王 天 榮

(太原市市政工程總公司，山西 太原　030002)

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談混凝土鉆孔灌注樁施工工藝

王 天 榮

(太原市市政工程總公司，山西 太原030002)

以太原市濱河西路南延道路文源橋跨線工程為例，從施工準備、埋設護筒、鉆孔、混凝土灌注等方面，介紹了鉆孔灌注樁的施工工藝，并針對施工過程中出現(xiàn)的塌孔、縮徑、導管進水等問題，提出了具體的解決措施。

跨線橋，鉆孔灌注樁，鋼筋籠，導管

0　引言

受承載力要求和地質情況的影響，橋梁通常用樁基作為基礎。樁基中靠摩擦力作用的為摩擦樁，進入持力層的為端承樁。按照施工方法分為預制樁和灌注樁兩大類，由于灌注樁工藝簡單、適應于各種地層，所以較為常用。灌注樁的成孔方法有干作業(yè)成孔、泥漿護壁成孔、套管成孔、人工挖孔等。

1　工程概況

濱河西路南延道路工程起點為迎賓路，終點為清徐清東路，全長約18.87 km，規(guī)劃紅線寬51.5 m。其中道路性質為加強型城市主干路，設計車速60 km/h。全線共設置中小橋11座(清水河橋、柳子沙溝橋、南峪河橋、天龍山路跨線橋、文源路跨線橋等)，其中文源路跨線橋工程，文源路上跨濱河西路，根據(jù)濱河西路斷面布置，同時兼顧已實施的管線位置，橋梁采用(19+20)m簡支空心板橋，橋梁總長43.85 m(含耳墻)，寬25 m，右前夾角94°。上部結構為后張法預應力空心板，板厚95 cm。下部結構橋墩采用樁柱式橋墩，橋臺采用一字形薄壁橋臺配樁基。橋墩樁直徑1.5 m、長54 m，橋臺樁直徑1 m、長59 m，全橋灌注樁共計29根、1 686 m。

2　鉆孔灌注樁施工工藝

1)準備工作。熟悉施工圖紙和施工規(guī)范，全面理解設計意圖。由項目技術負責人進行現(xiàn)場技術安全交底，并校核設計樁位數(shù)據(jù)無誤后，用全站儀進行樁位坐標放樣。平整并壓實場地，接通電源、水源，修筑施工便道，以保證施工車輛行駛。在合適位置修筑泥漿池，要保證施工中泥漿的重復利用。由地質報告得出樁基施工位置地質為雜填土、其下有細中砂和粉質粘土，為保證鉆孔質量及鉆孔速度，施工中采用的鉆孔機械為旋挖鉆機。

2)埋設護筒。護筒有保證樁位、提高水位和保護孔口等作用，因而埋設時，要有十字控制線對中找平。本工程采用鋼護筒，直徑比樁徑大20 cm。在護筒四周50 cm寬范圍內將原狀土挖除，回填夯實粘性土，當護筒底為砂性土時，護筒底50 cm亦應換粘性土，以防護筒漏水造成塌孔。護筒頂面應高出地面20 cm～30 cm，當水下混凝土灌注完成后，即可將護筒拔出。

3)鉆孔。在砂類土層鉆進時，應該采用高質量的泥漿護壁。高質量的泥漿護壁材料采用膨潤土(8%～12%水重)，Na2CO3(0.1%～0.4%孔中的泥漿)，高質量泥漿需通過試驗確定，其性能指標：膠體率不小于98%，泥皮厚小于2 mm，比重是1.1～1.2，酸堿度pH=8～10。

原則上是一個墩或一個臺，取一根樁的土樣，土樣每2 m取一次，樣本與圖紙核對，發(fā)生變化時，取好樣品裝入塑料袋中并編號，應通知甲方代表和駐地監(jiān)理。

鉆孔是關鍵工序，在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔質量。首先要注意開孔質量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護筒。鉆孔的順序也應事先規(guī)劃好，既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔，又要使鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾。

