公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)

王志浩

遼寧省路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司 遼寧沈陽 110000

1 工程概況

武漢市四環(huán)線武湖至吳家山段土建工程二標(biāo)段，線路起止樁號(hào)為：K32+180～K40+429，線路全長8.249Km。線路起于老黃武路東側(cè)，自東向西先后跨越武英高速公路、新黃武公路、灄水河、小菜湖，連續(xù)下穿合武高鐵、石武高鐵后，跨越什仔湖，于灄口油庫與交通部海事局武漢培訓(xùn)中心之間穿過，止于石道線西側(cè)。

武漢北四環(huán)2標(biāo)線路土建部分設(shè)互通區(qū)一座，分離立交橋2座、特大橋3座及一段主線路基。主線橋梁全長7462.3米，白沙灣互通共設(shè)匝道橋梁14座，全長2971.74米。

2 孔灌注工藝的應(yīng)用

2.1 設(shè)備準(zhǔn)備

沖擊鉆施工時(shí)泥漿主要采用粘土造漿，當(dāng)粘土造漿不能滿足要求時(shí)使用膨潤土造漿，泥漿質(zhì)量指標(biāo)見表1。

表1 泥漿質(zhì)量指標(biāo)

（1）泥漿再生處理。施工中采用重力沉降除渣法，即利用泥漿與土渣的相對(duì)密度差使土渣沉淀，以排除土渣的方法?，F(xiàn)場設(shè)置泥漿儲(chǔ)備箱，用作回收護(hù)壁泥漿使用，泥漿經(jīng)沉淀凈化后，輸送到泥漿儲(chǔ)備箱，在儲(chǔ)漿箱中進(jìn)一步處理，加入適量純堿和羧甲基纖維素鈉（CMC）改善泥漿性能，經(jīng)測試合格后重復(fù)使用。沉淀箱中的土渣采用反鏟清理，由自卸汽車運(yùn)到土渣堆放區(qū)，保證泥漿的循環(huán)空間和存儲(chǔ)空間。（2）泥漿池布置。樁基施工時(shí)，泥漿池采用鋼制泥漿箱。泥漿箱尺寸為7.5m×3m×2m，采用8mm厚的鋼板和L30*3mm的角鋼制作，所有接縫均采用焊接，要求滿焊，焊縫高度不小于6mm，不得漏漿。每個(gè)平臺(tái)上放置2個(gè)泥漿箱，一個(gè)做儲(chǔ)備箱，一個(gè)做沉淀箱。鋼護(hù)筒上口高出施工平臺(tái)300mm，在鋼平臺(tái)以下300mm開孔，孔徑302mm，用直徑φ300*10mm的鋼管連通鋼護(hù)筒。鋼管與護(hù)筒之間滿焊，不得漏漿。

2.2 護(hù)筒的埋設(shè)

護(hù)筒采用Q235鋼板制作，壁厚12mm，內(nèi)徑大于樁徑至少20cm。護(hù)筒埋設(shè)深度不小于2m，底部宜低于樁頂高程50cm，頂部應(yīng)高于原地面30cm，采用挖掘機(jī)開挖埋設(shè)。用挖掘機(jī)將護(hù)筒深度范圍內(nèi)的土體挖除，挖掘機(jī)用鋼絲繩將護(hù)筒吊放至孔內(nèi)，采用撬棍調(diào)整鋼護(hù)筒平面位置，使護(hù)筒中心與樁位中心重合。護(hù)筒就位后，用粘土對(duì)稱回填護(hù)筒與周邊土體之間的空隙。鋼護(hù)筒埋設(shè)的精度要求：鋼護(hù)筒的傾斜度不大于1%，鋼護(hù)筒的上口中心偏差不大于±50mm。傾斜度檢測方法：①垂直度檢測儀；②采用鉛垂和鋼尺檢測。水中樁鋼護(hù)筒下放時(shí)要有導(dǎo)向架導(dǎo)向，根據(jù)放樣點(diǎn)的位置安裝導(dǎo)向架，中心與設(shè)計(jì)護(hù)筒中心點(diǎn)重合。導(dǎo)向架的邊長要比護(hù)筒的外徑大3cm，以保證護(hù)筒能順利進(jìn)入導(dǎo)向架。導(dǎo)向框架上層框架要與平臺(tái)焊接，下層通過型鋼與平臺(tái)下部鋼管樁連接，要保證自身的垂直，在受到護(hù)筒作用時(shí)產(chǎn)生的變形量很小，以保證護(hù)筒的垂直度。

