于競(jìng)為

摘 要：鉆孔樁是目前橋梁基礎(chǔ)施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由于鉆孔樁施工是隱蔽工程，精確控制好鉆孔樁施工的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，是保證其施工質(zhì)量的重要前提。本文結(jié)合拉日鐵路達(dá)嘎特大橋鉆孔樁施工實(shí)例，對(duì)如何控制其關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：特大橋；鉆孔樁；關(guān)鍵技術(shù)

中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司施工的達(dá)嘎特大橋位于西藏拉薩曲水縣，全長(zhǎng)798.17m，共24孔梁，孔跨布置為：24—32m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。本橋橋臺(tái)采用T形橋臺(tái)，橋墩均采用圓端型橋墩，墩臺(tái)樁身配筋采用《拉日施橋參04》配筋形式，均為B形配筋形式。主要工程量：樁基104根，總延米2114米，承臺(tái)25座，墩臺(tái)身23座，橋臺(tái)2座。均為C35混凝土，其中樁基為C35水下灌注混凝土?，F(xiàn)就達(dá)嘎特大橋鉆孔樁施工進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1.工程概況

達(dá)嘎特大橋橋穿過(guò)區(qū)段為微丘狀剝蝕、高山越嶺區(qū)區(qū)及丘陵洼地，地形兩端高，由兩端向中心地形平緩下降，中間地段地形平緩，略有起伏，地層主要為：橋址上部為第四系覆蓋地層，下第三系礫巖、砂巖、白堊系凝灰?guī)r等地層巖性雜亂，類(lèi)型繁多。

橋址處的地震動(dòng)蜂值加速度值為0.15g，相當(dāng)于地震基本烈度八度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期采用0.45s，土壤最大季節(jié)凍土深度0.45cm。

本橋處地下水具有侵蝕性，橋墩或橋臺(tái)墩身地面以下部分環(huán)境作用等級(jí)為L(zhǎng)1，地面以上為T(mén)1，水位變動(dòng)區(qū)為T(mén)3、D1；承臺(tái)、樁基礎(chǔ)為T(mén)1環(huán)境采用C35混凝土。

2 孔鉆樁施工關(guān)鍵技術(shù)控制點(diǎn)

施工本橋樁基均采用沖擊鉆沖擊成樁，用導(dǎo)管法灌注水下混凝土。每個(gè)墩臺(tái)混凝土均一次澆筑成型， 泵送混凝土經(jīng)串筒澆入墩臺(tái)身模板底部，采用水平分層澆筑、插入式振搗棒振搗施工。

2.1 施工準(zhǔn)備

鉆機(jī)就位前換除軟土、平整壓實(shí)，在橋墩兩側(cè)修筑鉆孔平臺(tái)，平臺(tái)寬6m，采用50cm厚山皮碎石土填筑壓實(shí)。采用枕木或型鋼等搭設(shè)鉆機(jī)工作平臺(tái)，且確保堅(jiān)固穩(wěn)定。河塘淺水地段采用填編織袋圍堰筑島填心施工，筑島高度比施工時(shí)水位高0.5m。

2.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒、開(kāi)挖泥漿池

2.2.1埋設(shè)鋼護(hù)筒

護(hù)筒內(nèi)徑比樁徑大40cm，采用12mm以上的鋼板制作。護(hù)筒埋置深度符合下列規(guī)定：黏性土不小于1m，砂類(lèi)土不小于2m，當(dāng)表層土松軟時(shí)將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中至少0.5m，護(hù)筒頂面標(biāo)高比施工水位或地下水位高2m，同時(shí)高出施工作業(yè)面。

2.2.2開(kāi)挖泥漿池

施工前開(kāi)挖泥漿池和沉淀池，泥漿池和沉淀池設(shè)在征地界內(nèi)兩墩之間。泥漿原料選用優(yōu)質(zhì)粘土，為了保證泥漿的粘度和膠體率，可在泥漿中投入適量的外摻劑。造漿量應(yīng)為2倍樁的混凝土體積。

2.3 鉆孔

根據(jù)本橋地質(zhì)特征，綜合考慮成孔速度及質(zhì)量鉆機(jī)均選用沖擊鉆。

2.4 安裝鉆機(jī)

安裝鉆機(jī)時(shí)底部墊平，保持穩(wěn)定，防止產(chǎn)生位移和沉陷，頂端用纜風(fēng)繩對(duì)稱(chēng)拉緊，鉆頭在護(hù)筒中心偏差不大于50mm。

2.5 鉆進(jìn)

開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，適當(dāng)控制進(jìn)尺，在護(hù)筒刃腳處，短沖程鉆進(jìn)，使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。待鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆頭全高加正常沖程后再按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。在砂類(lèi)土或軟土層鉆進(jìn)時(shí)，易坍孔。選用平底鉆錐、控制進(jìn)尺、低沖程、稠泥漿鉆進(jìn)。每鉆進(jìn)2m或地層變化處，及時(shí)在泥漿槽中撈取鉆渣樣品，查明土類(lèi)并記錄，以便與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。及時(shí)根據(jù)巖層性質(zhì)，調(diào)整泥漿比重后再行鉆進(jìn)。當(dāng)鉆孔遇到溶洞時(shí)，溶洞內(nèi)填充物為密實(shí)或軟塑狀態(tài)時(shí)，采用常規(guī)泥漿護(hù)壁方法施工。

