張彥偉

（中鐵二十二局集團(tuán)市政工程有限公司，廣州510800）

1 引言

旋挖樁技術(shù)有助于提升施工效率，且在多種地基環(huán)境中具有適用性，基于旋挖樁的應(yīng)用，可控制資源投入，是典型的環(huán)保施工技術(shù)。因此，要根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇合適的技術(shù)方案，確保工程質(zhì)量。

2 工程概況

廣州北三環(huán)高速公路連塘大橋孔跨布置為：20m+2×30m+20m，上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支小箱梁；下部結(jié)構(gòu)橋墩為雙柱式橋墩樁基礎(chǔ)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，工程所在區(qū)域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，有第四系人工填土層以及沖洪砂質(zhì)基層等，施工范圍內(nèi)的巖土較為松散，不具備足夠的承載力。對(duì)此，采取旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)，給橋梁施工提供支持，保障整體質(zhì)量。

3 施工準(zhǔn)備

將施工場(chǎng)地存在的各類障礙物清理干凈，并整平、換填壓實(shí)，以提升樁機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性。所有設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前的準(zhǔn)備工作必不可少，需做好鉆孔前的技術(shù)交底工作，讓所有施工人員能熟練地掌握關(guān)鍵要點(diǎn)。

4 施工技術(shù)

4.1 樁位放樣

以施工圖坐標(biāo)為準(zhǔn)，用全站儀放出樁位中心點(diǎn)，并用木樁打好標(biāo)記，以大于樁身半徑50cm 以上在四周設(shè)置鋼筋頭十字護(hù)樁，以便樁位校核，鋼筋頭護(hù)樁用混凝土固定以免挪動(dòng)造成復(fù)核不準(zhǔn)確。

4.2 挖、砌泥漿池

在挖機(jī)的支持下形成泥漿池，該結(jié)構(gòu)深度約1.5m，為給后續(xù)施工提供良好條件，需控制最小體積，即不小于清孔循環(huán)泥漿與灌注后排出泥漿的總量。形成泥漿池后，于周邊增設(shè)防護(hù)裝置，以免發(fā)生安全事故。

4.3 泥漿制備

考慮到地層情況，該處鉆孔過(guò)程中要做好保護(hù)工作，即使用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁。

整個(gè)成孔作業(yè)環(huán)節(jié)都要確保循環(huán)泥漿性能，為提高泥漿黏度和膠體率，在其中摻入適量的燒堿、碳酸鈉等，其摻量經(jīng)試驗(yàn)決定，具體有如下幾點(diǎn)要求：泥漿密度1.1～1.15，黏度19～28Pa·s，pH=8～10，含砂率＜2%，膠體率＞98%【1】。

4.4 埋設(shè)護(hù)筒

利用護(hù)樁引出樁位，采用挖坑、靜壓法完成鋼護(hù)筒的埋設(shè)作業(yè)。為避免孔口坍塌現(xiàn)象，要全面確保護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量，此舉也是旋挖作業(yè)中尤為關(guān)鍵的內(nèi)容。以10mm 厚的鋼板為原材料，通過(guò)卷制的方式形成護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計(jì)樁徑要寬20cm，護(hù)筒長(zhǎng)度均控制為2.5m，于上部增設(shè)溢漿孔，以機(jī)械埋設(shè)的方式為主，輔以人工作業(yè)，在鉆機(jī)旋挖斗的作用下將其壓入土中，實(shí)際埋深需達(dá)到2.2m。若施工現(xiàn)場(chǎng)為淤泥層或流砂層，考慮到穩(wěn)定性要求，需適當(dāng)增加長(zhǎng)護(hù)筒，護(hù)筒位置中心與樁位中心的偏差應(yīng)滿足≤50mm 的要求，并使得護(hù)筒埋設(shè)滿足垂直的要求，允許微量?jī)A斜但必須在1%以內(nèi)。

