摘要 結(jié)合武侯大道（二環(huán)路至江安河）道路改造工程（一期）施工二標(biāo)段武青南路跨線橋樁基施工工程，對松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工進(jìn)行總結(jié)。通過施工技術(shù)創(chuàng)新有效解決塌孔、斷樁、樁位偏差等問題，保證鋼護(hù)筒定位精準(zhǔn)、高效、快速安裝，提高成孔灌注樁施工質(zhì)量，該技術(shù)方案具有良好的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及社會效益，可廣泛推廣至類似工程中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 松散卵石地層；永久鋼護(hù)筒；旋挖成孔；灌注樁

中圖分類號 U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）18-0076-03

0 引言

隨著我國橋梁工程建設(shè)的不斷深入，橋梁施工難度越來越高，永久鋼護(hù)筒就是目前在橋梁樁基施工中應(yīng)用技術(shù)程度較高的一種施工工藝。與傳統(tǒng)旋挖灌注樁相比，永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工能有效解決松散卵石地層塌孔、泥漿污染、樁位偏差、樁身斷樁等問題，具有定位精準(zhǔn)、高效、快速成孔、樁身質(zhì)量高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，對周邊土體形成有效保護(hù)。同時在地震多發(fā)區(qū)域施工，永久鋼護(hù)筒對于提高抗震能力、保持橋梁樁基的整體安全穩(wěn)定，具有重要的支撐作用。

該文以武侯大道項(xiàng)目樁基施工工程為依托，對傳統(tǒng)樁基施工存在的諸多問題進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁采用精確定位導(dǎo)向架安裝技術(shù)、底部變形重力式擴(kuò)孔復(fù)圓技術(shù)、新型撈渣斗高效清渣技術(shù)等，形成了一整套“松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)”。

1 工程概況

武侯大道（二環(huán)路至江安河）道路改造工程（一期）施工二標(biāo)段武青南路跨線橋樁基施工位于成都市。道路全長約4.6 km。武青南路跨主線橋全橋長344.66 m，橋梁寬度為24.5 m，上部結(jié)構(gòu)采用（3×35PC簡支小箱梁）+（35+63+35） m連續(xù)鋼-混組合梁+（3×35PC簡支小箱梁），下部結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)、承臺、雙柱矩形墩和Y形柱墩，倒T形變截面蓋梁，共有36根樁基，樁徑為1.5～2 m，樁長為26～35 m。

2 技術(shù)原理

根據(jù)工程所出現(xiàn)的問題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)提出了松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)，主要包括：樁基成孔定位、底部變形擴(kuò)孔復(fù)原、孔底沉渣清孔等技術(shù)。采用全回鉆全套管護(hù)筒鉆機(jī)成孔工藝進(jìn)行施工，全回鉆全套管護(hù)筒機(jī)主要由鉆機(jī)本體、液壓動力站、操作室組成。通過護(hù)筒先行，超前護(hù)壁具有施工噪聲小、振動小，對松散砂卵地層影響最小，不使用泥漿、成樁質(zhì)量高，不易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象、成孔質(zhì)量高，清孔徹底、速度快等特點(diǎn)[1]。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工工藝流程圖如圖1所示。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 測量放樣

采用全站儀逐樁進(jìn)行橋梁樁位中心點(diǎn)放樣，在全回鉆全套管鉆機(jī)安裝完成后，對樁基平面位置進(jìn)行復(fù)核，確保樁位偏差在允許偏差范圍內(nèi)，第一節(jié)跟進(jìn)鋼套管安裝后進(jìn)行二次檢測，在成孔過程中，必須隨時跟進(jìn)鋼套管的垂直度的監(jiān)測，跟進(jìn)鋼套管每3 m必須進(jìn)行一次垂直度測量，當(dāng)垂直度發(fā)生偏差時及時調(diào)整，以確保樁基垂直度偏差小于0.3%H，其中H為鉆孔深度（m）[2]。

3.2.2 全回鉆全套管灌注樁成孔作業(yè)

