橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究

摘 要：鉆孔樁施工質(zhì)量好壞直接關(guān)系到橋梁的施工質(zhì)量和使用安全。文章結(jié)合施工工程鉆孔樁施工的成功實(shí)踐，詳細(xì)闡述了橋梁鉆孔灌注樁的施工，可供同類(lèi)工程施工參考。

關(guān)鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工

1 工程概況

某橋梁橋長(zhǎng)140.5m，橋梁上部結(jié)構(gòu)為單箱單室變截面箱梁，梁體采用縱向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。橋梁下部結(jié)構(gòu)分為0號(hào)、3號(hào)橋臺(tái)，1號(hào)、2號(hào)橋墩?；A(chǔ)采用4根φ1.5m鉆孔樁，按嵌巖樁設(shè)計(jì)。1號(hào)、2號(hào)橋墩均采用圓端形實(shí)體墩，承臺(tái)為矩形混凝土承臺(tái)，基礎(chǔ)采用φ1.8m鉆孔樁，每墩設(shè)4根樁，按嵌巖樁設(shè)計(jì)。3號(hào)橋臺(tái)，設(shè)盆式支座，基礎(chǔ)采用4根φ1.5m鉆孔樁，按嵌巖樁設(shè)計(jì)。鉆孔灌注樁是其施工的重點(diǎn)。

2 鉆孔灌注樁施工

采用沖擊鉆機(jī)成孔，導(dǎo)管法灌注水下砼施工方法施工，其施工工藝流程見(jiàn)圖1。

具體施工方法為：

（1）施工準(zhǔn)備。樁基定位后，四周設(shè)護(hù)樁并復(fù)測(cè)，誤差控制在5mm以?xún)?nèi)。對(duì)原地面整平并碾壓密實(shí)，保證鉆機(jī)作業(yè)高度和機(jī)械的穩(wěn)固，并將泥漿池開(kāi)挖完畢。由于該橋1號(hào)、2號(hào)墩部分樁基處于既有芙蓉江岸邊，枯水期水位在承臺(tái)基礎(chǔ)下，鉆機(jī)平臺(tái)采用筑島法填筑平臺(tái)。

（2）護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒采用整體式鋼制護(hù)筒，壁厚4mm，內(nèi)徑大于樁徑20cm。護(hù)筒的埋設(shè)采用挖埋法，埋置深度2m，坑挖好后，將坑底整平，然后放入護(hù)筒。在護(hù)筒埋設(shè)好后，在頂部焊加強(qiáng)筋和吊耳且開(kāi)出水口。

（3）泥漿制備。泥漿采用高粘度粘土或膨潤(rùn)土制備，采用自然造漿方式進(jìn)行護(hù)壁，制備泥漿的性能指標(biāo)為：相對(duì)密度1.1-1.2，粘度18-24s，膠體率≥95%，失水量≤20mL/30min，泥皮厚≤3mm/30min，靜切力1-2.5Pa，PH值8～11。

（4）鉆孔。吊裝鉆機(jī)使鉆機(jī)中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心十字線，鉆機(jī)定位后，底座必須平整、穩(wěn)固，確保在鉆進(jìn)過(guò)程中不發(fā)生傾斜和位移。鉆進(jìn)時(shí)，先小沖程鉆進(jìn)到鉆頭全高后正常的沖擊。沖擊鉆進(jìn)過(guò)程中，孔內(nèi)水位要高于護(hù)筒底口500mm以上；掏取鉆渣和停鉆時(shí)，要及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)水，保持水頭高度。

（5）檢孔。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后即停止鉆進(jìn)，適當(dāng)進(jìn)行清孔，提鉆進(jìn)行測(cè)孔。測(cè)孔完成后，下鉆繼續(xù)向孔內(nèi)注入泥漿，通過(guò)沖擊錐低沖程的反復(fù)沖攪，利用泥漿循環(huán)方式使孔底沉碴隨著泥漿排出孔外。

（6）第一次清孔。測(cè)孔完成后，下鉆繼續(xù)向孔內(nèi)注入泥漿，通過(guò)沖擊錐低沖程的反復(fù)沖攪，利用泥漿循環(huán)方式使孔底沉碴隨著泥漿排出孔外。

