馬輝杰 MA Hui-jie

（中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司，西安 710038）

（The 1st Engineering Co.，Ltd.of China Railway 12th Bureau Group，Xi'an 710038，China）

0 引言

本文以廣佛環(huán)城際鐵路東平水道特大橋鉆孔施工為背景，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的變化，從鉆機(jī)鉆孔的平臺(tái)、泥漿控制、鉆孔、成孔、清孔、灌注砼等方面對(duì)鉆孔控制技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明通過(guò)一系列質(zhì)量控制措施，鉆孔灌注樁能夠滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求。

1 工程概況

東平水道特大橋施工里程為DK9+714.82～DK14+583.7，橋梁全長(zhǎng)4868.88米，主橋設(shè)計(jì)為雙塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土梁部分斜拉橋，孔跨布置為（96+176+96）米，起始里程DK10+095.89～DK10+463.89，橋長(zhǎng)368米，承臺(tái)尺寸19.3×14.0×4.0米，主墩基礎(chǔ)采用36根（每個(gè)主墩18根）直徑Φ2.5米的鉆孔樁，樁長(zhǎng)68米。

主墩樁基地質(zhì)情況從上到下依次為素填土層、淤泥層、全風(fēng)化泥巖砂巖層、強(qiáng)風(fēng)化泥巖砂巖層、弱風(fēng)化泥巖砂巖層，選用沖擊鉆進(jìn)行施工。

主墩基礎(chǔ)18根樁按梅花型布置，6臺(tái)鉆機(jī)分3個(gè)循環(huán)完成樁基施工，18個(gè)護(hù)筒全部一次安裝到位，將18根樁每3根分成1組，每組3個(gè)護(hù)筒用半圓管連結(jié)，形成1個(gè)鉆孔、1個(gè)泥漿沉淀池及1個(gè)泥漿循環(huán)池的布置。

主墩樁基平臺(tái)，先施作三邊鋼板樁圍堰，回填砂黏土，護(hù)筒施工完成后，用C30砼全部硬化30cm。

2 鉆孔過(guò)程中關(guān)鍵工序控制

2.1 鋼護(hù)筒 ①淤泥層在鉆孔平臺(tái)以下8米處，為確保鉆孔過(guò)程中的安全，鉆孔施工前先安裝9米長(zhǎng)護(hù)筒。鋼護(hù)筒每節(jié)3.0米，壁厚12mm，為減少變形，鋼護(hù)筒上下口用12mm 厚的鋼板包邊加固，對(duì)每節(jié)護(hù)筒的兩端平整性、直徑、焊縫要檢查控制。②鉆孔樁直徑2.5米，鋼護(hù)筒直徑2.9米，孔深84米，護(hù)筒安裝過(guò)程中對(duì)垂直度要嚴(yán)格控制，用120D 液壓錘下壓護(hù)筒時(shí)，要通過(guò)縱橫向掛錘球吊線對(duì)護(hù)筒垂直度進(jìn)行控制。③鋼護(hù)筒的連接焊縫要加強(qiáng)檢查和控制，避免后續(xù)鉆孔時(shí)漏水。

2.2 樁位控制 測(cè)量放樣樁中心點(diǎn)后，在護(hù)筒上及場(chǎng)地硬化砼面上同時(shí)做十字控制樁，鉆孔在40米以內(nèi)時(shí)每3天檢查1次，過(guò)40米后1周檢查1次，平臺(tái)發(fā)生塌陷、護(hù)筒變形時(shí)要立即進(jìn)行檢查。

2.3 鉆孔 ①鉆機(jī)鉆頭重12T，施工中樁中心易向前偏移，鉆孔過(guò)程中鉆機(jī)尾部用槽剛連在護(hù)筒上進(jìn)行固定，確保施工中鉆機(jī)不移動(dòng)。鉆孔過(guò)程中技術(shù)人員根據(jù)放樣的十字樁每天檢查，發(fā)生偏移及時(shí)調(diào)整。②在鉆孔到弱風(fēng)化砂巖后，每日進(jìn)尺僅1.5米左右，每日早晚對(duì)鉆孔深度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)鉆孔過(guò)程中不能連續(xù)施工的因素進(jìn)行合理調(diào)整，但是在工作中要有人監(jiān)控，避免卡錘及粘錘時(shí)發(fā)生問(wèn)題。③鉆頭處鋼絲繩每天檢查，避免斷絲掉錘情況發(fā)生；鉆頭下放、提出時(shí)速度要慢，避免破壞護(hù)壁及碰撞護(hù)筒；鉆頭磨損及時(shí)檢查和補(bǔ)焊，確保直徑滿足要求。

