■肖志異 ■湖南路橋建設(shè)集團(tuán)公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004

1 鉆孔灌注樁技術(shù)特征分析

通常情況下，按照鉆孔灌注樁的成樁工藝不同，鉆孔灌注樁又可以分為非擠土樁以及部分?jǐn)D土樁兩種工藝技術(shù)類型，其中非擠土樁鉆孔灌注樁施工技術(shù)又包括干作業(yè)法鉆孔灌注樁施工技術(shù)以及泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁技術(shù)、套管護(hù)壁法鉆孔灌注樁技術(shù)。

不同類型的鉆孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際施工所具備的施工特征也存在著不同，以鉆孔灌注樁技術(shù)中的大直徑鉆孔灌注樁技術(shù)為例，在施工建設(shè)應(yīng)用中，大直徑鉆孔灌注樁通常能夠?qū)τ谳^大的豎向荷載以及橫向荷載作用進(jìn)行承擔(dān)。因此，在工程基礎(chǔ)施工應(yīng)用中具有較高的結(jié)構(gòu)抗震能力，在坡地或者是堤岸工程施工中，還具有抗滑樁與支護(hù)樁作用，也具有較為突出的施工應(yīng)用特征和優(yōu)勢(shì)。

2 鉆孔灌樁柱在橋梁施工中的應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工程概況

太平特大橋位于虎門鎮(zhèn)漁政碼頭北西側(cè)，橫跨太平水道，為剝蝕性低丘陵，地形起伏較大，最大絕對(duì)標(biāo)高為43.08m，最低為－0.9m，最大相對(duì)高差約為45m，山體自然坡角約為30～45°，局部為人工開挖而形成陡坎，山坡植被茂盛。橋址區(qū)以大角度橫跨橫瀝－虎門斷裂(F5)，在橋址范圍內(nèi)，F(xiàn)5斷裂走向N45～55°E，傾向東南，傾角70°，上覆土層厚20～30m，破碎帶范圍K46+200～K46+750。

太平特大橋主橋水中鉆孔灌注樁包括左幅7號(hào)墩～10號(hào)墩，右幅6號(hào)墩～9號(hào)墩的樁基礎(chǔ)，其中左幅8～9號(hào)墩、右幅7～8號(hào)墩為主墩，共有4×22根Φ200cm鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng):左8#墩80.5米;左9#墩83米;右7#墩93.5 米;右8 號(hào)墩87 米;左幅7、10 號(hào)墩，右幅6、9 號(hào)墩為邊墩，共有4×6根Φ200cm鉆孔灌注樁，樁長(zhǎng)暫定為80m。

2.2 施工工藝技術(shù)

2.2.1 埋設(shè)護(hù)筒

進(jìn)行護(hù)筒的埋設(shè)除了對(duì)位置的固定外，還起到了對(duì)地面水的隔離作用，并可以形成一定高度的鉆機(jī)內(nèi)水頭，對(duì)鉆孔過程中孔內(nèi)靜水壓力予以提高，從而令孔壁更加穩(wěn)固，能夠有效的防止坍孔現(xiàn)象的發(fā)生，保證灌注漿高程。

本工程采用δ12mm普通A3鋼板卷制護(hù)筒，護(hù)筒深度以穿過淤泥、淤泥質(zhì)土、粉細(xì)砂、粗砂等地質(zhì)層，進(jìn)入全風(fēng)化為準(zhǔn)，鋼護(hù)筒平均埋深為34m左右，護(hù)筒平均長(zhǎng)度約為40m。本橋所在的太平水道幾乎沒有流速，且覆蓋層為比較勻質(zhì)的淤泥和砂層，護(hù)筒可以很精準(zhǔn)的下放到位，故護(hù)筒直徑采用D224cm。