4)驗孔及清孔。成孔后應用驗孔器進行驗孔，驗孔器采用φ38架管焊制，長6 m，直徑與設計孔徑相同。用測繩測量孔深，確認合格后開始清孔。清孔采用換漿或掏渣的方法，為避免隔時過長，孔底沉淀過厚，在清孔后盡快下鋼筋籠及導管，并澆筑混凝土，否則孔底必須重新清孔。灌注混凝土前孔底沉積厚度應小于10 cm。清孔后泥漿性能指標在1.1～1.25之間、粘度18 s～20 s，泥漿比重采用波美比重計測定。

5)灌注前后各項準備工作。

a.鋼筋籠加工制作。由于鋼筋籠長度為53 m～59.2 m，整體吊裝就位易產(chǎn)生變形，所以分3節(jié)制作，就位時再拼接組裝。鋼筋籠按規(guī)范和設計要求進行加工制作,為了保證施工質量并提高施工速度，鋼筋采用直螺紋連接。加工的鋼筋絲頭自檢及抽樣檢查均應合格。鋼筋絲頭螺紋應飽滿，累計長度不得超過2倍的鋼筋直徑。直螺紋連接套筒要有合格證和材料質量證明書。套筒兩端擰入長度應相等且端部頂緊。同規(guī)格同條件下的接頭以500個為1個檢驗批，隨機截取3個試件進行單向拉伸試驗。若不合格，則加倍抽檢，復檢中有1個試件試驗結果不合格，則此批接頭不合格。

鋼筋籠采用加強箍成型法，在壓實平整的場地上放置枕木，然后進行鋼筋籠的制作。每隔2 m用直徑25 mm的螺紋鋼設置加強筋一道，骨架主筋為24根直徑28 mm的螺紋鋼，在骨架主筋外側螺旋纏繞直徑10 mm的圓鋼，在每個加強筋的四周設置4根定位鋼筋，以保證鋼筋籠的保護層厚度。分段預制鋼筋骨架時，吊裝、拼接應保證骨架直順，在吊裝時可在鋼筋骨架內縱向用8號鉛絲綁幾根8×12的方木，以增加骨架剛度，在吊裝就位后將方木拆除。

在第一節(jié)鋼筋骨架下端主筋的端部，加焊加強箍一道，以防止下端的鋼筋在骨架入孔時插入孔壁，或在導管提升時卡掛導管，鋼筋籠頂面與底面標高誤差不得大于±5 cm，平面縱橫向偏差不得大于5 cm。

鋼筋籠中用8號鉛絲綁扎固定3根壁厚3.5 mm、直徑為57 mm的鋼管作為聲測管，呈120°角布置，用鋼板焊接封底。鋼管采用焊接連接，頂部用木塞封閉，防止混凝土堵塞管道。

b.鋼筋籠吊裝、連接。鋼筋籠為炮車運輸、25 t汽車吊起吊?；\子采用扁擔、3點起吊，以免發(fā)生扭曲變形。拼接鋼筋籠時，先用套筒連接主筋，再把聲測管連接起來，最后把螺旋筋補纏完整。

c.下導管。鋼筋籠下放到位并固定后，立即下放導管。導管應事先在場地拼接，檢查順直度、有無滲漏現(xiàn)象，并應編號使用。導管直徑為30 cm，逐段吊裝接長、下放至距孔底40 cm為止。導管在混凝土灌注到位后及時拔出，沖洗干凈，分類堆放以備再用。灌注混凝土前，應在孔口周圍堵堰以防泥漿漫流，影響施工。

6)混凝土灌注。樁基采用C30商品混凝土，正常情況下為罐車自卸，受場地限制時采用泵送。鉆孔應經(jīng)成孔質量檢驗合格后，方可開始灌注工作。灌注前，復測沉渣厚度應不大于10 cm。準確計算首批混凝土的用量，保證導管埋深不小于1 m?；炷翍B續(xù)灌注，不得中斷。計算混凝土用量，并隨時測量孔內混凝土面的高度，保證導管埋深為2 m～6 m。灌注時應注意灌注速度，以防鋼筋籠骨架上浮。為了保證樁身質量，樁頂要超灌1 m。在混凝土達到設計強度后人工鑿除樁頭，保證樁頂高程，樁頭應密實、無松散層。

