(nèi)徑及樁孔直徑有關(guān)，孔徑越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批砼在下落過(guò)程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼，甚至漏斗內(nèi)還有部分砼。此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng)？這樣能使砼順利下滑至孔底，下灌后繼續(xù)向漏斗加入砼，進(jìn)行后續(xù)灌注。（2）后續(xù)砼灌注。后續(xù)砼灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的砼下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔門返漿情況，直至孔口不再返漿，冉向漏斗中加入砼。（3）后期砼的灌注。在砼灌注后期。由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部砼不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。（4）砼灌注速度。在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這對(duì)提高砼的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過(guò)程中各道工序的密切配合工作。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資的越來(lái)越重視，我國(guó)交通建設(shè)項(xiàng)目在數(shù)量上必會(huì)有一個(gè)大的上升。我國(guó)地理?xiàng)l件復(fù)雜，在施工實(shí)踐中還有一些技術(shù)性難題亟待解決，因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，必須選擇先進(jìn)的設(shè)備，合格的施工人員，嚴(yán)格把握每道工序質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)指揮人員要具有周密的組織協(xié)調(diào)能力，有高度的責(zé)任心，以防為主，各部門全面配合，對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

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