淺談廬銅鐵路金牛村特大橋鉆孔樁施工

郭憲印

摘 要：本文結(jié)合新建廬銅鐵路金牛村特大橋的具體實(shí)踐，就鐵路長(zhǎng)大橋梁鉆孔樁施工的關(guān)鍵工序和技術(shù)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；鉆孔樁施工；技術(shù)控制

由中鐵十九局集團(tuán)第六工程有限公司承建的廬銅鐵路LTTL-03標(biāo)金牛村特大橋全長(zhǎng)716.525m，該橋橋樁共計(jì)117根，總樁長(zhǎng)3233m?，F(xiàn)就鉆孔樁施工進(jìn)行介紹。

1.施工準(zhǔn)備

1.1場(chǎng)地平整

施工前先對(duì)橋址處的場(chǎng)地進(jìn)行平整，并根據(jù)地表、地質(zhì)情況進(jìn)行處理，防止鉆孔過(guò)程中鉆機(jī)失穩(wěn)，發(fā)生安全事故，影響工程質(zhì)量。

1.2測(cè)設(shè)樁位、埋設(shè)鋼護(hù)筒

場(chǎng)地整平后，測(cè)放樁位，埋設(shè)鋼護(hù)筒。要求如下：

構(gòu)造：樁基鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)內(nèi)徑為D+40（D為樁徑）。鋼護(hù)筒采用單壁結(jié)構(gòu)，壁厚6mm以上，若鋼護(hù)筒直徑較大且較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)在外壁按一定間距設(shè)置加勁肋以保證足夠的剛度，護(hù)筒底刃腳處應(yīng)用鋼板加厚以防卷曲。

埋深：護(hù)筒頂宜高出地面或平臺(tái)面0.3～0.5m。

埋設(shè)：鋼護(hù)筒埋設(shè)采用振動(dòng)錘振動(dòng)下沉，必要時(shí)采用鉆埋法下沉，直至下沉到預(yù)定位置。護(hù)筒對(duì)位驗(yàn)收合格后，在護(hù)筒周?chē)鶆驅(qū)ΨQ(chēng)回填粘土，分層夯實(shí)。

定位：鋼護(hù)筒沉放必須全過(guò)程測(cè)量定位，保證護(hù)筒偏位不大于50mm，傾斜度偏差小于1%。施工過(guò)程中不定期用儀器觀測(cè)檢查護(hù)筒偏位情況。

1.3泥漿拌制

泥漿按以下表中參數(shù)配制： 比重，1.1～1.15；粘度，10～25s；含砂率，粘性土<8%，砂土<8%，卵石<8%；水：膨潤(rùn)土：堿：CMC，粘性土：100：8：1.8：0.8，砂土：100：18：1.8：0.8，卵石：100：30：1.8：0.8

2.施工工藝

鉆孔樁施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→場(chǎng)平、筑島→放樁位、埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位、對(duì)中→鉆進(jìn)、掏碴→清孔→成孔檢測(cè)→安放鋼筋籠→下導(dǎo)管→灌注混凝土前的準(zhǔn)備工作→鉆機(jī)移位→汽車(chē)吊就位→灌注水下混凝土→拆、拔護(hù)筒→清理樁頭

3.施工方法

挖孔樁采用“跳一挖一”的順序施工（隔孔開(kāi)挖），挖孔樁施工時(shí)需埋設(shè)護(hù)筒，鋼板壁厚6mm，高度為2m，做成整體圓形，為增加剛度防止變形，在護(hù)筒上、下端和中部的外側(cè)各焊一道加勁肋。

采用埋深1.5m，護(hù)筒頂高出地面50cm，埋設(shè)時(shí)將護(hù)筒周?chē)?.5m～1.0m范圍內(nèi)土挖除，夯填粘土至護(hù)筒底0.5m以下。

鉆機(jī)就位：旋挖鉆機(jī)利用行走系統(tǒng)自行就位，就位后鉆頭和鉆桿中心要與樁中心對(duì)準(zhǔn)，然后調(diào)平鉆機(jī)，使鉆架垂直，鉆機(jī)調(diào)平和定位均采用微電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)完成。

