姚 峰，賴偉清

(中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

馬溪河大橋鉆孔灌注樁成孔首件制工程淺談

姚 峰，賴偉清

(中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

首件工程按照“預(yù)防為主、先導(dǎo)試點(diǎn)、全線推廣”的原則。首件工程認(rèn)可制是施工方選擇分項(xiàng)工程第一件產(chǎn)品作為首件工程，其施工工藝、施工方法、施工工序得到監(jiān)理、業(yè)主認(rèn)可后，該分項(xiàng)工程方可進(jìn)行批量生產(chǎn)。操作過程中詳細(xì)記錄操作程序和有關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)修正施工方案。在首件工程完成并達(dá)到優(yōu)良工程標(biāo)準(zhǔn)后，作為后續(xù)類似工程示范予以推廣實(shí)施。

首件工程 樁基成孔 施工方法 馬溪河大橋

1 工程概況

國道321線納溪至瀘縣一級公路改建工程馬溪河大橋位于黃金山，跨越機(jī)耕道和馬溪河，場地有XE15機(jī)耕道直接到達(dá)，交通條件較便利。橋梁起訖樁號為K1851+534～K1851+682，全長148m。上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)簡支小箱梁，橋面連續(xù)；下部結(jié)構(gòu)0號橋臺采用重力式U型橋臺，擴(kuò)大基礎(chǔ)；7號橋臺采用肋板式輕型橋臺，鉆孔灌注樁(嵌巖樁)基礎(chǔ)；橋墩采用雙柱式圓柱墩，鉆孔灌注樁(嵌巖樁)基礎(chǔ)。橋址區(qū)局部地段被第四系覆蓋，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)砂質(zhì)泥巖。經(jīng)地表測繪和訪問調(diào)查，上覆土層無滑移、變形跡象。本次首根施工樁基為5#-3，設(shè)計(jì)樁長為18m，直徑為1500mm。

2 施工方法和施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 人員準(zhǔn)備

工程開工前根據(jù)施工計(jì)劃安排施工人員進(jìn)場，對所有進(jìn)場人員提前進(jìn)行體檢、安全及各類技術(shù)培訓(xùn)等。

2.1.2 機(jī)械準(zhǔn)備

根據(jù)施工計(jì)劃安排施工機(jī)械進(jìn)場，并對所有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查、維修或保養(yǎng)，確保施工時(shí)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2.1.3 材料準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，對用于施工的材料提前做好各項(xiàng)檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作，檢驗(yàn)合格并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后備足數(shù)量。

2.1.4 技術(shù)準(zhǔn)備

(1)熟悉圖紙資料和有關(guān)文件。項(xiàng)目部技術(shù)人員進(jìn)場后應(yīng)全面熟悉施工圖紙、資料和有關(guān)文件，參加項(xiàng)目部部門組織的設(shè)計(jì)交底和圖紙會審并作好記錄。

(2)技術(shù)交底。由項(xiàng)目總工程師負(fù)責(zé)向有關(guān)工區(qū)負(fù)責(zé)人、技術(shù)干部及職能部門有關(guān)人員交底，最后由項(xiàng)目工區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人向參加施工的班組長和作業(yè)人員交底，并認(rèn)真討論貫徹落實(shí)。

2.1.5 施工測量

接收設(shè)計(jì)移交的平面及高程控制網(wǎng)點(diǎn)，進(jìn)行校核測量，并根據(jù)施工精度要求，測設(shè)結(jié)構(gòu)物施工的控制網(wǎng)，將控制網(wǎng)資料報(bào)監(jiān)理工程師，并得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。

2.2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

2.2.1 鉆孔施工

鉆機(jī)安裝時(shí)，底架墊平，保持穩(wěn)定，使其不產(chǎn)生位移和沉陷。鉆機(jī)頂端用纜風(fēng)繩對稱拴牢拉緊。鉆頭、鉆桿中心與護(hù)筒頂面中心的偏差不得大于5cm，豎直線傾斜不大于1%，施工過程中用全站儀或護(hù)樁檢查鉆桿垂直度情況，及時(shí)對鉆機(jī)做糾偏復(fù)位調(diào)整。

沖孔前應(yīng)埋設(shè)鋼護(hù)筒，護(hù)筒直徑比設(shè)計(jì)樁徑大30cm，護(hù)筒長度需根據(jù)地表土質(zhì)情況決定，初定為2.0m。護(hù)筒采用12mm～15mm鋼板卷制，并準(zhǔn)備好護(hù)壁材料。