2.6 檢孔

鉆孔完成后，利用自制檢孔器檢查孔徑與鉆孔傾斜度。檢孔器用28mmII級(jí)鋼筋及20mmI級(jí)鋼筋制作，外徑為鋼筋籠外徑加0.1m，本橋采用檢孔器外徑為98cm，檢孔器長(zhǎng)度為樁徑的4-6倍?？讖健⒖状怪倍?、孔深檢查合格后，再拆卸鉆機(jī)進(jìn)行清孔工作，否則重新進(jìn)行掃孔。

2.7 第一次清孔

如孔深不小于設(shè)計(jì)孔深且孔斜率小于1%，迅速清孔，清孔方法采用換漿法，清孔達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出的泥漿手摸無(wú)2～3mm 顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；沉渣厚度：根據(jù)設(shè)計(jì)要求不大于5cm。

2.8 鋼筋籠制作、安裝

鋼筋籠按樁長(zhǎng)分節(jié)段加工，現(xiàn)場(chǎng)吊車(chē)吊裝焊接?，F(xiàn)場(chǎng)拼接時(shí)，相鄰主筋接頭錯(cuò)開(kāi)1m，以保證同一截面上接頭數(shù)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，即不大于50%。 鋼筋籠主筋砼保護(hù)層厚度不宜小于70MM。保護(hù)層厚度可采用預(yù)制砼墊塊或鐵墊件，綁扎或焊接在鋼筋籠外側(cè)的設(shè)計(jì)位置上。吊放鋼筋籠入孔時(shí)，不得碰撞孔壁，鋼筋籠上口采用φ28鋼筋固定于鋼護(hù)筒上。

2.9 安裝導(dǎo)管

導(dǎo)管采用Φ200～300mm無(wú)縫鋼管制作而成；導(dǎo)管管節(jié)長(zhǎng)度，中間節(jié)宜為2.0m等長(zhǎng)，底節(jié)可為4.0m，配1～2節(jié)長(zhǎng)0.5～1.5m短管。導(dǎo)管組裝后軸線(xiàn)偏差，不超過(guò)鉆孔深的0.5%并不大于10cm。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓為孔底靜水壓力的1.5倍。導(dǎo)管安裝后，其底部距孔底有 250～400mm 的空間。

2.10 二次清孔

由于安放鋼筋籠及導(dǎo)管，孔底又會(huì)產(chǎn)生沉渣，所以鋼筋籠及導(dǎo)管就位后，利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。清孔的方法是在導(dǎo)管頂部安裝一個(gè)彎頭和皮籠，用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，再?gòu)目椎籽刂鴮?dǎo)管置換沉渣。復(fù)測(cè)沉渣厚度，符合要求后立即灌注水下混凝土。清孔后泥漿指標(biāo)相對(duì)密度：1.03～1.10；粘度：17～20s；含砂率：<2%；膠體率：>98%。

2.11 砼灌注

混凝土由拌合站集中拌制，采用砼攪拌運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸；樁身混凝土等級(jí)要求：碳化環(huán)境T1級(jí)采用C30水下混凝土，化學(xué)侵蝕環(huán)境H1級(jí)采用C35水下混凝土。在灌注前應(yīng)進(jìn)行坍落度、含氣量、入模溫度等檢測(cè)。剪球灌注封底砼。剪斷系住橡皮球栓的鐵絲，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即用測(cè)錘探測(cè)孔內(nèi)砼面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，從漏斗頂檢查導(dǎo)管內(nèi)無(wú)水，并且橡皮球栓上浮，表明封底成功，即可正常灌注。

2.12 水下混凝土澆灌

樁基混凝土采用罐車(chē)運(yùn)輸配合導(dǎo)管灌注，灌注開(kāi)始后，應(yīng)緊湊連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除；導(dǎo)管的埋置深度應(yīng)控制在2～6m。同時(shí)應(yīng)經(jīng)常測(cè)探孔內(nèi)混凝土面的位置，即時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深。導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線(xiàn)豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管掛住鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使其脫開(kāi)鋼筋骨架后，再移到鉆孔中心。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)15min。每根樁的澆筑時(shí)間控控制在8小時(shí)以?xún)?nèi)。在拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管下形成泥心。當(dāng)混凝土面接近和初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底口3m以下和1m以上處，并慢慢灌注混凝土，以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來(lái)后向上的沖擊力。

2.13 灌注砼測(cè)深方法

灌注水下砼時(shí)，應(yīng)經(jīng)常探測(cè)孔內(nèi)混凝土面至孔口的深度，以控制導(dǎo)管埋深。如探測(cè)不準(zhǔn)確，將造成埋深過(guò)淺，導(dǎo)管提漏，埋管過(guò)深拔不出或短樁事故。因此，在鉆孔灌注樁中是一項(xiàng)非常重要的工作，一定要由具有高度責(zé)任心的人來(lái)操作。目前，測(cè)深多用重錘法，重錘的形狀是錐形，底面直徑不小于10cm，重量不小于5kg。用繩系錘吊入孔內(nèi)，使之通過(guò)泥漿沉淀層而停留在砼表面根據(jù)測(cè)繩所示錘的沉入深度作為砼灌注深度。

3.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)科學(xué)組織和嚴(yán)格對(duì)鉆孔樁施工的關(guān)鍵工序進(jìn)行了技術(shù)控制，中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司承建的拉日鐵路達(dá)嘎溝特大橋鉆孔樁合格率100%，優(yōu)良率98%以上，完全滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。