注入泥漿：鉆機(jī)精確就位后，用泥漿泵向護(hù)筒內(nèi)注入泥漿，泥漿注到鉆機(jī)旋挖時(shí)不外溢為止。在旋挖過(guò)程中每挖一斗向孔內(nèi)注一次泥漿，使孔內(nèi)始終保持一定水頭和泥漿質(zhì)量穩(wěn)定。

旋挖鉆進(jìn)：在一般土質(zhì)地層或軟巖地層中鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)地質(zhì)情況，分別采用相應(yīng)的合適鉆頭。開(kāi)始旋挖時(shí)速度要慢，防止擾動(dòng)護(hù)筒。在孔口段5～8m旋挖過(guò)程中特別要注意通過(guò)控制盤(pán)來(lái)監(jiān)控垂直度，如有偏差及時(shí)進(jìn)行糾正。鉆進(jìn)過(guò)程中，每進(jìn)尺2m及在地層變化處撈取渣樣，填寫(xiě)鉆孔記錄表并與地質(zhì)柱狀圖核對(duì)，根據(jù)不同地層調(diào)整泥漿指標(biāo)和旋挖速度。孔內(nèi)要始終保持一定水頭，每挖一斗及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿。鉆孔作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察主機(jī)所在地面和支腿（或履帶）支承處地面變化情況，發(fā)現(xiàn)下沉現(xiàn)象要及時(shí)停機(jī)處理。

棄渣外運(yùn)：鉆孔過(guò)程中旋挖出的鉆渣臨時(shí)堆放在樁位附近，及時(shí)采用自卸汽車(chē)外運(yùn)至指定位置，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，減小環(huán)境污染。

3.1清孔及檢孔

鉆孔達(dá)到要求深度后采用灌注樁孔徑檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后立即進(jìn)行清孔。采用泥漿置換法進(jìn)行清孔。

清孔須達(dá)到符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，即：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無(wú)2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；澆筑水下混凝土前孔底沉渣厚度。嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。

在清孔排渣時(shí)注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍塌。澆筑水下混凝土前，檢查沉渣厚度，進(jìn)行二次清孔，必要時(shí)用高壓風(fēng)沖射孔底沉淀物，立即澆筑水下混凝土，保證孔底沉渣厚度不大于設(shè)計(jì)要求。

鉆孔灌注樁施工時(shí)產(chǎn)生的泥漿集中處理，施工期間采用泥漿車(chē)外運(yùn)至泉塘社區(qū)內(nèi)棄土場(chǎng)進(jìn)行晾曬并掩埋。嚴(yán)禁泥漿直接或簡(jiǎn)介污染河道。

3.2鋼筋籠制作與安裝

根據(jù)施工圖，計(jì)算主筋長(zhǎng)度、箍筋下料長(zhǎng)度、將所需鋼筋調(diào)直后用切割機(jī)成批切好備用。由于切斷待焊的主筋、箍筋、繞筋的規(guī)格尺寸不盡相同，應(yīng)注意分別擺放、防止錯(cuò)用。

在鋼筋圈操作臺(tái)上制作箍筋并按要求焊接。

將支撐架按2～3m的間距擺放在同一水平面上對(duì)準(zhǔn)中心線，然后將配好定長(zhǎng)的主筋平直擺放在焊接支撐架上。

將箍筋按設(shè)計(jì)要求套入主筋（也可將主筋套入箍筋內(nèi)）并保持與主筋垂直，進(jìn)行點(diǎn)焊或綁扎。

箍筋與主筋焊好或綁扎后，將繞筋按規(guī)定間距繞于其上，用綁扎絲綁扎并間隔點(diǎn)焊固定。

將制作好的鋼筋籠穩(wěn)固放置在平整的地面上，防止變形。

起吊鋼筋籠采用扁擔(dān)起吊法，起吊點(diǎn)設(shè)在鋼筋籠箍筋與主筋連接處，且吊點(diǎn)對(duì)稱(chēng)并一次性起吊。

鋼筋籠設(shè)置4～6個(gè)起吊點(diǎn)，以保證鋼筋籠在起吊時(shí)不變形。吊放鋼筋籠入孔時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，保持垂直，輕放、慢放入孔，不得左右旋轉(zhuǎn)。若遇阻礙應(yīng)停止下放，查明原因進(jìn)行處理。嚴(yán)禁高提猛落和強(qiáng)制入孔。

