任健全

1 工程概況、特點(diǎn)

雙橋河特大橋位于河南省靈寶市豫靈鎮(zhèn),橋全長4 901.428 m,設(shè)計(jì)樁基類型為摩擦樁,樁徑 1.25 m,樁長45 m～72 m不等,共1 212根樁。自然地勢情況分為丘陵、沼澤和平地三種。工程特點(diǎn)為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高、地質(zhì)復(fù)雜、施工難度大。

2 鉆孔樁施工工藝和主要施工技術(shù)

2.1 鉆孔樁施工工藝

樁位處整平→測放樁中心線→鋼護(hù)筒埋設(shè)→設(shè)置泥漿循環(huán)系統(tǒng)→鉆機(jī)對位→鉆機(jī)鉆進(jìn)→鉆孔到位、孔底測量→一次清孔→拆鉆桿、提鉆頭→安裝鋼筋籠→安裝混凝土灌注導(dǎo)管→二次清孔→混凝土準(zhǔn)備→灌注水下混凝土→拔鋼護(hù)筒→鑿樁頭→樁身檢測。

2.2 主要施工技術(shù)

2.2.1 樁位放樣

根據(jù)控制點(diǎn)及樁位坐標(biāo),用全站儀放出各樁位中心點(diǎn),然后將中心樁引出樁外,作四個(gè)護(hù)樁用“十字交叉法”控制,經(jīng)檢測復(fù)核無誤后,護(hù)樁用混凝土固實(shí),作為控制埋設(shè)鋼護(hù)筒、鉆孔、鋼筋籠定位的依據(jù)。

2.2.2 鋼護(hù)筒施工

1)護(hù)筒采用人工挖坑埋設(shè)法。2)護(hù)筒采用10 mm厚鋼板卷制而成,直徑為1.27 m,長度2 m。在距護(hù)筒頂面10 cm處,切割一個(gè)30 cm×40 cm的排漿孔;在護(hù)筒頂部對稱焊接兩個(gè)鋼筋吊環(huán),以便于起吊。3)以樁位中心為圓心,在樁位處挖出護(hù)筒直徑大小的圓坑,坑深挖至護(hù)筒下放后護(hù)筒頂面高于地面30 cm,用以增加孔內(nèi)水頭高度。4)把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)孔內(nèi),找出鋼護(hù)筒的圓心位置,拉護(hù)樁十字線,然后移動鋼護(hù)筒,使鋼護(hù)筒圓心與護(hù)樁十字線交點(diǎn)位置重合,同時(shí)用水平尺或錘球進(jìn)行檢驗(yàn),確保護(hù)筒豎直,調(diào)整完畢后在護(hù)筒周圍對稱、均勻地回填最佳含水量的黏土,并分層夯實(shí),夯填時(shí)應(yīng)注意防止護(hù)筒偏斜。5)在護(hù)筒排漿孔的位置,開挖設(shè)置排漿槽,使其與泥漿池連通。6)利用水準(zhǔn)控制網(wǎng),用水準(zhǔn)儀測出護(hù)筒頂標(biāo)高,根據(jù)樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高,計(jì)算確定鉆進(jìn)孔深。

2.2.3 泥漿的制備及循環(huán)凈化

1)本工程采用泥漿攪拌機(jī)制漿,造漿材料選用優(yōu)質(zhì)黏土,必要時(shí)加入膨潤土和外加劑,保證泥漿自始至終性能穩(wěn)定、沉淀少、護(hù)壁效果好和成孔質(zhì)量高。2)泥漿各項(xiàng)指標(biāo)控制如下:相對密度:1.03～1.1;粘度:18 s～22 s;含砂率:小于2%;pH 值:8～10;膠體率:大于98%;失水率:14 mL/30 min～20 mL/30 min。3)每兩個(gè)橋墩共用一個(gè)制漿池、儲漿池及沉淀池,各池之間用循環(huán)水槽連接。泥漿池內(nèi)壁用黏性土抹平,覆蓋塑料布。4)施工中鉆渣隨泥漿從孔內(nèi)排出進(jìn)入沉淀池,人工用網(wǎng)篩將鉆渣撈出,使處理后的泥漿經(jīng)泥漿池凈化后返回鉆進(jìn)的孔內(nèi),形成不斷的循環(huán)。

