張紅兵

（山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東濟(jì)南250014）

跨黃河大橋樁基礎(chǔ)施工要點(diǎn)分析

張紅兵

（山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東濟(jì)南250014）

本文汲取了多座黃河大橋的樁基礎(chǔ)施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)黃河下游水位的變化和地質(zhì)構(gòu)造對(duì)樁基礎(chǔ)施工的影響，對(duì)黃河下游跨黃河大橋特大型樁的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了一定的分析探討。

黃河大橋；樁基礎(chǔ)

在近期，跨河大橋的建設(shè)進(jìn)入了密集期，跨河大橋的建設(shè)基本上都采用樁基礎(chǔ)。由于跨河大橋重量大，橋墩跨距大，所以采用的樁基礎(chǔ)都是特大型的，樁長(zhǎng)往往超過100 m，樁徑一般采用1.8 m～2.2 m之間。該種樁的施工難度大，工藝復(fù)雜，質(zhì)量控制十分重要。施工中可分為陸地樁和水中樁不同的施工工藝。

1　護(hù)筒的埋設(shè)

1.1水中樁護(hù)筒的布設(shè)

水中樁護(hù)筒的埋設(shè)主要考慮以下因素：地層情況；洪水對(duì)護(hù)筒的沖擊力及汛期最高洪水水面高程。

為保證成孔鉆進(jìn)過程中，不會(huì)造成護(hù)筒底漏漿，護(hù)筒的底部應(yīng)埋入河床底不透水層2 m以上，最好埋入黏土或亞黏土，不宜埋入細(xì)砂或粉砂層。一般情況下，護(hù)筒最少埋入河床底8 m左右比較安全。護(hù)筒的頂口應(yīng)高出汛期洪水最高水位1.5 m以上，以保證汛期的正常施工。護(hù)筒的最少埋入深度還應(yīng)考慮其抗洪水沖擊力大于洪水沖擊力，以保證護(hù)筒的安全性。

1.2陸地樁護(hù)筒的布設(shè)

陸地樁的護(hù)筒埋設(shè)主要考慮地層和正反循環(huán)情況，一般采用人工埋設(shè)和機(jī)械下壓兩種方法，埋設(shè)深度一般為3 m左右，如果有流沙層，護(hù)筒底部應(yīng)盡量超過流沙層。人工埋設(shè)時(shí)，回填土中應(yīng)參加水泥，最好用1∶5左右的水泥土，邊回填邊搗實(shí)，保證護(hù)筒周圍的牢固性，護(hù)筒口周圍及泥漿溝用水泥砂漿抹平，保證不透水。

2　鉆進(jìn)成孔

成孔鉆進(jìn)過程中，應(yīng)保持鉆機(jī)的水平及鉆桿的垂直，以保證成孔的垂直度。鉆進(jìn)可根據(jù)地層情況采用正反循環(huán)兩種方法。含姜石、卵礫石的地層采用反循環(huán)，以保證鉆進(jìn)速度，減少鉆頭的損壞；粉細(xì)砂層及流沙層應(yīng)該采用正循環(huán)。不同地層的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)見表1。

表1　地層鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)

2.1鉆具形式

由于該類樁設(shè)計(jì)孔深大，因此，鉆頭采用四翼雙腰帶梳齒鉆頭，即在鉆頭護(hù)圈的上部增加一道護(hù)圈，起到良好的導(dǎo)向作用，既保證了鉆孔垂直度，又增加了護(hù)壁效果。

2.2合理掌握鉆進(jìn)速度

根據(jù)地層的變化，合理掌握鉆進(jìn)速度。開鉆時(shí)轉(zhuǎn)速要慢，保證鉆機(jī)的穩(wěn)定性，同時(shí)形成有效的造漿和護(hù)壁，必要時(shí)邊鉆進(jìn)邊

填膨潤(rùn)土或黏土，以保證泥漿質(zhì)量；砂層、流砂層、卵石層適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速，以確保鉆孔的垂直度和擴(kuò)孔率。如發(fā)現(xiàn)有孔斜現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行懸吊鉆頭掃孔，在成孔過程中隨時(shí)進(jìn)行糾正和處理，確保一次性順利成孔。