2.4 相關(guān)要素配置 ①泥漿船。樁位在河道附近，現(xiàn)場(chǎng)配備1艘船配合排漿，鉆機(jī)過(guò)程中及時(shí)排出濃漿，便于加快鉆孔進(jìn)度。②120型挖掘機(jī)。對(duì)不能排走的沉淀的鉆渣用挖掘機(jī)進(jìn)行挖除，再由運(yùn)輸車(chē)運(yùn)出場(chǎng)地。③吊車(chē)。配備25T 吊車(chē)1臺(tái)，鉆孔過(guò)程中進(jìn)行各種吊裝作業(yè)。④造漿材料：膨潤(rùn)土、羧甲基纖維素納。及時(shí)調(diào)漿，保證泥漿指標(biāo)符合要求。⑤片石。對(duì)鉆孔過(guò)程中發(fā)生的地質(zhì)斜層、梅花樁等及時(shí)填充處理。⑥儲(chǔ)料斗。首灌砼要求大于9.5方，提前做好14方的儲(chǔ)料斗，配合3.5方的料斗進(jìn)行封底。⑦導(dǎo)管。及時(shí)到場(chǎng)并做好水密性試驗(yàn)。⑧濾砂器。清孔時(shí)使用。⑨90T 大吊車(chē)。在成孔前一周左右進(jìn)場(chǎng)組裝，全面做好下鋼筋籠的準(zhǔn)備工作。

3 清孔

①因地層為泥巖和砂巖，成孔后泥漿含砂率高達(dá)20%，第一次清孔降低砂率就是關(guān)鍵工序。現(xiàn)場(chǎng)清孔降低砂濾方法采用小型濾砂器、大型黑旋風(fēng)濾砂器兩種設(shè)備。黑旋風(fēng)清孔時(shí)需要空壓機(jī)配合，清孔濾砂速度快，且濾出的砂偏干，易挖除運(yùn)走。②要降低砂率，讓砂從孔底懸浮起來(lái)，泥漿比重就不能太低，清孔時(shí)泥漿損失必須用水與膨潤(rùn)土拌和漿進(jìn)行補(bǔ)充，不能直接加水除低比重；清孔工作要連續(xù)進(jìn)行，避免砂沉淀。

4 鋼筋籠加工及安裝

4.1 鋼筋籠加工 鋼筋籠主筋為Φ32，共120根，2根并排與3根并排間隔設(shè)計(jì)，數(shù)量多，主筋間距中到中為15.1cm，為保證質(zhì)量、節(jié)約時(shí)間，鋼筋采用套筒連接進(jìn)行施工。鋼筋籠長(zhǎng)69.7米，孔深84米，中間設(shè)8根12米鋼筋做吊籠，然后用4根ψ32的圓鋼做吊筋在孔口雙排25I 字鋼上固定，全部采用套筒連接。

①鋼筋兩端切割后套絲，絲頭質(zhì)量用通規(guī)和止規(guī)檢查；對(duì)套絲后的端頭不平整處要打磨后才能安裝套筒；加工好的絲頭要用塑料套或套筒保護(hù)。②加勁圈提前做好。為保證運(yùn)輸及安裝過(guò)程不變形。③聲測(cè)管用鐵絲每2米固定1處；間距嚴(yán)格控制，避免安裝時(shí)錯(cuò)位；接頭質(zhì)量認(rèn)真檢查，避免漏水；底部要固定牢固，避免固定不牢發(fā)生掉管。