2.2.4 鉆孔施工

1)循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)前,先往孔內(nèi)抽入泥漿并進(jìn)行泥漿循環(huán),開鉆時(shí)應(yīng)低擋慢速鉆進(jìn),鉆至護(hù)筒下1 m后再以正常速度鉆進(jìn)。循環(huán)鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度應(yīng)與泥漿排量相適應(yīng)。鉆進(jìn)過程中應(yīng)及時(shí)補(bǔ)水,保持孔內(nèi)水位高于地面30 cm,防止孔口坍塌。2)泥漿補(bǔ)充與凈化:開鉆前應(yīng)調(diào)制足夠數(shù)量的泥漿,鉆進(jìn)過程中如泥漿有損耗、漏失應(yīng)予補(bǔ)充。3)鉆進(jìn)過程中,必須控制好鉆桿的提升速度,不宜提升過快而造成塌孔。4)鉆進(jìn)過程中,每鉆進(jìn)2 m和在地層變化處,應(yīng)撈取渣樣,判斷地質(zhì)的類型,記入記錄表中并與設(shè)計(jì)資料進(jìn)行核對,鉆渣樣應(yīng)編號保存,以便分析備查。5)鉆孔一經(jīng)開始,應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,不得中斷。要嚴(yán)格控制鉆孔深度,隨時(shí)測量孔深,防止超鉆。如發(fā)生縮孔時(shí),應(yīng)調(diào)整泥漿指標(biāo)反復(fù)掃孔,擴(kuò)大孔徑。6)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,孔位采用全站儀檢查、孔深用測繩測量(使用前用鋼尺進(jìn)行校核)、孔徑用探孔器進(jìn)行檢查、鉆孔傾斜度采用鉆桿垂線法檢查。

2.2.5 第一次清孔

鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清孔。清孔采用換漿法,方法為將鉆頭提到距孔底20 cm處繼續(xù)循環(huán),以較小比重的泥漿灌入,把較大比重的泥漿換出。在清孔時(shí)注意保持孔內(nèi)水頭,防止塌孔。

2.2.6 鋼筋籠的制作、吊裝

1)鋼筋籠制作。a.所有鉆孔樁的鋼筋籠均在鋼筋加工場內(nèi)加工成型,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求制作、綁扎;b.鋼筋表面的油漬、漆污、水泥漿和用錘敲擊能剝落的浮皮、鐵銹等必須清除干凈;c.本工程的鋼筋接頭均采用搭接接頭,在加工場制作時(shí)采用雙面焊接,搭接長度不小于5d(d為鋼筋直徑),在孔口施焊時(shí)不小于10d。2)鋼筋籠的安裝。a.鋼筋籠吊裝。起吊時(shí),先起吊第一吊點(diǎn),使骨架稍提起,再與第二吊點(diǎn)同時(shí)起吊。待骨架全部吊離地面后,第一吊點(diǎn)停止起吊,繼續(xù)提升第二吊點(diǎn),隨著第二吊點(diǎn)的不斷提升,慢慢放松第一吊點(diǎn),至骨架同地面垂直時(shí)停止起吊。解除第一吊點(diǎn),檢查骨架是否順直,如有彎曲立即矯正。當(dāng)骨架進(jìn)入孔口后,將其扶正后徐徐下放,不宜左右旋轉(zhuǎn),嚴(yán)禁擺動碰撞孔壁。若遇阻礙應(yīng)停止下放,查明原因進(jìn)行處理,嚴(yán)禁高提猛落和強(qiáng)制下放。隨后自下而上解除加強(qiáng)方木并取出。當(dāng)骨架下降到第二吊點(diǎn)附近、加勁箍接近井口時(shí),用工字鋼穿過加勁箍的下方,將骨架臨時(shí)支撐于孔口,將吊鉤移至骨架上端,取出臨時(shí)支撐,繼續(xù)下降到骨架最后一個(gè)加勁箍處,按上述方法安放臨時(shí)工字鋼支撐,然后起吊第二節(jié)骨架與第一節(jié)骨架連接,連接采用現(xiàn)場焊接。連接時(shí)上、下主筋位置對正,保持鋼筋籠上下軸線一致。接頭焊好后,骨架吊高,抽出支撐工字鋼后,下放骨架,如此循環(huán),使骨架下放至設(shè)計(jì)標(biāo)高。b.鋼筋籠定位。鋼筋籠水平方向利用4個(gè)護(hù)樁對鋼筋籠中心進(jìn)行調(diào)整定位,方法是在鋼筋籠第一個(gè)加勁圈用十字線找出鋼筋籠中心,再將4個(gè)護(hù)樁拉上十字線,用錘球吊中,若兩中心不在一條軸線上,則通過移動固定吊筋的兩鋼管或吊筋在鋼管上的位置來使兩中心重合。

