張新

(晉中萬華路橋建設(shè)有限公司，山西晉中 030600)

1 工程概況及施工工藝的選擇

司徒洼特大橋為太陽高速公路全線的控制工程之一。該橋跨徑組合為(21×35+3×40+9×35)m，橋梁全長1 141 m，大橋基礎(chǔ)采用灌注樁基礎(chǔ)。特大橋樁基共計384根。其中φ1.5 m樁基312根，共計11 742延米;φ1.8 m樁基36根，共計1 461延米，采用C30混凝土。在實際施工中，由于該大橋的紅線征地比預(yù)期短7個月，項目部根據(jù)地質(zhì)柱狀圖及工期的要求，采用旋挖鉆的施工工藝。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

1)組織有關(guān)人員認真學(xué)習(xí)并熟悉場地巖土工程勘察資料和工程設(shè)計文件，收集地下障礙物等資料。2)全體職工在項目總工的帶領(lǐng)下，對圖紙進行會審，并同時編制和報審施工組織設(shè)計或施工方案。3)向項目管理人員和施工人員進行工程施工質(zhì)量技術(shù)交底和安全技術(shù)、環(huán)境保護、文明施工交底。4)準(zhǔn)備好施工用的各種報表和規(guī)范。

2.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備

1)平整場地、清除雜物和障礙物、換除軟土，從而達到“三通一平”。確保在實際操作時鉆機底座直接置于堅實的地基上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷，并同時將泥漿池挖好備用。2)對進場設(shè)備和機具進行檢查和調(diào)試，并在平時加強對其保養(yǎng)，確保工程順利進行。3)做好樁位的控制工作，妥善保護好控制基線和水準(zhǔn)點，施工中應(yīng)經(jīng)常復(fù)測。4)樁基采用的混凝土配合比需委托有資歷的試驗室根據(jù)所用的原材料作好混凝土的配合比試驗;保證配制的混凝土強度滿足設(shè)計要求，并應(yīng)具備良好的和易性。實際施工前須對配合比進行驗證，經(jīng)監(jiān)理校驗并批準(zhǔn)后方可使用。施工中要控制各種原材質(zhì)量，經(jīng)常對所進場的原材料進行抽檢。5)根據(jù)設(shè)計要求加工鋼筋籠。鋼筋籠制作時均按設(shè)計、圖紙和相關(guān)規(guī)范要求。鋼筋籠要在業(yè)主或監(jiān)理驗收合格后方可使用。6)對導(dǎo)管的密封性能進行試驗，合格后方可使用。7)由于該大橋存在有較厚的卵石土，所以采用膨潤土進行造漿。在制漿前，按照工程進度計劃準(zhǔn)備充足的膨潤土。在樁位旁預(yù)先挖好的泥漿坑中，用造漿設(shè)備進行制漿，待泥漿符合相關(guān)要求后便可以進行鉆孔。為了有效利用泥漿并減少對環(huán)境的污染，在實際施工時泥漿要循環(huán)使用。8)按照設(shè)計樁徑的大小，制作驗孔器，驗孔器直徑和鉆孔孔直徑相符，長度為8 m。9)儲料斗采用3 ram厚鋼板及加勁肋制作，底部做成斜坡，出口設(shè)閘門。在實際制作儲料斗時，一定要保證儲料斗的容積可以將最下節(jié)導(dǎo)管的底面埋入混凝土下0.8 m以上。

3 施工工藝流程和施工方法

3.1 施工工藝流程

鉆機就位開孔→放置護筒并注入泥漿→旋挖鉆進→清孔→下放鋼筋籠→插入混凝土導(dǎo)管→灌注混凝土成樁→清理樁頭。

3.2 施工工藝要點

3.2.1 鉆機開孔就位

1)鉆孔前用全站儀進行樁位放樣，放樣后四周(十字方向)設(shè)護樁，樁位及護樁待甲方或監(jiān)理驗收合格后方可進行成孔作業(yè)。2)利用旋挖鉆機的自動整平裝置，將鉆機就位。使鉆機機體垂直度、鉆桿垂直度和樁位鋼筋條三線合一，誤差控制在2 cm內(nèi)。鉆機就位應(yīng)保證其平穩(wěn)，不發(fā)生傾斜及位移。