2.2.2 制備泥漿

太平特大橋樁基成孔全過程使用淡水泥漿。鉆孔灌注樁新拌泥漿配合比見下，正式施工時(shí)結(jié)合橋位處具體的地質(zhì)條件和鉆進(jìn)施工的實(shí)際情況以及泥漿各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)測(cè)結(jié)果，可適當(dāng)調(diào)整泥漿的基本配合比。泥漿現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目包括穩(wěn)定性檢驗(yàn)、泥皮形成性檢驗(yàn)，泥漿流動(dòng)性檢驗(yàn)，泥漿比重檢驗(yàn)等。

水解聚丙烯酰胺:70(水):1(聚丙烯酰胺)(注:質(zhì)量比)

PHP泥漿 水:膨潤(rùn)土:純堿:水解的聚丙烯酰胺

1000kg:60kg:1.8kg:2.1kg

新制備的PHP泥漿的主要性能參數(shù)為:

粘度20 ～24s，比重1.03 ～1.08，PH 值8 ～10，含沙率≤0.5%。

2.2.3 鉆孔

本工程采用3000型鉆機(jī)實(shí)施主墩基礎(chǔ)鉆孔灌注樁鉆孔施工。鉆孔灌注樁因其施工情況的特殊性，鉆孔時(shí)可能遇到的不定因素較多，因此開鉆前應(yīng)進(jìn)行試鉆，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)影響鉆孔的地質(zhì)層進(jìn)行分析，并根據(jù)試樁報(bào)告制定詳細(xì)可行的基樁施工作業(yè)指導(dǎo)書。繼而開啟電機(jī)，鉆頭下放，并開始關(guān)注泥漿，同時(shí)循序漸進(jìn)的鉆入，當(dāng)完成首屆鉆桿的鉆入后應(yīng)當(dāng)馬上停機(jī)，安裝第二節(jié)鉆桿，重復(fù)上述過程，直到鉆進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。開始作業(yè)后，控制速度和鉆壓，采用“低壓慢進(jìn)”措施，待鉆至護(hù)筒底下1m后，再以正常速度鉆進(jìn)。在鉆孔過程中，根據(jù)地質(zhì)資料不同情況，選擇合適的鉆頭、鉆壓、鉆速和泥漿指標(biāo)等參數(shù)，在土層變化處撈取碴樣，以判別土層，并記錄在表中，與設(shè)計(jì)地層核對(duì)。

2.2.4 筋籠制作及安放

(1)鋼筋籠制作

①鋼筋籠制作時(shí)首先從底節(jié)開始，按設(shè)計(jì)位置先固定加強(qiáng)環(huán)筋，然后逐一放置已制作好的縱向主鋼筋，要求該主鋼筋必須是經(jīng)鐓粗，套絲后檢驗(yàn)合格的鋼筋。

②先將加長(zhǎng)擴(kuò)口型套筒全部擰入主筋內(nèi)，使主筋與套筒擴(kuò)口處平齊。

③用普通管鉗板手轉(zhuǎn)動(dòng)套筒，把上節(jié)與下節(jié)鋼筋籠的主筋連接起來。連接時(shí)，主筋不留間隙，然后將上節(jié)下端之加長(zhǎng)型套筒用板手旋入下節(jié)。

④鋼筋籠的匹配預(yù)制是采用在胎模上進(jìn)行。制作步驟和方法是先在弓形胎模上擺上縱筋，然后按圖紙位置焊每道加勁(強(qiáng))箍，并每隔約4m一道“米”字撐，要求加勁箍在鋼筋籠軸線的垂直面內(nèi)，當(dāng)縱向主筋定位焊于加勁箍上后，可纏繞箍筋。

⑤當(dāng)在胎模上做好整根樁長(zhǎng)的各節(jié)鋼筋籠并已焊好檢測(cè)管(注意下端封口)后，擰開連接套筒，將從下至上的各節(jié)鋼筋籠，分別掛牌表示樁別和節(jié)次后吊移至棧橋下游鋼平臺(tái)上堆碼待用。