2.2.7 水下混凝土施工

1)安裝導(dǎo)管。a.導(dǎo)管內(nèi)徑不得小于25 cm,導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)該光滑、圓順,內(nèi)徑一致、密封性能好。導(dǎo)管管節(jié)長度底節(jié)為4 m,中間為2 m等長節(jié),漏斗下為1 m導(dǎo)管。導(dǎo)管組裝后的軸線偏差不宜超過鉆孔孔深的0.5%并不大于10 cm。b.導(dǎo)管使用前進(jìn)行必要的水密、承壓及接頭抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓力不低于孔內(nèi)水深的1.5倍壓力。c.導(dǎo)管頂部設(shè)置漏斗,其上設(shè)置溜槽、儲料斗和工作平臺。儲料斗和漏斗高度除應(yīng)滿足導(dǎo)管拆卸等操作需要外,并應(yīng)在灌注到最后階段時(shí),不致影響導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱的灌注高度。d.儲料斗底部做成斜坡,出口設(shè)閘門,活動溜槽設(shè)在儲料出口下方,溜槽接漏斗。e.導(dǎo)管應(yīng)位于鉆孔中央,在澆筑前,應(yīng)進(jìn)行升降試驗(yàn)。2)第二次清孔。由于安放鋼筋籠與導(dǎo)管到開始澆筑水下混凝土這段時(shí)間的間隔較長,孔底產(chǎn)生新沉渣。待安放鋼筋籠與導(dǎo)管就序后,導(dǎo)管頂部安設(shè)一個(gè)彎頭和橡膠管連接泥漿泵,不間斷地注漿循環(huán)進(jìn)行二次清孔,以達(dá)到置換沉渣的目的。施工中應(yīng)經(jīng)常搖動導(dǎo)管,改變導(dǎo)管在孔底的位置,保證沉渣置換徹底。待孔底泥漿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且復(fù)測孔底沉渣厚度在設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)后,清孔完成,立即進(jìn)行水下混凝土灌注。3)水下混凝土灌注。a.混凝土料運(yùn)至灌注地點(diǎn),檢查混凝土的坍落度、含氣量以及入模溫度。坍落度控制在18 cm～22 cm之間;含氣量大于2%;入模溫度:冬季不得低于5℃,夏季不得高于當(dāng)天氣溫,且不得高于30℃。b.做好現(xiàn)場的施工準(zhǔn)備工作,保證混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行,不得中斷。c.灌樁時(shí),混凝土的初存量必須滿足首批混凝土入孔后,導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1 m,保證灌注封底成功。d.在混凝土澆筑過程中,導(dǎo)管埋置深度控制在2 m～6 m并保持孔內(nèi)水頭。e.灌注過程中有時(shí)間停歇時(shí),應(yīng)經(jīng)常升降導(dǎo)管,防止導(dǎo)管無法拔出。f.為防止堵管,在向?qū)Ч軆?nèi)傾注混凝土?xí)r不能正對管口中心,且不得過猛。g.澆筑混凝土?xí)r溢出的泥漿應(yīng)引流至泥漿池,以防污染環(huán)境。h.灌注過程中用測繩測量孔內(nèi)混凝土面高度,專人負(fù)責(zé)埋深計(jì)算,專人負(fù)責(zé)拆管。在澆筑至虛樁頭高程(設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高+1.0 m)時(shí),應(yīng)緩慢提升導(dǎo)管,并用取樣盒取樣,確定混凝土的頂面位置準(zhǔn)確性。

3 結(jié)語

鉆孔灌注樁的質(zhì)量優(yōu)劣直接影響整個(gè)工程的穩(wěn)定和壽命,因此在施工中應(yīng)加強(qiáng)施工管理,采取科學(xué)的施工方法和切實(shí)可行的施工方案,只有嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程操作,加強(qiáng)監(jiān)督、檢測,才能有效地控制工程質(zhì)量。

[1] 郝曉光.淺談鉆孔樁施工工藝[J].山西建筑,2008,34(8):137-138.