4.5 鉆孔

4.5.1 鉆機(jī)就位

復(fù)核樁位使其與設(shè)計(jì)值相符，鉆機(jī)就位，要求樁機(jī)水平方向和鉆桿垂直度都足夠合理，鉆桿中心線與護(hù)筒中心線需達(dá)到共線的效果。結(jié)束鉆機(jī)的準(zhǔn)備工作后，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造情況開始鉆進(jìn)，控制鉆進(jìn)速度并向其中注入泥漿液，在此基礎(chǔ)上進(jìn)入到鉆孔施工環(huán)節(jié)。旋挖鉆及施工現(xiàn)場(chǎng)如圖1 所示。

圖1 旋挖鉆機(jī)施工

4.5.2 鉆進(jìn)成孔

經(jīng)試樁后確定適用于本工程的工藝參數(shù)，在其指導(dǎo)下展開正式施工作業(yè)。安排專員做好數(shù)據(jù)記錄工作，如鉆進(jìn)深度、區(qū)域地質(zhì)情況、設(shè)備工作狀況等。

以實(shí)際地質(zhì)情況為準(zhǔn)，確定合適的進(jìn)尺速度，若從硬地層轉(zhuǎn)向軟地層，此時(shí)可逐步提升鉆進(jìn)速度；反之，若由軟地層逐步轉(zhuǎn)向硬地層施工作業(yè)，則需要放慢鉆進(jìn)速度。部分地層施工中易出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)加大掃孔次數(shù)【2】；若遇到硬塑層，此時(shí)應(yīng)采取快速鉆進(jìn)的方法；砂層環(huán)境中，以慢速鉆進(jìn)較為可行，且所用泥漿的密度、黏度都要適當(dāng)提升。

鉆進(jìn)過(guò)程中要嚴(yán)格控制孔深，需使用到百米鋼絲測(cè)繩（需經(jīng)過(guò)校核處理），并分析自動(dòng)深度記錄儀的檢測(cè)結(jié)果。鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)加大檢查頻率，如鉆桿垂度、孔壁垂直性等。鉆頭升降速度要足夠合理，不可出現(xiàn)漿液沖刷孔壁的現(xiàn)象。以地層與孔深為準(zhǔn)，確定合適的鉆進(jìn)參數(shù)，制得高性能泥漿，確保成孔質(zhì)量。當(dāng)鉆進(jìn)至砂層與卵石層時(shí)，需要適當(dāng)放慢進(jìn)尺速度，所用泥漿的稠度可適當(dāng)提升，進(jìn)尺量適當(dāng)減小，從而提升孔壁穩(wěn)定性。鉆進(jìn)過(guò)程中易產(chǎn)生鉆渣，需將其清理干凈并運(yùn)輸?shù)街付ǘ逊盼恢?，?chǎng)地應(yīng)保持干凈、整潔的狀態(tài)，為后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度后隨即停止，檢測(cè)孔內(nèi)泥漿漿面高程，以提升孔壁的穩(wěn)定性。

4.6 鋼筋籠制作與吊放

利用旋挖鉆機(jī)施工可大幅提升成孔速度，有效降低孔底沉渣。加之合理的鋼筋籠制作與安裝工藝，便可有效控制沉渣厚度。

1）完成鋼筋籠制作后檢驗(yàn)其實(shí)際情況，關(guān)于偏差提出以下要求：主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm。

2）設(shè)置主筋保護(hù)層，此部分厚度50mm，通過(guò)圓形砂漿墊塊可有效控制偏差，所有鋼筋籠都設(shè)置在鉆孔最中間區(qū)域，順著鋼筋籠依次設(shè)置，各組間距均控制為2m，每組數(shù)量均為4個(gè)，避免對(duì)孔壁的碰撞。