4.2 鋼筋籠安裝 每節(jié)鋼筋籠重達(dá)10T，90T 履帶吊起吊時(shí)大勾用扁擔(dān)梁，與小勾配合一起起吊；為避免變形，大勾吊點(diǎn)在第一道的加勁圈上，小勾吊點(diǎn)在倒數(shù)第二道加勁圈上；與第一道加勁圈相連的主筋，在加勁圈的上方主筋上焊接短鋼筋阻擋起吊及孔中固定時(shí)加勁圈與主筋脫離。

①每節(jié)鋼筋籠下放過(guò)程中，對(duì)聲測(cè)管的接頭要再次檢查，把接頭擰開(kāi)，將上面的管下放到底后再將接頭擰緊，纏膠帶密封；鋼筋籠下放在孔口固定后，對(duì)管道先注水沒(méi)有問(wèn)題后才能開(kāi)始連接鋼筋。②鋼筋籠中的聲測(cè)管布設(shè)均勻，孔口固定時(shí)聲測(cè)管頂部低于孔口2.5米以上，防止挖掘機(jī)掏渣時(shí)破壞聲測(cè)管。③在有幾根樁同時(shí)成孔時(shí)，用90T 吊車(chē)將一個(gè)孔的鋼筋籠安裝完成后，用25T 吊車(chē)安裝導(dǎo)管及配合灌樁工作，用90T 吊車(chē)連續(xù)安裝另一個(gè)孔的鋼筋籠，這樣就能減少間隔時(shí)間。

5 灌樁

①因場(chǎng)地小，且有6臺(tái)鉆機(jī)同時(shí)鉆孔，護(hù)筒距離小且呈梅花型布置，砼罐車(chē)進(jìn)出不方便也不安全；每根樁設(shè)計(jì)方量達(dá)344方，數(shù)量較大；為保證安全及加快灌樁速度，灌樁時(shí)安排兩臺(tái)砼泵車(chē)、1臺(tái)吊車(chē)配合灌樁作業(yè)。②泵車(chē)、砼到場(chǎng)后，停止泥漿循環(huán)，拆除2節(jié)導(dǎo)管后將導(dǎo)管下放，除去導(dǎo)管內(nèi)負(fù)壓，開(kāi)始安裝小料斗，準(zhǔn)備灌樁。③封底時(shí)，大小料斗都要裝滿砼，在大儲(chǔ)料斗砼開(kāi)始流入小料斗時(shí)才能剪球，避免提前剪球后大儲(chǔ)料斗中的料流不出來(lái)發(fā)生砼不連續(xù)造成斷樁。④根據(jù)拌和站的生產(chǎn)能力，要求每盤(pán)按最大方量進(jìn)行生產(chǎn)，每臺(tái)罐車(chē)裝料必須是最大方量的整數(shù)倍，罐車(chē)的數(shù)量在正常情況下以拌和站不能停工等車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)各項(xiàng)控制后，每根樁灌注時(shí)間能控制在7小時(shí)之內(nèi)。⑤其他工序不累述。

6 檢樁前工作

灌完樁后不能及時(shí)檢樁時(shí)，在檢樁前，對(duì)每根聲測(cè)管要用高壓水沖水清洗一遍，一般在沖水管子下到聲測(cè)管底4min 后管內(nèi)污水才能沖出來(lái)，再?zèng)_10min 在不停水的狀態(tài)下拔管，保證使管內(nèi)鐵銹等雜物沖出管道。實(shí)踐證明：管內(nèi)污水會(huì)影響檢樁質(zhì)量，此項(xiàng)工作很關(guān)鍵要重視。

7 結(jié)束語(yǔ)

在東平水道汛期水位高，時(shí)間緊迫的情況下，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)合理配置減少各工序間隔時(shí)間，保證鉆孔進(jìn)度；施工中加強(qiáng)各工序質(zhì)量控制及科學(xué)組織安排，保證成樁質(zhì)量；提高了工效并保證了質(zhì)量，取得很好的成樁效果，經(jīng)檢樁，鉆孔樁均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

[1]常祎,景兆德.潮汐地區(qū)深水大直徑鉆孔樁施工[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2006(05).

[2]張建新.武寧大橋深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2006(01).

[3]郭曉冬,杜宏亮.混凝土灌注樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2004(06).