在成孔過程中采用正反循環(huán)配合使用，亞黏土、亞砂土、細(xì)砂層鉆進(jìn)時(shí)采用正循環(huán)鉆進(jìn)；當(dāng)遇到姜石、卵石層時(shí)，采用反循環(huán)慢速鉆進(jìn)，將孔中沉淀物及時(shí)的清除干凈，在確保鉆進(jìn)順利的同時(shí)，也減少和預(yù)防了沉渣對(duì)鉆具的磨損及埋鉆事故的發(fā)生。

2.4泥漿指標(biāo)控制

鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常檢查泥漿的指標(biāo)，如有變化隨時(shí)調(diào)整。終孔后，不立即提升鉆具，繼續(xù)懸吊清孔，直到上返泥漿含砂率在2%以下，泥漿比重在1.15 g/cm3左右。下完導(dǎo)管后進(jìn)行二次清孔，清孔后泥漿比重降低至1.05～1.10 g/cm3，黏度17～22 s，含砂率降低至2%以內(nèi)。

3　鋼筋籠及聲測(cè)管

3.1鋼筋籠及聲測(cè)管的制作

鋼筋籠的制作必須按照設(shè)計(jì)圖紙配筋，骨架的綁扎、焊接應(yīng)符合對(duì)于鋼筋性能要求中的規(guī)定。鋼筋籠每3 m設(shè)置一組鋼筋保護(hù)層墊塊，每組4塊，沿周圍均勻布置。聲測(cè)管的長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確無誤，接頭焊接必須牢固密實(shí)，確保有足夠的強(qiáng)度。鋼筋籠和聲測(cè)管保證在運(yùn)輸過程中的強(qiáng)度，不得變形或損壞。

3.2鋼筋籠及聲測(cè)管的安放

鋼筋籠下放前應(yīng)對(duì)孔徑、孔形和傾斜度進(jìn)行測(cè)定，鋼筋籠下放要平穩(wěn)，對(duì)準(zhǔn)孔中緩緩下放，不得掛傷孔壁。下籠遇阻時(shí)停止下放，查明原因，及時(shí)處理。聲測(cè)管的井口焊接要牢固和密實(shí)，不得有砂眼或漏焊，防止泥漿的滲入，造成將來聲測(cè)的困難。

4　混凝土灌注

混凝土初灌料斗體積必須確保初灌埋管深度。施工中設(shè)專人檢查前后盤混凝土的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)混凝土離析、泌水、和易性差、坍落度超標(biāo)時(shí)，應(yīng)立即取料做相應(yīng)試驗(yàn)，并通知攪拌站調(diào)整配合比?；炷翝沧⑶皩?dǎo)管下口距孔底應(yīng)控制在0.3 m～0.5 m，初灌混凝土方量必須保證初灌混凝土埋管1.0 m以上。混凝土澆注前，必須對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行水密試驗(yàn)，導(dǎo)管進(jìn)行水密試驗(yàn)的壓強(qiáng)不應(yīng)小于孔內(nèi)水深壓強(qiáng)的1.3倍。

混凝土的澆注必須連續(xù)進(jìn)行，混凝土澆注過程中，必須有專人負(fù)責(zé)井口混凝土面高度的測(cè)量，準(zhǔn)確計(jì)算出導(dǎo)管的埋置深度，導(dǎo)管的埋置深度一般控制在6～8 m。

混凝土澆注，是鉆孔灌注樁施工中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，導(dǎo)管提漏或埋置深度太大而提不動(dòng)，都會(huì)直接造成斷樁事故，從而給各方造成重大經(jīng)濟(jì)損失，使工程不能按時(shí)完成。

5　結(jié)語

水中大型鉆孔灌注樁受水位變化和地質(zhì)情況復(fù)雜的影響，施工難度較大。但是，只要認(rèn)真對(duì)待樁基礎(chǔ)施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格質(zhì)量控制，按規(guī)范施工，就會(huì)避免質(zhì)量事故的發(fā)生，從而保證工程質(zhì)量和進(jìn)度。

（責(zé)任編輯遲明春）

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2016-02-29

張紅兵（1971—），男，工程師2.3泥漿循環(huán)系統(tǒng)的使用