（7）鋼筋籠制作與安裝。鋼筋籠加強(qiáng)筋采用雙面搭接焊，搭接長(zhǎng)度為11cm，焊接時(shí)采用焊架固定。鋼筋籠接頭的焊接采用單面搭接焊，搭接長(zhǎng)度不小于10d，接頭錯(cuò)開(kāi)間距不小于35d（d為鋼筋直徑），且不得小于50cm。為確保鋼筋籠加工精度，鋼筋籠加工在提前做好的胎架上進(jìn)行鋼筋籠制作。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，聲測(cè)管埋設(shè)經(jīng)與監(jiān)理單位、檢測(cè)單位確定后按其要求埋設(shè)，檢測(cè)結(jié)束后每根鋼管采用壓漿封實(shí)。樁身鋼筋籠分段制作完成后，按照編號(hào)采用平板車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，用吊車(chē)將鋼筋骨架吊入樁孔內(nèi)，每下完一節(jié)鋼筋籠后用鋼管或方木固定，再用吊車(chē)吊住另一節(jié)鋼筋籠進(jìn)行焊接。吊入鋼筋籠時(shí)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放慢放。鋼筋籠骨架的保護(hù)層厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用焊接定位鋼筋控制，設(shè)置密度按豎向每隔2m設(shè)置一道每道沿圓周布置4個(gè)。鋼筋籠下放至標(biāo)高后，用4根Φ16鋼筋將其與鋼護(hù)筒焊接，以防止鋼筋籠在混凝土灌注過(guò)程中下沉或上浮。

（8）導(dǎo)管安裝。導(dǎo)管采用直徑φ300mm、壁厚6mm的無(wú)縫鋼管。導(dǎo)管的連接采用法蘭盤(pán)連接。并在兩法蘭盤(pán)之間墊有4～5mm厚的橡膠止水墊圈。在下導(dǎo)管前，采用水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內(nèi)壁是否光滑圓順，接頭是否嚴(yán)密。

（9）第二次清孔。待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就緒后，再利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。清孔的方法是用泵將泥漿壓入導(dǎo)管內(nèi)，再?gòu)目椎籽刂鴮?dǎo)管外置換沉碴。清孔標(biāo)準(zhǔn)是泥漿相對(duì)密度控制在1.03～1.10，黏度17～20Pa·s，含砂率<2%，膠體率>98%，復(fù)測(cè)沉碴厚度在2cm以?xún)?nèi)，此時(shí)清孔完成，清孔完成后報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)完成后立即澆注水下砼。

（10）混凝土的灌注。砼灌注前，首先根據(jù)樁孔直徑、導(dǎo)管內(nèi)徑等要素計(jì)算首批砼的需要量，確保首批砼灌注時(shí)能將導(dǎo)管埋置在1m以上。1.5m鉆孔樁首批混凝土方量V=（3.14×0.32/4）×h+（3.14×1.52/4）×1.4=3.25，h=44×12/24=22，1.8m鉆孔樁首批混凝土方量V=（3.14×0.32/4）×h+（3.14×1.82/4）×1.4=4.33，h=22×12/24=11。V=πD2（H1+H2）/4+πd2h1/4，式中：V-灌注首批混凝土所需數(shù)量（m3）；D-樁孔直徑（m）；H1-樁孔底至導(dǎo)管底端間距（m）；H2-導(dǎo)管初次埋置深度（m）；d-導(dǎo)管內(nèi)徑（m）；h1-樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度（m）；h1=Hw*γw/γc，式中Hw

指樁孔內(nèi)水或泥漿的深度（m），γw指樁孔內(nèi)水或泥漿的重度（kN/

m3），取12kN/m3，γc指混凝土的重度，取24kN/m3。盡量縮短自砼攪拌至運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，以迅速、不間斷為原則，防止在運(yùn)輸中產(chǎn)生砼離析，灌注前砼坍落度損失（比出罐時(shí)）不得超過(guò)2cm，如有離析或坍落度損失過(guò)大現(xiàn)象就要進(jìn)行再次攪拌，嚴(yán)禁直接加水處理。砼灌注時(shí)間不得超過(guò)首批砼的初凝時(shí)間，當(dāng)砼運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí)，檢查其均勻性和塌落度，不符合要求時(shí)堅(jiān)決不得使用。在灌注砼的過(guò)程中，要注意觀察管內(nèi)砼下降和孔內(nèi)水位升降情況，每灌注一盤(pán)后，及時(shí)用測(cè)繩檢測(cè)砼面的上升高度，計(jì)算出導(dǎo)管在砼中的埋深，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。導(dǎo)管提升時(shí)要保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。為保證樁頂砼質(zhì)量，要比樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高超灌不小于0.5m作為保護(hù)樁頭。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用上述方法，成功完成了該橋鉆孔灌注樁的施工，鉆孔樁施工中和施工后的各項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)規(guī)定要求，表明該文提出的施工方法是可行的，為橋梁鉆孔灌注樁施工提供了技術(shù)借鑒。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：柴嘉（1983-），男，遼寧遼陽(yáng)市人，助理工程師，本科。