首批混凝土量計算:

V=h1×πd2/4+Hc×πD2/4。

其中，h1為當孔內混凝土高度為Hc時，導管內混凝土與孔內水壓平衡時所需的高度，h1=Hw×γw/γc；Hw為孔內混凝土面至孔內水面的距離，γw，γc分別為孔內泥漿和混凝土的容重;Hc為導管的首次混凝土埋深至孔底的距離;d，D分別為導管和鉆孔樁的直徑。

7)樁基檢測。灌注混凝土時，應留取3組同條件養(yǎng)護試塊，當試塊強度達到設計要求后，進行樁身混凝土均勻性、完整性的檢測。本工程由質監(jiān)站指定機構采用超聲波方法測試樁基質量，樁基檢測合格后，聲測管用和樁基同標號的水泥漿進行灌漿后，方可進行承臺或系梁施工。

3　鉆孔灌注樁事故處理

在鉆孔灌注樁施工過程中如發(fā)生故障應采取以下措施：

1)造成塌孔的原因有：泥漿比重不夠，孔內不能形成堅實的泥皮；鉆孔通過強透水層時，孔內泥漿流失過多；在砂礫層中鉆進時進尺太快；由于護筒接縫不嚴密而漏水，也能引起塌孔。所以在砂層中鉆進時應控制鉆孔速度，發(fā)現(xiàn)塌孔時，若塌孔數(shù)量小，可填粘土加碎石至塌孔部位，然后加大泥漿稠度，沒過水頭，繼續(xù)鉆進。若塌孔嚴重、護筒歪斜，應用粘土全部回填，暫停幾天后在原位重新鉆孔。

2)當鉆孔發(fā)生傾斜、彎曲時，應在彎曲、傾斜處反復掃孔，使鉆孔垂直。已偏斜嚴重者應回填重鉆。

3)當?shù)叵峦临|為流砂時，應加大膨潤土投入量，提高泥漿的相對密度，也可以加入粘土或磚塊，來提高孔內的壓力。

4)發(fā)現(xiàn)縮徑時，加大泥漿的比重上下反復掃孔，直到恢復孔徑為止。

5)當鋼筋籠吊裝就位后或澆筑部分混凝土發(fā)生塌孔時，需將鋼筋籠吊出，重新成孔、清孔后再進行鋼筋籠吊裝和澆筑混凝土。

6)當首批混凝土量太少或導管距孔底的間距太大或由于測探有誤而將導管拔出混凝土面時會導致導管進水。此時應將導管拔出，清除孔內混凝土，重下導管并灌注混凝土。當混凝土坍落度較小、澆筑較快或混凝土離析并過早初凝時，會導致鋼筋籠上浮。當混凝土澆筑不及時或導管埋置太深時，也會引發(fā)灌注樁質量事故。

4　結語

百年大計，質量為先。在橋梁施工中，樁基是一項關鍵工序，同時也是一項隱蔽工序。橋梁靠樁基來承載，施工中應做到技術、安全兩手抓，真正做到預防為主，把樁基施工中的質量事故和損失降到最低。

[1]TJT 041—2000，公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

[2]樁基工程手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997：409-420.

[3]基礎工程施工技術[M].北京：中國地質大學出版社，2000：1-5.

Discussion on construction technologies of concrete bored pile

Wang Tianrong

(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)

Taking the overpass bridge engineering of Binhe west road south-extending road in Taiyuan city as an example, starting from aspects of construction preparation, embedding silo, drilling, concrete casting, the paper introduces construction technologies of bored pile. In light of collapse, shrinkage and conduit inflow and other problems occurring in construction process, it puts forward specific solving measures.

overpass bridge, bored pile, steel reinforcement cage, conduit

1009-6825(2016)21-0078-03

2016-05-16

王天榮(1981- )，男，工程師

TU473.14

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