橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；橋梁樁基礎(chǔ)；施工  

　　1 施工準(zhǔn)備工作 

　　1.1 場地準(zhǔn)備 

　　施工前將場地平整好，以便安裝鉆機(jī)。本橋位1～4#墩處于水中，且水深常年在1～2m左右，采用土袋圍堰筑島，用砂性土修筑一條長70m、頂寬8m的E形島，并壓實(shí)，平臺高于常水位1.0m，填土外部按1:1.5放坡采用編織袋砂性土填筑，以防沖刷。在0#臺與1#墩之間留了一條5m寬的泄水道。 

　　1.2 機(jī)具的選擇 

　　目前常用的鉆具有旋轉(zhuǎn)鉆、沖擊鉆及沖抓鉆3種類型。旋轉(zhuǎn)鉆主要用于粘質(zhì)土、砂土、礫、卵石粒徑小于鉆桿內(nèi)徑2/3，含量少于20％的碎石土；成孔直徑80～250cm，成孔深度一般不大于50m。 

　　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。 

　　沖擊鉆主要用于淤泥、粘質(zhì)土、砂土、礫石及卵石。成孔直徑60～150cm，成孔深度20～40m。 

　　根據(jù)工程土質(zhì)情況、樁基直徑、樁長選用合適的機(jī)械，本橋?yàn)?跨16米預(yù)應(yīng)力空心板續(xù)橋面結(jié)構(gòu)，總長度為92米，下部結(jié)構(gòu)為連續(xù)梁樁基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁徑為1.2米，樁長為45米。工程地質(zhì)為河床1～5米為粘土和亞粘土，以下5～15米為淤泥質(zhì)土中間夾有3～5米中粗砂夾層，16～20米為中砂層，21～48米含粗砂約10％的亞粘土。根據(jù)橋位所在的地質(zhì)情況，采用回旋鉆機(jī)進(jìn)行施工作業(yè)。 

　　1.3 測量放樣 

　　1.3.1 設(shè)置三角閉合導(dǎo)線控制網(wǎng)，使其符合施工規(guī)范要求，并對水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。 

　　1.3.2 采用坐標(biāo)法測定墩臺中線及樁位。 

　　1.3.3 設(shè)置控制樁志，并加設(shè)護(hù)樁(所有護(hù)樁應(yīng)設(shè)置于穩(wěn)固、通視的地方)。 

　　1.3.4 對測量數(shù)據(jù)與直接丈量(鋼尺)進(jìn)行互為較核，確認(rèn)無誤并滿足要求，可采用測量數(shù)據(jù)。 

　　1.4 埋置護(hù)筒 

　　本橋護(hù)筒采用鋼板制作，滿足堅(jiān)固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便并能重復(fù)使用的要求。護(hù)筒直徑為1.4m每節(jié)長度為2m。 

　　護(hù)筒的作用： 

　　(1)固定樁位，并作鉆孔導(dǎo)向。 

　　(2)保護(hù)孔口，防止孔口土層坍塌。 

　　(3)隔離孔內(nèi)孔外表層水，并保持孔內(nèi)水位高出施工水位以穩(wěn)定孔壁。 

　　2 鉆進(jìn)成孔 

　　開孔時(shí)，應(yīng)先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使孔內(nèi)儲備一定數(shù)量的泥漿后，才開始鉆進(jìn)。鉆進(jìn)開始時(shí)，應(yīng)低速慢進(jìn)，當(dāng)達(dá)到一定深度時(shí)，可采用中速鉆進(jìn)，但遇砂層時(shí)，應(yīng)放慢鉆速，并適當(dāng)提高泥漿稠度。利用鉆錐不斷地提錐、落錐旋轉(zhuǎn)反復(fù)沖擊孔底及周土層，把土層中粘土泥砂擠向孔壁或打成碎渣，鉆渣懸浮于泥漿中，并通過泥漿泵的循環(huán)作用，使鉆渣溢出。在鉆孔過程中應(yīng)防止坍孔、偏孔、鉆頭埋住或掉進(jìn)孔內(nèi)等事故，因此要注意下列各點(diǎn)： 

　　(1)在鉆孔過程中，始終保持孔內(nèi)外的水位差和泥漿濃度，以起到護(hù)壁固壁作用，防止坍孔。 

　　(2)在鉆孔過程中，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。緩慢地鉆進(jìn)，為保證樁的垂直度，我們在施工中加強(qiáng)檢校，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。 

　　(3)鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔，若坍孔嚴(yán)重應(yīng)回填重鉆。 

　　(4)升降鉆錐時(shí)，必須保持平穩(wěn)，防止碰撞護(hù)筒、孔壁和掛鉤護(hù)筒底部，折裝鉆桿要迅速準(zhǔn)確。 

　　(5)鉆孔過程中應(yīng)加強(qiáng)對樁位、成孔情況的檢查工作。終孔時(shí)應(yīng)對樁位、孔徑、形狀、深度、傾斜度及孔底情況按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。合格后立即清孔、安放鋼筋籠、灌注砼。 