3.2.2 放置護筒并注入泥漿

1)護筒的設(shè)置：根據(jù)樁位點設(shè)置護筒，護筒的內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑200 mm，護筒位置應(yīng)埋設(shè)正確穩(wěn)定，護筒中心和樁位中心偏差不得大于30 mm，傾斜度的偏差不大于1%，護筒與坑壁之間應(yīng)夯實。施工中，護筒的埋設(shè)采用旋挖鉆機靜壓法來完成。首先正確就位鉆機，然后在鉆桿底部帶好筒式鉆頭并挖夠護筒深度時，再用吊車吊起護筒并正確就位，用旋挖鉆桿將其垂直壓入土體中，找出護筒的中心位置與已有的護樁進行對比，然后根據(jù)十字線移動護筒，使護筒中心與護樁中心重合，同時用水平尺或垂球檢查，使護筒垂直。此后即在護筒周圍對稱、均勻地回填最佳含水量的粘土，要分層夯實，達到最佳密實度。夯填時要防止護筒偏斜。該特大橋在實際施工時，均采用2 m長的護筒，護筒面應(yīng)高出地面30 cm左右，隨即注入泥漿，并應(yīng)保證孔內(nèi)泥漿面低于護筒頂部20 cm左右。2)標(biāo)高的確定：根據(jù)附近已經(jīng)引測好的水準(zhǔn)點，確定護筒標(biāo)高，并做好標(biāo)記，以便施工時可以很好的丈量孔深。

3.2.3 旋挖鉆進

1)當(dāng)鉆機準(zhǔn)確就位并將護筒內(nèi)注入泥漿后開始鉆進，每次鉆進應(yīng)控制在50 cm左右。由于該橋樁基多數(shù)處于多年前既有河槽，所以表面幾米都是泥土，剛開始的2 m～5 m要放慢鉆進速度，并注意放斗要穩(wěn)，提斗要慢。注意觀察護筒及周邊土體是否有異常，若無異常通過泥層后方可轉(zhuǎn)入正常鉆進。在鉆進的過程中要用測繩隨時檢查孔深，用垂球隨時觀察鉆桿的垂直度，做到早發(fā)現(xiàn)，早糾偏。2)旋挖鉆孔灌注樁在鉆孔過程中，根據(jù)鉆進進度要及時補充泥漿，以確?？變?nèi)水頭壓力并防止塌孔。施工過程中應(yīng)記錄好樁位成孔記錄，并根據(jù)出渣情況判斷土層結(jié)構(gòu)及時地調(diào)整泥漿性能指標(biāo)，遇松散地層時適當(dāng)增大泥漿相對密度和粘度，保持孔內(nèi)水頭高度，盡量減輕漿液對孔壁的沖刷。

3.2.4 清孔

當(dāng)鉆進至設(shè)計標(biāo)高后，將鉆斗留在原處機械旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，盡量將孔底渣裝入斗內(nèi)，起鉆后仍需對孔底殘渣進行清理。當(dāng)鉆機提出孔內(nèi)時，將預(yù)先準(zhǔn)備好的泥漿泵放入孔底，同時將預(yù)先挖好的泥漿池中注入一定比例的清水，使泥漿的比例符合相關(guān)要求后，隨即開始清孔。清孔后在粘性土中的孔底附近泥漿比重控制在1.1左右，在砂土、碎石土中孔底附近泥漿比重控制在1.15～1.25。符合要求后經(jīng)監(jiān)理驗證合格后，方可進行下一道工序。

3.2.5 下放鋼筋籠

本特大橋由于所用鋼筋籠較長，均分成3段進行制作并安裝。鋼筋籠制作應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求，鋼筋籠存放場地應(yīng)平整。