下放鋼筋籠時(shí)，要求有技術(shù)人員在場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量護(hù)筒標(biāo)高，準(zhǔn)確計(jì)算吊筋長(zhǎng)度，以控制鋼筋的樁頂標(biāo)高及鋼筋籠上浮等問(wèn)題。

綜合接地鋼筋布置，在每根樁中應(yīng)有一根通長(zhǎng)接地鋼筋，樁中的鋼筋在承臺(tái)中應(yīng)環(huán)接。

鋼筋骨架的允許偏差是：鋼筋骨架在承臺(tái)底以下長(zhǎng)度，+100mm；鋼筋骨架直徑，+20mm；主鋼筋間距，+0.5d（ d為鋼筋直徑）；加強(qiáng)筋間距，+20mm；箍筋間距或螺旋筋間距，+20mm；鋼筋骨架垂直度，1%。

3.3導(dǎo)管安裝

導(dǎo)管采用內(nèi)徑為30cm的鋼導(dǎo)管，內(nèi)壁光滑、圓順，內(nèi)徑一致，接口嚴(yán)密。導(dǎo)管按自下而上順序編號(hào)和標(biāo)示尺度。在使用前和使用一個(gè)時(shí)期后，除應(yīng)對(duì)其規(guī)格、質(zhì)量和拼裝構(gòu)造進(jìn)行認(rèn)真檢查外，還需做拼裝、過(guò)球、水密等試驗(yàn)。水密試驗(yàn)時(shí)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力，也不應(yīng)大于導(dǎo)管壁可能承受的最大內(nèi)壓力Pmax。Pmax可按下式計(jì)算：

Pmax=1.3（rchcmax-rwHw）

式中：Pmax——導(dǎo)管壁可能承受的最大內(nèi)壓力（kPa）；

rc——混凝土容重（kN/m3）， 取24kN/m3；

hcmax——導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱最大高度（m），采用導(dǎo)管全長(zhǎng)；

rw——孔內(nèi)泥漿的容重（kN/m3），取11kN/m3；

Hw——孔內(nèi)泥漿的深度（m）。

導(dǎo)管組裝后軸線偏差，不超過(guò)孔深的0.5%且不大于10cm。

導(dǎo)管長(zhǎng)度按孔深和工作平臺(tái)高度決定。導(dǎo)管接頭采用螺旋絲扣連接，并設(shè)防松裝置。

導(dǎo)管位于鉆孔中央，在澆筑混凝土前，進(jìn)行升降試驗(yàn)。導(dǎo)管吊裝升降設(shè)備能力，與全部導(dǎo)管充滿(mǎn)混凝土后的總重量和摩阻力相適應(yīng)，并有一定的安全儲(chǔ)備。

3.4澆筑混凝土

采用直升導(dǎo)管法灌注水下混凝土。導(dǎo)管上設(shè)漏斗，漏斗下設(shè)隔水栓。開(kāi)始時(shí)漏斗中儲(chǔ)備足量的混凝土拌和物，其數(shù)量要保證在切斷隔水栓首批混凝土灌注下去后，使導(dǎo)管下口埋入混凝土中1～3m。以后盡量采用連續(xù)快速灌注，混凝土拌和物通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入已灌好的混凝土中，并始終保證導(dǎo)管口埋在混凝土中（控制在2m～6m范圍內(nèi)）。為使灌注工作順利進(jìn)行，應(yīng)盡量縮短灌注時(shí)間，使整個(gè)灌注工作在首批混凝土初凝以前的時(shí)間內(nèi)完成。

灌注結(jié)束后，用測(cè)繩準(zhǔn)確測(cè)出樁頂?shù)幕炷撩鏄?biāo)高，并按規(guī)范要求考慮超灌余量。

3.5樁基檢測(cè)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)樁的完整性采用超聲波無(wú)破損法或動(dòng)測(cè)法進(jìn)行檢測(cè)；并委托有資質(zhì)的單位，按要求進(jìn)行靜載抗壓試驗(yàn)或全長(zhǎng)鉆孔取樣試驗(yàn)。

4.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，中鐵十九局集團(tuán)六公司承建金牛村特大橋已完工的鉆孔樁施工合格率100%，完全滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。