高速鐵路橋墩鉆孔灌注樁施工技術(shù)

（中交一公局第三工程有限公司，北京 101102）

1 工程概況

新建獸南高速鐵路日照至臨沂段 RLTJ一標(biāo)段天地廟特大橋全長(zhǎng)1082.4m，起訖樁號(hào)DK39+656.45-DK40+738.35。橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，長(zhǎng)度在16-29m，共有144 根梁，配套16 個(gè)明挖基礎(chǔ)。在其他方面，橋梁承臺(tái)數(shù)量為18 個(gè)，橋臺(tái)2 各，墩柱32 個(gè)，高度4-20m。

2 施工準(zhǔn)備

（1）①對(duì)相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和本工程的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行全面熟悉掌握，審核施工圖，并前往施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核對(duì)；②對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的樁點(diǎn)和交接樁進(jìn)行復(fù)測(cè)；③交接樁包括設(shè)計(jì)技術(shù)交底和現(xiàn)場(chǎng)樁位點(diǎn)交，交接樁應(yīng)按有關(guān)規(guī)定辦理書(shū)面交接手續(xù)，對(duì)復(fù)測(cè)過(guò)且數(shù)據(jù)、位置無(wú)誤的樁點(diǎn)做好記錄，以復(fù)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)整理報(bào)告，并報(bào)建設(shè)單位。

（2）①結(jié)合設(shè)計(jì)文件、工程承包合同等相關(guān)資料，參考建設(shè)單位物資管理規(guī)定，對(duì)甲供、甲控物資的種類、品質(zhì)、數(shù)量、規(guī)格及質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行確定；②結(jié)合施工計(jì)劃和進(jìn)度，對(duì)主要物資的進(jìn)場(chǎng)數(shù)量和使用時(shí)間進(jìn)行確定，并以此為基礎(chǔ)編制物資需求和供應(yīng)計(jì)劃。

（3）①根據(jù)主要物資的需求、供應(yīng)計(jì)劃和采購(gòu)權(quán)限，將甲供物資的供應(yīng)計(jì)劃與甲控物資的采購(gòu)計(jì)劃及時(shí)上報(bào)建設(shè)單位，并做好自采物資的采購(gòu)組織；②在物資正式采購(gòu)之前，物資部門(mén)要組織人員進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，對(duì)當(dāng)?shù)刭Y源的分布現(xiàn)狀與目前的供求趨勢(shì)進(jìn)行分析，做好相關(guān)準(zhǔn)備與市場(chǎng)信息收集；③針對(duì)意向采購(gòu)或已采購(gòu)的物料，如砂石、水泥、混凝土外加劑、粉煤灰等應(yīng)取樣送檢，以保證主要材料的質(zhì)量；④按照建設(shè)單位批復(fù)的甲控物資招標(biāo)計(jì)劃，在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)前完成招評(píng)標(biāo)，在最大程度上確保工程物資的需求量和進(jìn)場(chǎng)時(shí)間。

（4）①以主要物資的運(yùn)輸條件、供求關(guān)系為基礎(chǔ)，提前計(jì)劃物資儲(chǔ)備、倉(cāng)儲(chǔ)，并開(kāi)展臨時(shí)工程的建設(shè)；②結(jié)合本工程施工計(jì)劃和物資需求，對(duì)相應(yīng)物資做好發(fā)貨和催運(yùn)工作；③對(duì)物資進(jìn)行細(xì)致的驗(yàn)收和倉(cāng)儲(chǔ)保管，確保物資可滿足施工需求；④根據(jù)試驗(yàn)與檢驗(yàn)要求，提前完成工地試驗(yàn)室設(shè)置，試驗(yàn)室必須認(rèn)證合格，檢驗(yàn)儀器設(shè)備應(yīng)滿足項(xiàng)目質(zhì)量檢測(cè)的要求。