　　3 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，以保證灌注的砼質(zhì)量及承載力。清孔的方法：換漿清孔。鉆孔完成后不再進(jìn)尺，繼續(xù)循環(huán)換漿清渣，直至達(dá)到清理沉渣滿足要求(泥漿比重不大于1.05)。另外還有抽漿清孔和掏渣清孔的方法，可根據(jù)實(shí)際情況采用適合的方法。 

　　清孔時(shí)要注意的要點(diǎn)： 

　　(1)必須保持孔內(nèi)水頭高度。 

　　(2)灌注砼前孔底沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定。 

　　(3)不得用加深孔底的方法代替清孔。 

　　鋼筋籠的制作應(yīng)按設(shè)計(jì)要求預(yù)先分段焊成鋼筋骨架，用大噸位吊車或利用鉆架上的卷揚(yáng)機(jī)吊入鉆孔內(nèi)就位，校正鋼筋籠的位置并固定，防止灌注砼后鋼筋籠上浮。 

　　4 灌注水下砼 

　　終孔后待鋼筋籠安裝就位，接著安裝導(dǎo)管。導(dǎo)管內(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，根據(jù)孔深確定導(dǎo)管長度。導(dǎo)管兩端用法蘭盤及螺栓連接，并墊橡皮圈保證不漏水。在澆注砼前必須檢查導(dǎo)管的密封性，確保導(dǎo)管密封不滲水。將導(dǎo)管居中插入到離孔底0.2～0.3m(不得插入孔底沉淀的泥漿中)，導(dǎo)管上口接漏斗，并設(shè)隔水栓。待漏斗中砼儲備量足夠后，放開隔水栓，砼從漏斗底迅速下落，孔內(nèi)水位驟漲外溢，說明砼灌入孔內(nèi)。足夠數(shù)量的砼將導(dǎo)管內(nèi)水全部壓出，并使導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)砼內(nèi)1.0m以上，隨著砼不斷通過導(dǎo)管灌入孔內(nèi)，孔內(nèi)初期灌注的砼及上面的水、泥漿不斷被頂托升高，不斷提升導(dǎo)管和拆除導(dǎo)管，直至鉆孔灌注砼完畢。 

　　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(diǎn)： 

　　(1)砼材料的要求：認(rèn)真做好水下砼配合比設(shè)計(jì)，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：E032.5級水泥：河沙：碎石：水：減水劑=1:1.82:2.51:0.44:0.03。坍落度為200mm，每立方米砼水泥用量為420kg，水灰比為0.44(實(shí)際操作中水灰比為0.5)，砂率為42％。坍落度為20mm。 

　　(2)必須保證首批砼數(shù)量。為了保證首批砼能將導(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(jì)算確定漏斗的最小容積。 

　　(3)砼必須拌合均勻，盡可能縮短運(yùn)距和減少顛簸，防止砼離析而發(fā)生卡管事故。 

　　(4)灌注砼必須連續(xù)作業(yè)，避免任何原因中斷灌注。砼的拌制和運(yùn)輸必須滿足連續(xù)作業(yè)的要求。 

　　(5)在灌注過程中，要隨時(shí)測量和記錄孔內(nèi)砼高度和導(dǎo)管人孔乏度，以控制和保證導(dǎo)管埋入砼內(nèi)有適當(dāng)?shù)纳疃�，防止�?dǎo)管提升過猛，管底提離砼面或埋入過淺，而使導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水造成夾泥斷樁，也要防止導(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2～4m。若鋼筋籠懸空，砼接近鋼筋籠底部時(shí)，為防止鋼筋籠上浮，一要放慢灌注速度，二是砼進(jìn)入鋼筋籠1～2m時(shí)，適當(dāng)提高導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置深度和加大鋼筋籠下部的埋置深度。 

　　(6)灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)值預(yù)加一定高度，此范圍內(nèi)的浮漿和砼應(yīng)鑿除，確保樁頂砼質(zhì)量。預(yù)加值為0.5～1.0m。待砼灌注完畢后扒出鋼護(hù)筒，及時(shí)清除多余的砼，但清理完后的砼還必須比設(shè)計(jì)高20cm，待砼達(dá)到強(qiáng)度后再鑿除至設(shè)計(jì)標(biāo)高。(實(shí)際施工中可留3～5cm)。 

　　(7)在灌注即將結(jié)束時(shí)，應(yīng)核對砼灌入數(shù)量，確定所測砼灌注高度是否正確。 

　　(8)養(yǎng)生，進(jìn)行成樁檢測。 

　　5 結(jié)語 

　　隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡便等特點(diǎn)仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。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。 

　　參考文獻(xiàn) 

　　[1]章云彪,薛錫之.大直徑橋梁鉆孔樁施工工藝方法的探討[J].深圳特區(qū)科技，2005-11-15.