3）鋼筋籠各環(huán)節(jié)施工作業(yè)時(shí)都要做好保護(hù)工作，不可變形。

4）鋼筋籠加工好后，用平板車?yán)氍F(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)用1 臺(tái)汽車吊分節(jié)吊裝，當(dāng)?shù)谝还?jié)鋼筋籠放入孔內(nèi)后，取出事先加工好的十字撐，在護(hù)筒頂用工字鋼穿過(guò)十字撐，下掛住鋼筋籠并保證工字鋼水平和鋼筋籠垂直。吊第二節(jié)鋼筋籠時(shí)與第一節(jié)對(duì)準(zhǔn)后進(jìn)行鋼筋焊接，然后再下放鋼筋籠，如此循環(huán)，下放鋼筋籠時(shí)，要做到輕放、慢放，不可出現(xiàn)強(qiáng)制下落等行為。結(jié)束鋼筋籠的安裝作業(yè)后，應(yīng)隨即采取固定措施，檢查鋼筋籠的狀態(tài)，當(dāng)其完全到達(dá)設(shè)計(jì)孔底后，需再次檢驗(yàn)籠頂標(biāo)高。

4.7 安裝導(dǎo)管

做好導(dǎo)管檢查工作，要求密封性足夠良好，試驗(yàn)工程中水壓保持為1MPa，所有導(dǎo)管的密封性都足夠良好。后續(xù)施工中，注重對(duì)導(dǎo)管的水密性檢驗(yàn)，通過(guò)此方式分析導(dǎo)管工作狀態(tài)，不可漏氣，且要設(shè)置O 形密封圈。

在吊車的輔助下將導(dǎo)管放入指定區(qū)域，以孔深為基準(zhǔn)，確定合適的導(dǎo)管直徑與長(zhǎng)度，當(dāng)導(dǎo)管完全到達(dá)孔底后，需適當(dāng)提升30～50cm，以便二次清孔作業(yè)。嚴(yán)格控制初灌量，當(dāng)混凝土發(fā)生擴(kuò)散行為后，確保導(dǎo)管埋入深度達(dá)到1m 以上，并向管中設(shè)置充氣球膽，以減少混凝土與泥漿混合的情況【3】。導(dǎo)管下放過(guò)程中，要求絲扣對(duì)正，不允許刮碰鋼筋籠，所用導(dǎo)管直徑均為300mm，設(shè)置長(zhǎng)度為3m 的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，調(diào)節(jié)段為1m、2m。

4.8 混凝土灌注

混凝土灌注過(guò)程中，需注重如下內(nèi)容：

1）二次清孔是確保灌注質(zhì)量的關(guān)鍵，與此同時(shí)，還要測(cè)量孔底沉渣厚度是否滿足規(guī)范要求。

2）以施工配比為指導(dǎo)拌制混凝土，確保材料可靠性和供應(yīng)能力，為施工作業(yè)提供支持。

3）完成首批混凝土灌注施工后，檢測(cè)樁孔混凝土高度，測(cè)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

4）實(shí)際灌注施工時(shí)，導(dǎo)管埋入深度宜控制在2～6m，安排專員做好灌注施工準(zhǔn)備工作，分析管內(nèi)混凝土的情況，其高度不可下降，且孔口處不出現(xiàn)返水問(wèn)題。注重對(duì)孔內(nèi)混凝土的檢測(cè)，要求其上升高度足夠合理，若要拆除導(dǎo)管，需在技術(shù)人員的指導(dǎo)下展開。提升導(dǎo)管時(shí)要足夠穩(wěn)定，不可出現(xiàn)左右移動(dòng)現(xiàn)象。

5）檢查灌注高度，當(dāng)快要接近樁頂時(shí)，要做好樁頂標(biāo)高的測(cè)量工作，其應(yīng)當(dāng)比設(shè)計(jì)值高出50～100cm。拔管時(shí)，遵循上下緩慢活動(dòng)的原則，此方式可使得混凝土面口達(dá)到有效彌合的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)快速拔管現(xiàn)象，將會(huì)造成泥漿混入，隨之產(chǎn)生混泥芯，后續(xù)易出現(xiàn)樁頭滲水等問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展，公路橋梁的重要性逐步彰顯出來(lái)。大量工程案例表明，鉆孔灌注樁技術(shù)具有較高的可行性，可提升橋梁整體質(zhì)量，有效控制施工成本，為現(xiàn)代工程事業(yè)的發(fā)展提供支持。