2.2.2 鉆進(jìn)

開鉆時(shí)，先小沖程低提密沖，并適當(dāng)加大泥漿比重，待鉆進(jìn)深度達(dá)到2m以上，鉆頭穩(wěn)定后，再正常沖擊，泥漿比重也調(diào)到設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的比重。泥漿比重的量測采用比重儀。沖擊過程中密切注意鉆孔情況，做好鉆孔記錄，同時(shí)根據(jù)泥漿的顏色和成分，分辨地質(zhì)情況，并適時(shí)、適情況調(diào)整泥漿比重。施工中應(yīng)經(jīng)常檢查鋼絲繩損壞情況，卡機(jī)松緊程度和轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免掉鉆。發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)上報(bào)監(jiān)理和設(shè)計(jì)代表。在沖擊鉆進(jìn)過程中，同時(shí)監(jiān)控鉆機(jī)的位置和垂直度，以確保鉆孔的傾斜度在規(guī)范的要求內(nèi)。

2.2.3 終孔檢查及清孔

當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度，對孔深、孔徑、孔位和垂直度進(jìn)行檢查，并將上述測量結(jié)果填入終孔檢查記錄表。當(dāng)上述檢查結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即進(jìn)行清孔。清孔采用取渣筒取渣的方法，在清孔的同時(shí)監(jiān)測泥漿比重，防止因比重過低而引起坍孔。泥漿比重達(dá)到設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的范圍時(shí)，清孔完成。清孔完成后，測量此時(shí)的孔底高程，以檢查沉渣的厚度。

2.2.4 制作、安裝鋼筋籠

清孔完畢，驗(yàn)孔合格后，準(zhǔn)備沉放鋼筋籠，鋼筋籠在鋼筋加工場制作。鋼筋連接采用雙面焊接，兩根鋼筋焊接好后鋼筋軸線仍在一條直線上。根據(jù)樁位地形采用吊車安裝沉放，下放時(shí)鋼筋籠盡量垂直、緩慢進(jìn)行，減少與孔壁的碰撞。采用定位鋼筋確保鋼筋籠的保護(hù)層，定位鋼筋每2m布一組，每組4根。為防止鋼筋籠在轉(zhuǎn)運(yùn)或吊裝時(shí)變形，在其環(huán)向加強(qiáng)筋上加焊十字撐以增強(qiáng)其整體剛度。測量放線，確定樁中心點(diǎn)(十字交叉法)和樁頂標(biāo)高(由護(hù)筒頂標(biāo)高向下用鋼尺量測)，鋼筋籠根據(jù)測量放線準(zhǔn)確下放到位并固定，為防止鋼筋籠上浮應(yīng)將鋼筋籠部分主筋(一般為3～4根)加長至護(hù)筒頂部以上，護(hù)筒頂部擱置型鋼框架，作為澆筑平臺，同時(shí)將鋼筋籠加長主筋焊接在型鋼框架上。鋼筋籠定位后，在6h內(nèi)澆注混凝土，防止坍孔。

聲測管的布置及數(shù)量必須滿足設(shè)計(jì)要求，與鋼筋籠一起吊放。聲測管要求全封閉(下口封閉、上端加蓋)，管內(nèi)無異物，水下混凝土施工時(shí)嚴(yán)禁漏漿進(jìn)管內(nèi)。聲測管與鋼筋籠一起分段連接(采用套管絲扣連接)，連接處應(yīng)光滑過渡，管口高出設(shè)計(jì)樁頂20cm，每個(gè)聲測管高度保持一致。

2.2.5 灌注混凝土

鋼筋籠下放完成，按要求進(jìn)行二次清孔，第二次清孔符合要求后，在導(dǎo)管上端接上容量為2m3的漏斗，接好后在漏斗口上放置一個(gè)球塞，然后從已備好混凝土的儲料斗內(nèi)放下混凝土至漏斗內(nèi)裝滿，此時(shí)即可拔球，同時(shí)保證儲料斗內(nèi)的混凝土連續(xù)不斷地流下充滿導(dǎo)管內(nèi)空再流下實(shí)施封底。開灌后拌和站源源不斷地供給混凝土。

在灌注開始時(shí)，導(dǎo)管底部距孔底25cm～40cm間距，拔球后，將首批混凝土灌入孔底，立即測探孔內(nèi)混凝土面的高度，計(jì)算出導(dǎo)管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管大量進(jìn)水，表明出現(xiàn)灌注事故，立即進(jìn)行處理。