1)鋼筋籠在制作完成后，要根據(jù)實際情況，計算好吊筋的長度，并將其牢固的焊于最上面一節(jié)鋼筋籠上，吊筋的粗細選擇要根據(jù)實際施工情況及每節(jié)鋼筋籠的重量來確定。2)鋼筋籠吊裝之前，應(yīng)先對鉆孔進行檢測。檢測使用的驗孔器的直徑和設(shè)計孔徑直徑相等，實際施工時主要檢測鉆孔的垂直度、孔內(nèi)有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物，如突石、樹根等，以確保鋼筋籠的順利安裝。3)鋼筋籠吊裝時應(yīng)對準(zhǔn)孔位豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落，無效時，立即停止下落查明原因后再安裝。不允許高起猛落，強行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。4)若實際施工時，吊筋的長度較長，且泥漿面離護筒頂較近，鋼筋籠的位置不好確定時，則在放置最后一節(jié)鋼筋籠時，通過吊鉤的中心、護筒上護樁(油漆位置)和鋼筋籠實際的中心三點用工程線連接起來，待鋼筋籠進入水中后，保證工程線繃緊的情況下，三點成一條直線后，說明該樁基鋼筋籠放置正確。5)鋼筋籠放置正確后，將吊筋牢固定位，并使鋼筋籠處于懸吊狀。

3.2.6 插入混凝土導(dǎo)管

鋼筋籠下放至設(shè)計深度后，立即下放混凝土輸送導(dǎo)管，導(dǎo)管在下放過程中避免其與鋼筋籠碰撞，遇導(dǎo)管下放困難時應(yīng)及時查明原因。導(dǎo)管由直徑為300 mm的鋼管制作，內(nèi)壁表面應(yīng)光滑并有足夠的強度和剛度，管節(jié)的接頭應(yīng)密封良好和便于裝拆。下放導(dǎo)管的節(jié)數(shù)應(yīng)由領(lǐng)工員實際計算確定，導(dǎo)管每節(jié)2 m，但最下面一節(jié)的導(dǎo)管長度為4 m～6 m。導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30 cm～50 cm，以保證隔水塞能順利排出。

3.2.7 灌注混凝土成樁

1)樁基混凝土在實際澆筑時，首罐混凝土尤為重要。必須確保首罐混凝土將最下節(jié)導(dǎo)管底一次埋入混凝土面下0.8 m以上。

2)初罐混凝土完成后就可以進入正常灌注，混凝土必須連續(xù)灌注至設(shè)計標(biāo)高，在灌注過程中，一定要保證導(dǎo)管埋入混凝土中2 m～6 m。嚴禁導(dǎo)管提出混凝土面，應(yīng)設(shè)專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土液面高差。

3)樁基在實際灌注時，由于混凝土澆筑到頂時殘留泥漿會與混凝土混合，為了保證樁頂混凝土的強度，則實際施工時，實際灌注樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計標(biāo)高高0.7 m。

4)在實際施工時，必須控制好配合比、澆筑速度以確?；炷恋馁|(zhì)量，隨時檢查混凝土的坍落度。

3.2.8 清理樁頭

當(dāng)樁頭的強度達到設(shè)計強度的25%時，立即拆除護筒并開挖至樁基頂高程，將高出設(shè)計標(biāo)高的混凝土鑿除。達到樁頂設(shè)計標(biāo)高，樁頭采用人工手工鑿除，不能采用爆破或其他影響樁身質(zhì)量的方法進行破樁。

司徒洼特大橋通過采用旋挖鉆機進行樁基施工，實測各項指標(biāo)均滿足設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求。以上是本人對旋挖鉆施工工藝的一點體會，不足之處望廣大同仁及專家指教。

［1］ 張世雄，扈其勇.淺談鉆孔灌注樁施工控制［J］.山西建筑，2010，36(9)：121-122.