3 鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

3.1 測(cè)量放樣

該項(xiàng)作業(yè)的開(kāi)展具備一定的設(shè)計(jì)要求，測(cè)量工作包含樁位的測(cè)放和樁底面的高程測(cè)量這兩項(xiàng)。以樁位為中心，在其前后左右四個(gè)方向設(shè)置護(hù)樁，以便在施工期間能夠快速地檢測(cè)樁的中心和高程，提高施工的可控性。關(guān)于樁位放樣結(jié)果如圖1所示。

圖1 樁位放樣

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

以厚度為6-12mm 的鋼板為基礎(chǔ)材料，加工成鋼護(hù)筒，在鉆頭直徑的基礎(chǔ)上增加200～400mm，作為內(nèi)徑的控制標(biāo)準(zhǔn)。護(hù)筒的埋設(shè)深度要超過(guò)2m，地面露出的部分至少要達(dá)到0.5m。以前期測(cè)放的樁位中心為基準(zhǔn)，要保證護(hù)筒中心位置的偏差在±50mm 之內(nèi)，護(hù)筒需始終維持垂直的狀態(tài)，埋設(shè)到位后復(fù)測(cè)樁中心點(diǎn)，確保無(wú)誤[1]。

3.3 鉆進(jìn)成孔

3.3.1 鉆進(jìn)施工前

鉆進(jìn)施工作業(yè)開(kāi)始前，要提前完成對(duì)鉆桿、鉆頭等施工工器具的全面檢查。

3.3.2 正式鉆進(jìn)時(shí)

（1）將鉆頭垂吊穩(wěn)定，再緩慢向下入孔，液壓裝置同步加壓，以旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)有序向下鉆進(jìn)，期間產(chǎn)生的鉆碴經(jīng)進(jìn)渣口轉(zhuǎn)入鉆筒內(nèi)，并及時(shí)在孔內(nèi)進(jìn)行水泥漿的加注，保證泥漿壓力的穩(wěn)定性和合理性。施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鉆筒內(nèi)部填滿鉆渣時(shí)，要立即進(jìn)行反轉(zhuǎn)并關(guān)閉進(jìn)渣口。

（2）在鉆桿帶動(dòng)鉆筒運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，依舊向孔內(nèi)注入泥漿，待孔內(nèi)水頭達(dá)到既定的穩(wěn)定值后，再將鉆筒提出孔外。提鉆初期遵循的是勻速、緩慢的原則，在鉆頭與孔底的距離達(dá)到數(shù)米后，若無(wú)異常則按照正常速度提升，在液壓系統(tǒng)的作用下將筒門(mén)開(kāi)啟，清理內(nèi)部的鉆渣，按照此方式持續(xù)操作，直至距離設(shè)計(jì)標(biāo)高僅剩50cm 為止，靜置一段時(shí)間后，殘?jiān)耆恋?，才能進(jìn)行下一步的鉆進(jìn)作業(yè)。

（3）在鉆孔施工期間，操作人員應(yīng)密切關(guān)注鉆機(jī)的狀態(tài)，若存在下沉或停機(jī)的情況，需及時(shí)處理。

3.4 清孔及檢孔

3.4.1 清孔

在鉆孔作業(yè)進(jìn)行期間，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，要對(duì)孔位、孔徑、孔深和豎直度進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，滿足要求和保準(zhǔn)后才能進(jìn)行清孔，若不達(dá)標(biāo)，要立即進(jìn)行整改，直到達(dá)標(biāo)。清孔時(shí)采用換漿的方法，取密度交底的泥漿適量，在其作用下將鉆孔內(nèi)處于懸浮狀態(tài)的鉆碴置換出，若孔內(nèi)泥漿比重＜1.1，方可停止。

3.4.2 檢孔

用φ20mm 的鋼筋作為基礎(chǔ)材料，將其加工成籠式檢孔器，但須注意長(zhǎng)度要是樁徑的5 倍，外徑需比樁徑小2cm。在對(duì)孔進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可通過(guò)吊裝的方式將檢孔器吊起，將繩子系在檢孔器頂端的穩(wěn)定系上，通過(guò)此方法實(shí)現(xiàn)對(duì)檢孔器、孔、鋼絲繩中心的檢查，確保此三樣?xùn)|西在相同的垂線上。