（1）全回鉆全套管機(jī)就位

鉆機(jī)就位底部基礎(chǔ)應(yīng)該密實(shí)、平整，下墊鋼板。將鉆機(jī)的定位器中心與鉆孔灌注樁樁位中心對齊，并調(diào)整鉆機(jī)的水平度，保證護(hù)筒的垂直度，反復(fù)調(diào)整使鉆機(jī)定位器中心與樁位中心對準(zhǔn)，請現(xiàn)場監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后開始進(jìn)行跟進(jìn)鋼護(hù)筒的安裝作業(yè)。

（2）安裝跟進(jìn)鋼護(hù)筒

1）全回鉆機(jī)就位后，對樁基平面位置進(jìn)行復(fù)核且偏差在允許范圍內(nèi)后即可安裝跟進(jìn)鋼護(hù)筒，跟進(jìn)鋼護(hù)筒安裝好后，應(yīng)進(jìn)行垂直度復(fù)測，復(fù)測固定錘球或全站儀復(fù)測，滿足要求后方可開始鉆孔。

2）采用鋼護(hù)筒精確定位導(dǎo)向架安裝技術(shù)，利用定位導(dǎo)向架進(jìn)行鋼護(hù)筒的定位導(dǎo)向，導(dǎo)向架內(nèi)部設(shè)置頂推與鎖定裝置，能有效實(shí)現(xiàn)鋼護(hù)筒的定位、位置糾正以及調(diào)整，保證鋼護(hù)筒高效、快速安裝，如圖2所示。

圖2 鋼護(hù)筒精確定位導(dǎo)向架

3）由于地質(zhì)條件復(fù)雜，針對鋼護(hù)筒底部出現(xiàn)的變形情況，鉆頭鉆至離底部時出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，鉆頭無法繼續(xù)往下鉆進(jìn)，采用鋼護(hù)筒底部變形重力式擴(kuò)孔復(fù)圓技術(shù)，有效解決了鋼護(hù)筒底部變形的問題，如圖3所示。

（3）鉆孔灌注樁成孔

1）根據(jù)該工程地質(zhì)勘察報告及現(xiàn)場實(shí)際情況，施工區(qū)域?yàn)樗缮⒙咽貙?，通過鋼護(hù)筒先行，鋼護(hù)筒在沉入土體1～3 m后，方可在鋼護(hù)筒內(nèi)進(jìn)行取土作業(yè)，取土距離必須在鋼護(hù)筒底50 cm以上，以此循環(huán)直至設(shè)計(jì)樁底。

2）每節(jié)鋼護(hù)筒采用高強(qiáng)螺栓連接好并檢查垂直度后，通過全回鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)裝置使鋼護(hù)筒跟進(jìn)，以減少鋼護(hù)筒與土體的摩擦阻力，并隨即利用鋼護(hù)筒端部的刀齒切割土體，開始正常作業(yè)[3]。

3.2.3 成孔監(jiān)測

在成孔過程中，必須隨時進(jìn)行跟進(jìn)鋼護(hù)筒的垂直度的監(jiān)測，每3 m必須進(jìn)行一次跟進(jìn)鋼護(hù)筒垂直度測量，當(dāng)垂直度發(fā)生偏差時及時調(diào)整，監(jiān)測采用全站儀、錘球雙向控制，確保垂直度小于0.3%H。

3.2.4 清孔

（1）成孔后，及時用重錘測出孔深H1，此時沉渣還處于懸浮狀態(tài)；待沉渣沉淀后，用重錘測出孔深H2；沉渣厚度為h（h=H1?H2）。鉆孔至設(shè)計(jì)終孔標(biāo)高后，將鉆斗留在原處繼續(xù)旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，將孔底虛土盡量裝入斗內(nèi)，起鉆后仍需對孔底虛土進(jìn)行清理。直到孔底沉渣厚度<50 mm。

（2）采用新型撈渣斗進(jìn)行清理沉渣，兩側(cè)刮板刮除較大雜質(zhì)，兩側(cè)鋼絲刷清掃樁底凹凸面雜質(zhì)，沉渣厚度<50 mm，能有效解決了孔底殘留沉渣難以處理的問題，如圖4所示。