(2)鋼筋籠安放

鋼筋籠起吊，采用汽車吊大小鉤共同起吊，將鋼筋籠吊立豎直后，拆去下端小鉤汽車吊吊繩，吊第一節(jié)(底節(jié))鋼筋籠到需要安裝的孔內(nèi)下放，適時(shí)割去籠內(nèi)“米”字撐，當(dāng)放至上端接頭位置處時(shí)，將鋼筋籠臨時(shí)固定于平臺(tái)上松去吊點(diǎn)。

用吊點(diǎn)依次吊起相鄰的上一節(jié)鋼筋籠，與臨時(shí)固定平臺(tái)上的鋼筋籠對(duì)接，對(duì)接時(shí)，應(yīng)先對(duì)正有標(biāo)記的一根主筋，然后調(diào)整其余主筋對(duì)正，指揮龍門架吊點(diǎn)緩緩下降鋼筋籠，將最先接觸的幾根主筋先對(duì)頂擰緊，然后逐一擰緊所有主筋套筒。

焊接或?qū)雍寐暅y(cè)管的外套筒(長(zhǎng)80mm)，點(diǎn)焊好外箍筋，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，即可用汽車吊配合松去臨時(shí)固定設(shè)施，再下放鋼筋籠(適時(shí)割去內(nèi)側(cè)“米”字撐)。當(dāng)下端接頭位置位于平臺(tái)頂面以上一定高度時(shí)，臨時(shí)固定鋼筋籠，吊安連接臨近的上節(jié)鋼筋籠后再下放，如此循環(huán)至鋼筋籠全部接畢下沉到位。

2.2.5 清孔

鉆孔到位后采用孔壁回聲儀進(jìn)行基孔的孔深、孔徑和垂直度等的檢測(cè)，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格簽認(rèn)后，開始進(jìn)行首次清孔。首次清孔采用鉆機(jī)氣舉法自行換漿清孔，清孔時(shí)將鉆具提離孔底10cm左右，緩慢回轉(zhuǎn)鉆具，以確保將孔底沉渣清除干凈，用新拌泥漿置換孔內(nèi)高濃度泥漿，使孔內(nèi)泥漿比重、粘度、含砂率等指標(biāo)滿足灌注水下混凝土需要。經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收認(rèn)可后，可提鉆檢孔，進(jìn)入下一工序施工。

2.2.6 樁基砼澆筑中應(yīng)注意的問題

(1)連續(xù)性

鋼筋籠安放完成，二次清孔結(jié)束后應(yīng)及時(shí)灌注水下混凝土，中間間隔時(shí)間不可太長(zhǎng)。砼澆注開始后，應(yīng)緊湊地、連續(xù)地進(jìn)行，一氣呵成，嚴(yán)禁中途停工。

(2)砼質(zhì)量

各相關(guān)部門務(wù)必要加強(qiáng)商品砼攪拌站的管理，定期校驗(yàn)砼攪拌站的計(jì)量系統(tǒng)，嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。試驗(yàn)和材料部門在每次澆注混凝土之前對(duì)砂、石、水泥、外加劑等原材料的質(zhì)量和數(shù)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保砼質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求和保持砼的供應(yīng)通暢。砼必須有良好的和易性，現(xiàn)場(chǎng)坍落度控制在18～22cm，初凝時(shí)間大于15h。砼供應(yīng)能力在72m3/h左右。雨后灌注水下砼時(shí)，應(yīng)實(shí)測(cè)粗細(xì)集料含水率，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果及時(shí)調(diào)整砼配合比，確保砼拌和質(zhì)量滿足要求。

(3)砼下落

在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)砼要徐徐灌入，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的O型密封圈，而使導(dǎo)管漏水。同時(shí)要防止砼從導(dǎo)管外掉入孔底，使泥漿變稠凝結(jié)，導(dǎo)致測(cè)深不準(zhǔn)確。

［1］張暉，張旭.淺析鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治［J］.中國(guó)科技信息，2010(2).

［2］魏以忠.鉆孔灌注樁的施工管理和質(zhì)量控制［J］.建筑設(shè)計(jì)管理，2010(1).