若無(wú)誤則緩慢向下放入，根據(jù)測(cè)繩的刻度確定其具體的下放位置，若能夠有效下放至孔底，則說(shuō)明成孔無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，若遇到阻礙，則可能存在縮頸或孔傾斜的情況，需重新下鉆頭，對(duì)該部分做針對(duì)性的處理。

3.5 吊裝鋼筋籠

25t 吊車(chē)吊裝預(yù)制成型的鋼筋籠，將其緩慢放入孔內(nèi)。為確保質(zhì)量，在吊裝前需檢查鋼筋籠，分析其是否存在結(jié)構(gòu)受損或變形的問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)監(jiān)理檢查并確認(rèn)無(wú)誤后，方可正式下放[2]。

在吊裝施工階段，采取的是三點(diǎn)起吊的方法，具體位置為骨架的下方（第一點(diǎn)）、骨架的1/2 至上1/3 處（第二點(diǎn)）以及骨架的頂端（第三點(diǎn)），加強(qiáng)對(duì)各吊點(diǎn)的控制，確保其具有足夠的穩(wěn)定性，以免在吊裝期間發(fā)生鋼筋籠變形的情況。圖2為鋼筋籠吊裝示意圖。

圖2 鋼筋籠吊裝

3.6 混凝土澆筑

嚴(yán)格控制儲(chǔ)料斗的容積，其必須能夠完全滿足首次封底施工的用量需求，從而快速完成封底作業(yè)。在對(duì)首批入坑的混凝土進(jìn)行封底作業(yè)之前，導(dǎo)管的埋設(shè)深度應(yīng)不小于1m，在完成此環(huán)節(jié)的操作后，用小料斗替換大料斗，再進(jìn)入到后續(xù)正常的灌注施工作業(yè)階段。此時(shí)，在導(dǎo)管和下料斗的共同加持下，不間斷地灌注混凝土，直到整根樁的灌注作業(yè)完成。為在最大程度上保證成樁的質(zhì)量，要盡可能保證灌注施工的連續(xù)性。因此，參與現(xiàn)場(chǎng)施工的人員要保持密切聯(lián)系，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)協(xié)調(diào)解決。

4 質(zhì)量保證措施

4.1 組織保證措施

對(duì)于以各級(jí)第一管理者為首的質(zhì)量保證體系要不斷強(qiáng)化，對(duì)相關(guān)人員和崗位要增補(bǔ)齊全，針對(duì)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、業(yè)務(wù)部門(mén)、現(xiàn)場(chǎng)指揮人員及作業(yè)班組的目標(biāo)、責(zé)任和質(zhì)量要進(jìn)行明確劃分，及時(shí)有效運(yùn)用各類獎(jiǎng)懲措施，在保證員工積極性的同時(shí)保護(hù)好員工的自主創(chuàng)造性。

挑選業(yè)務(wù)骨干與較強(qiáng)的管理人員進(jìn)行結(jié)對(duì)，加強(qiáng)職工的質(zhì)量安全意識(shí)教育，施工開(kāi)始前完成人員的培訓(xùn)與技術(shù)考核，堅(jiān)守持證上崗原則。同時(shí)，與建設(shè)和監(jiān)理單位加強(qiáng)聯(lián)系配合，主動(dòng)與監(jiān)理工程師交換意見(jiàn)，積極促進(jìn)“六位一體”聯(lián)合創(chuàng)優(yōu)質(zhì)量工作格局的實(shí)現(xiàn)[3]。