當(dāng)混凝土面升到鋼筋籠下端時(shí)，為防止鋼筋籠被混凝土頂托上升，需保持適當(dāng)?shù)穆窆苌疃?，并徐徐灌入混凝土以減小混凝土從管底口出來后向上的沖擊力。

灌注過程中始終控制導(dǎo)管埋深2m～6m，導(dǎo)管提升時(shí)保持軸線豎直和位置居中，逐步提樁基至混凝土澆筑完畢，灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出0.5m～1.0m，保證混凝土強(qiáng)度，多余部分接樁前必須鑿除，殘余樁頭應(yīng)無松散。

2.2.6 樁基質(zhì)量檢測

樁基施工完成后應(yīng)對所有的樁基礎(chǔ)使用超聲波檢測儀進(jìn)行檢測，以確保其質(zhì)量。

2.3 首件工程原材料用量情況

國道321線納溪至瀘縣一級公路改建工程馬溪河大橋首件工程為5#～3#樁基，其原材料用量見表1。

表1 馬溪河大橋樁基首件工程材料需求數(shù)量

2.4 施工質(zhì)量檢查

2.4.1 鉆孔成孔檢查內(nèi)容

樁位檢測、清孔質(zhì)量檢測、孔深、孔徑和垂直度檢測。

2.4.2 成孔質(zhì)量檢測

項(xiàng)目部施工技術(shù)人員在確認(rèn)樁基達(dá)到終孔標(biāo)高后，主要檢測樁孔的孔徑、孔深、垂直度等指標(biāo)并填寫《鉆孔質(zhì)量檢查記錄》，確保其填寫的資料規(guī)范、簽認(rèn)齊全。

2.4.3 灌注混凝土前的質(zhì)量檢測

鉆孔成孔后灌注混凝土前檢測內(nèi)容：主要包括清孔質(zhì)量檢測、導(dǎo)管檢測和鋼筋籠檢測。

2.4.3.1 清孔質(zhì)量檢測

鋼筋安裝完成后進(jìn)行清孔質(zhì)量控制，清孔完成后，測量孔底標(biāo)高、孔底沉淀厚度、泥漿指標(biāo)是否符合規(guī)范要求。

2.4.3.2 導(dǎo)管檢測

導(dǎo)管逐根測量長度，計(jì)算總長度，導(dǎo)管接頭必須使用橡膠墊圈密封并將絲扣擰緊，做好書面記錄。導(dǎo)管須進(jìn)行氣密性檢查。

2.4.3.3 鋼筋制作質(zhì)量控制

實(shí)時(shí)對鋼筋籠加工制作進(jìn)行監(jiān)督，并檢查各項(xiàng)指標(biāo)，做好原材料、接頭的取樣和送檢工作。

2.4.3.4 混凝土灌注質(zhì)量控制

包括原材料質(zhì)量控制、混凝土拌合質(zhì)量控制、混凝土澆筑現(xiàn)場質(zhì)量控制。

(1)原材料質(zhì)量控制：根據(jù)混凝土配合比對拌合站原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，提供施工配合比；確認(rèn)材料合格后，填寫《配合比通知單》，確保其填寫規(guī)范和齊全；

(2)混凝土拌合質(zhì)量控制：現(xiàn)場測量混凝土坍落度并做好記錄，做好試塊取樣工作；拌合之前檢測砂石料的含水量，根據(jù)實(shí)測值及時(shí)調(diào)整施工配合比；

(3)混凝土澆筑現(xiàn)場質(zhì)量控制：測量、計(jì)算混凝土澆筑深度和導(dǎo)管深度，提供拆管時(shí)機(jī)和拆管長度等參數(shù)，并做好施工記錄；協(xié)助試驗(yàn)室對混凝土拌合質(zhì)量觀測，并及時(shí)通知試驗(yàn)人員；填寫《鉆孔樁水下混凝土灌注記錄》；根據(jù)混凝土澆筑厚度計(jì)算反算混凝土澆筑方量，并在后場拌合方量做對比，計(jì)算超澆筑數(shù)量，對異常情況及時(shí)作出判斷并通知現(xiàn)場負(fù)責(zé)人，以便采取合理的措施；控制樁頂超澆筑高度，控制終澆筑混凝土方量。

2.4.3.5 成樁質(zhì)量檢測

每根樁基成樁后，根據(jù)試驗(yàn)室提供的混凝土強(qiáng)度，聯(lián)系無損檢測單位進(jìn)行樁基質(zhì)量檢測，并收集保存樁基質(zhì)量檢測報(bào)告。