2.3 鉆孔環(huán)節(jié)

鉆機(jī)是鉆孔施工中非常關(guān)鍵的影響因素。在工程施工之前，應(yīng)該確保鉆機(jī)處于最佳工作狀態(tài)之下，鉆頭要與地面呈一定的角度布置，同時(shí)還要確保不存在影響施工的雜質(zhì)。鉆機(jī)的使用要注意下面幾點(diǎn)：一，鉆進(jìn)速度，速度不能過快或者過慢，并且要與泥漿灌注速度協(xié)調(diào)好，同時(shí)根據(jù)需要及時(shí)調(diào)整；二，鉆頭必須保證與地面垂直，如果誤差超過要求就要立即停止鉆孔，停機(jī)調(diào)試；三，不能存在強(qiáng)行施工的情況。如果鉆機(jī)施工難度較高，就要停機(jī)查看；四，鉆進(jìn)施工中，要應(yīng)用監(jiān)測設(shè)備來獲取相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，以確定是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。最后需要注意的是，鉆孔施工完成之后要進(jìn)行清孔施工。

2.4 清孔及鋼筋籠施工

成孔檢驗(yàn)合格方可進(jìn)行清孔，清孔采用泥漿置換法，即采用清水置換孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度、粘度、含砂率，避免在下鋼筋籠時(shí)，泥渣沉淀過快，不利于樁基質(zhì)量控制。鋼筋籠的制作在標(biāo)準(zhǔn)化鋼筋加工場進(jìn)行，現(xiàn)場拼裝。鋼筋籠制作采用支架成型法分節(jié)制作。支架用3cm～4cm厚的鋼板，按骨架的設(shè)計(jì)尺寸，做成半圓的固定支架。在它的周圍邊緣，按主筋的位置鑿出支托主筋的凹槽。制作時(shí)，將主筋逐根放入凹槽，然后將箍筋按設(shè)計(jì)位置放在骨架外圍，彎繞成圓箍，并與主筋點(diǎn)焊連接。直到最后加工成型。鋼筋籠加工時(shí)要確保主筋位置準(zhǔn)確，為使鋼筋骨架有足夠的剛度以保證在運(yùn)輸和吊放過程中不產(chǎn)生變形，每隔2m用Φ16mm鋼筋設(shè)置加強(qiáng)筋。加強(qiáng)筋位置沿圓周對(duì)稱地設(shè)置4根定位筋，以確保鋼筋的保護(hù)層厚度。

2.5 灌注施工

在澆筑樁基混凝土前，需對(duì)樁孔進(jìn)行全面的檢查，當(dāng)孔深、沉淀厚度滿足設(shè)計(jì)要求、泥漿相對(duì)密度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求時(shí)，進(jìn)行混凝土澆筑。樁基混凝土灌注采用垂直導(dǎo)管法施工，灌注設(shè)備主要由導(dǎo)管、混凝土儲(chǔ)料斗等組成。導(dǎo)管與儲(chǔ)料斗下口采用絲口連接，配料斗放置在護(hù)筒上，配料斗下口設(shè)置閥門。先將混凝土儲(chǔ)料斗的閥門關(guān)閉，罐車將混凝土卸落在儲(chǔ)料斗內(nèi)，當(dāng)罐車不能靠近孔口時(shí)，可以采用溜槽輔助卸料。當(dāng)首灌采用雙料斗時(shí)，兩個(gè)料斗均需裝滿混凝土，另一個(gè)料斗用吊車吊起，停放在下面儲(chǔ)料斗上方。打開儲(chǔ)料斗閥門，開始混凝土灌注?；炷裂貙?dǎo)管下落，沖開導(dǎo)管下口的隔水栓，進(jìn)入樁孔底部，利用混凝土的沖擊力迅速排開孔底泥漿，使導(dǎo)管下口埋入混凝土內(nèi)，完成首批混凝土灌注。

3 結(jié)語

綜上所述，本工程利用鉆孔灌注樁技術(shù)施工，不僅縮短了工期，且提高了橋梁質(zhì)量，施工成果顯著。建議我國橋梁工程，能夠積極地將鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用到施工過程中。經(jīng)場地平整及放樣，提高施工參數(shù)的合理性。