（3）驗(yàn)孔：鉆孔在終孔和清孔后，對孔徑、孔深、垂直度進(jìn)行測定，滿足設(shè)計(jì)要求，方可進(jìn)入下道工序。

3.2.5 鋼筋骨架施工及運(yùn)輸安裝

（1）鋼筋籠加工制作

1）鋼筋籠在加工場內(nèi)進(jìn)行制作，加工成型后，應(yīng)檢查骨架尺寸，鋼筋籠制作偏差范圍，應(yīng)符合要求，如表1所示。

2）主筋接頭應(yīng)錯開，保證同一斷面內(nèi)接頭面積不大于50%；錯開長度為L=35d（d表示主筋直徑）。

3）加強(qiáng)筋設(shè)在主筋的內(nèi)側(cè)，按2 m間距布置一道；同時設(shè)置混凝土墊塊保護(hù)層，按2 m間距布置一道，沿樁基斷面均布四塊。

（2）鋼筋籠運(yùn)輸及安裝

1）鋼筋骨架制作完成后，分節(jié)段、同批次采用平板車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，裝車時采用下墊上蓋并固定牢固。

2）鋼筋籠采用吊車安裝，吊入孔口后慢慢下降，在骨架末端吊至孔口后，用型鋼穿過加勁箍的下方，將骨架臨時承擔(dān)在孔口，起吊第二節(jié)骨架，使兩骨架位于同一軸線上，采用套筒連接，將骨架慢慢下降，直至安裝完成。

3.2.6 混凝土灌注

（1）安裝導(dǎo)管

導(dǎo)管采用鋼導(dǎo)管，設(shè)置1 m、1.5 m、0.5 m短節(jié)，以便調(diào)節(jié)導(dǎo)管底口距孔底高度，導(dǎo)管下口至孔底距離控制在30～40 cm。吊裝前先試拼，連接牢固，封閉嚴(yán)密，并進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)。

（2）混凝土灌注施工

樁身水下混凝土C35灌注采用垂直導(dǎo)管法，采用拔球+隔水栓的方式。塌落度控制范圍180 mm～220 mm，泵送灌注。

1）開始灌注首批混凝土之前，檢測混凝土坍落度，并提前計(jì)算出首批混凝土用量，配備相應(yīng)大小的儲料斗。

2）正常灌注開始后，應(yīng)保證連續(xù)。每隔一定時間測量孔內(nèi)混凝土面高度，拔出導(dǎo)管，必須保證導(dǎo)管底口具有2 m以上的埋深[4]。

3）在灌注過程中，應(yīng)在樁頂設(shè)計(jì)高程以上超灌一定高度，一般不宜小于1 m。

4 優(yōu)勢及特點(diǎn)

（1）該研究松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)，有效解決塌孔、斷樁、樁位偏差等處理。

（2）該研究提出了一種永久鋼護(hù)筒精確定位導(dǎo)向架安裝技術(shù)，利用定位導(dǎo)向架進(jìn)行鋼護(hù)筒的定位導(dǎo)向，導(dǎo)向架內(nèi)部設(shè)置頂推與鎖定裝置，有效實(shí)現(xiàn)鋼護(hù)筒的定位及調(diào)整，保證鋼護(hù)筒高效、快速安裝。

（3）該研究提出了一種永久鋼護(hù)筒底部變形重力式擴(kuò)孔復(fù)圓技術(shù)，有效解決了鋼護(hù)筒底部變形的問題。

（4）該研究提出了一種新型撈渣斗高效清渣技術(shù)，使用改進(jìn)后的新型撈渣斗進(jìn)行清理沉渣，利用兩側(cè)刮板刮除渣子，兩側(cè)鋼絲刷清掃樁底凹凸面雜質(zhì)，有效解決了孔底殘留沉渣難以處理的問題。

5 結(jié)束語

該文結(jié)合武侯大道（二環(huán)路至江安河）道路改造工程（一期）施工二標(biāo)段武青南路跨線橋樁基施工工程，提出松散卵石地層永久鋼護(hù)筒旋挖成孔灌注樁施工技術(shù)，有效解決塌孔、斷樁、樁位偏差的處理問題，保證鋼護(hù)筒定位精準(zhǔn)、高效、快速安裝，提高成孔灌注樁施工質(zhì)量。該技術(shù)能充分發(fā)揮技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢，對類似工程具有良好的推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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