3 成樁過程中存在的問題及解決措施

3.1 成孔階段

3.1.1 存在的問題

護(hù)筒埋設(shè)未超出地面，周邊土體未夯實(shí)，成孔速度較慢。

3.1.2 解決措施

埋設(shè)護(hù)筒按規(guī)范超出地面20cm，并用振動碾嚴(yán)實(shí)周邊土體；通過前幾根樁基對地質(zhì)情況充分了解后，適當(dāng)合理提高成孔速度。

3.2 鋼筋籠制作安裝階段

3.2.1 存在問題

(1)鋼筋籠個(gè)別接頭間隙較大；

(2)個(gè)別聲測管接頭有漏水現(xiàn)象；

(3)鋼筋籠安裝下放速度慢。

3.2.2 解決措施

(1)切除不平整的鋼筋端頭位置，如端頭還有不平整的現(xiàn)象再對端頭進(jìn)行打磨，直至端頭平整，以保證鋼筋對接無間隙；

(2)項(xiàng)目部技術(shù)人員跟班作業(yè)，當(dāng)場指出問題并要求整改，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，提高操作人員的質(zhì)量意識；

(3)技術(shù)人員嚴(yán)格要求每節(jié)鋼筋籠安裝下放都必須對聲測管灌注清水檢查滲漏情況，不合格必須重新焊接；

(4)增派熟練技術(shù)工人，提高效率。

3.3 混凝土澆筑階段

3.3.1 存在問題

鋼筋籠上浮。

3.3.2 解決措施

(1)由試驗(yàn)室對混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，混凝土的和易性、坍落度都應(yīng)符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，中途運(yùn)輸時(shí)間盡量縮短，并且根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)對混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整；

(2)導(dǎo)管埋深過深。當(dāng)此類現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，應(yīng)立即停止灌注混凝土，并準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆筑，上浮現(xiàn)象即可消失；

(3)混凝土流動性小。鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固。灌注時(shí)加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動性變小，坍落度應(yīng)控制在18cm～22cm之間；

(4)澆筑混凝土前應(yīng)使鋼筋籠牢固固定在鋼護(hù)筒頂部的施工平臺上，在混凝土澆筑上升至鋼筋籠底部附近時(shí)，提升導(dǎo)管以保持較小的埋置深度，并稍微減緩混凝土的灌注速度。預(yù)防鋼筋籠上浮，關(guān)鍵是要嚴(yán)格細(xì)致地下好鋼筋籠，并將其牢固地綁扎或點(diǎn)焊于孔口。下放導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管順樁孔中心位置而下灌注要連續(xù)進(jìn)行，并盡量縮短灌注時(shí)間。

4 總結(jié)及推廣

2014年5月3日，馬溪河大橋5#-3樁基首件工程在業(yè)主代表、監(jiān)理工程師及項(xiàng)目部相關(guān)人員的共同見證下完成。5#-3樁基施工理論混凝土方量為31.8m3，實(shí)際澆筑34.34m3，擴(kuò)孔系數(shù)為1.08。通過澆筑方量可以發(fā)現(xiàn)未出現(xiàn)塌孔或者縮孔等質(zhì)量問題，因此鉆孔施工工藝是合理的。對完成的首件工程及時(shí)檢驗(yàn)評定，查找問題。

2014年5月10日，項(xiàng)目部及時(shí)召開鉆孔灌注樁成孔首件制工程總結(jié)會，并組織施工、監(jiān)理有關(guān)人員現(xiàn)場觀摩學(xué)習(xí)。同時(shí)結(jié)合該首件工程施工過程中存在的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善施工作業(yè)指導(dǎo)書，制定合理的施工組織方案和工藝標(biāo)準(zhǔn)，有針對性地制定施工質(zhì)量控制措施。以首件為標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對后續(xù)施工工序質(zhì)量控制，從而推動整個(gè)工程的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，以達(dá)到整個(gè)工程的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的目標(biāo)。

姚 峰(1970-)，男，四川雙流人，四川瀘州納溪至瀘縣一級公路改建工程項(xiàng)目總承包部項(xiàng)目經(jīng)理，高級工程師，從事公路工程施工管理工作；

賴偉清(1977-)，男，江西萬安人，四川瀘州納溪至瀘縣一級公路改建工程項(xiàng)目總承包部項(xiàng)目副經(jīng)理，工程師，從事公路工程施工技術(shù)和管理工作。

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U445.55

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2095-1809(2017)02-0065-04