4.2 建立培訓(xùn)制度

組織參加本標(biāo)段施工的全體干部職工學(xué)習(xí)國(guó)家和鐵道現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)則、規(guī)定，學(xué)習(xí)有限公司編制下發(fā)的各種文件、標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急預(yù)案；定期組織員工進(jìn)行高速鐵路施工管理知識(shí)的學(xué)習(xí)，確保員工熟悉管理施工程序與質(zhì)量要求；條件允許時(shí)，還可安排超前培訓(xùn)，并定期組織技術(shù)和業(yè)務(wù)考核。但須注意，對(duì)參與工程施工的工人，必需堅(jiān)持持證上崗和崗前培訓(xùn)制度[4]。

在項(xiàng)目總工的領(lǐng)導(dǎo)下，工程管理人員從上到下都要接受質(zhì)檢員的監(jiān)督，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的不合格材料，質(zhì)檢員有權(quán)禁止使用；對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)的不正確、不恰當(dāng)?shù)氖┕げ僮鞣椒ê头绞?，質(zhì)檢員有權(quán)進(jìn)行指正和禁止；若檢查出質(zhì)量問(wèn)題，質(zhì)檢員還可對(duì)責(zé)任工長(zhǎng)或操作員進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量處罰。項(xiàng)目經(jīng)理、總工、施工負(fù)責(zé)人及生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量管理人員應(yīng)分別承擔(dān)相應(yīng)的質(zhì)量責(zé)任，要實(shí)行質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度，若各職能部門(mén)的工作對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響，也承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。

4.3 建立質(zhì)量交底制

在拿到設(shè)計(jì)圖后，總工程師要組織技術(shù)、質(zhì)量管理等相關(guān)人員對(duì)圖紙進(jìn)行熟悉審核，積極參與施工技術(shù)交底，保證設(shè)計(jì)圖的正確和有效性，從而進(jìn)行周密的施工組織設(shè)計(jì)編制[5]。

將實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)送審并確認(rèn)后，要組織全員對(duì)施工方案進(jìn)行學(xué)習(xí)研討，施工前還要針對(duì)單項(xiàng)工程技術(shù)、安全、質(zhì)量等方面完成書(shū)面交底，找出質(zhì)量安全重點(diǎn)監(jiān)控部位和監(jiān)控點(diǎn)。在整個(gè)施工過(guò)程中，要安排技術(shù)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)，確保全員做到質(zhì)量重點(diǎn)心中有數(shù)，全員參與質(zhì)量管理。

4.4 質(zhì)量自檢制度

建立“自檢、專檢、互檢”的質(zhì)量“三檢制”和工序前試驗(yàn)、工序中檢查、工序結(jié)束驗(yàn)收的工作制度。具體要堅(jiān)持“三服從、五不施工、一個(gè)堅(jiān)持”原則。

（1）“三服從”：進(jìn)度服從計(jì)劃、進(jìn)度服從安全和質(zhì)量、質(zhì)量服從監(jiān)理。

（2）“五不施工”：準(zhǔn)備不充分不施工、未達(dá)到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不施工、未確定施工方案與質(zhì)量保證措施不施工、設(shè)計(jì)圖紙未通過(guò)審核和優(yōu)化不施工、未進(jìn)行技術(shù)交底及特殊工序沒(méi)有《作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》不施工；

（3）“一個(gè)堅(jiān)持”：工程質(zhì)量未達(dá)標(biāo)堅(jiān)決返工。

5 結(jié)束語(yǔ)

相比其他工法，鉆孔灌注樁施工因其施工震動(dòng)小、噪音低等優(yōu)勢(shì)，非常適合鐵路橋梁工程建設(shè)的應(yīng)用，它的成樁質(zhì)量也相對(duì)較高。在加強(qiáng)施工技術(shù)優(yōu)化的同時(shí)，還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件合理的應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，控制原材料的質(zhì)量以及機(jī)械設(shè)備的性能，并做好人員管理，使人員和設(shè)備都能發(fā)揮出應(yīng)有的生產(chǎn)價(jià)值，從而促進(jìn)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的有效提升。