南京市建寧西路隧道工程鉆孔灌注樁首件工程施工總結(jié)

于 天

（南京市公共工程建設(shè)中心，江蘇 南京 210000）

1 工程概況

1.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

南京市建寧西路隧道工程，橫穿南京長(zhǎng)江大橋南接線高架橋。項(xiàng)目起點(diǎn)RK8+706 至終點(diǎn)RK9+292，含南接線高架橋樁基托換，總長(zhǎng)度約586 m，其中明挖暗埋段339 m，敞開(kāi)段190 m，路基段57 m；基坑寬25.47～19.8 m，泵房位置寬27.7 m；基坑開(kāi)挖深度19.5～1.1 m。隧道設(shè)3 道封堵墻，分為A、B、C，3 個(gè)獨(dú)立的基坑，樁基托換位于A 基坑。第一道封堵墻位于RK8+706（本標(biāo)段與相鄰標(biāo)段的分界點(diǎn)）；第二道封堵墻位于RK8+811；第三道封堵墻位于RK9+000。如圖1所示。本工程臨近待建南京地鐵9 號(hào)線大橋南路站，該站基坑與本標(biāo)段基坑水平距離1～12 m，其東側(cè)端頭井與隧道共用4 幅1 000 mm 地墻。

圖1 施工總平面布置圖

1.2 樁基托換

建寧西路隧道與南京長(zhǎng)江大橋南接線高架橋交節(jié)點(diǎn)（現(xiàn)四平路廣場(chǎng)），既有南接線高架橋4#、6#橋墩位于隧道明挖基坑南北兩側(cè)，緊鄰基坑；5#橋墩位于隧道基坑內(nèi)。由于大橋南路高架橋既有橋墩樁基采用預(yù)制方樁，且樁長(zhǎng)僅約19 m，節(jié)點(diǎn)位置基坑開(kāi)挖深度已達(dá)19 m 左右，為確保隧道施工時(shí)大橋南路高架橋能正常運(yùn)行，須在基坑施工前，對(duì)高架橋基礎(chǔ)進(jìn)行加固托換保護(hù)。樁基托換方案如圖2 所示。

圖2 樁基托換方案平面圖

本工程鉆孔灌注樁鉆孔范圍內(nèi)的土層由上而下依次主要有：②-1b2-3 粉質(zhì)黏土、②-2d-c2-3 粉土夾粉砂、②-3d1-2 粉砂、③-2b2-3 粉質(zhì)粘土、②-4b2-3 粉質(zhì)黏土、③-3b1-2 粉質(zhì)黏土、③-4b2-3 粉質(zhì)黏土、③-4d1-2 粉細(xì)砂、③-4e2 含卵礫石中粗砂、⑦-1 泥巖、⑦-2 泥巖、砂質(zhì)泥巖、⑦-3 泥巖、砂質(zhì)泥巖、⑦-3-1 泥質(zhì)砂巖、砂巖（破碎）、⑦-3-2 泥質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖。

首件灌注樁，樁徑Ф1000，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高5.7 m，樁底標(biāo)高-43 m，有效樁長(zhǎng)48.7 m。鋼筋籠主筋采用HRB400 直徑25 mm 鋼筋共24 根，加強(qiáng)箍采用HRB400 直徑20 mm 間距2 m/道，HPB300 直徑10 mm光圓鋼筋，加密區(qū)間距100 mm、非加密區(qū)間距200 mm?；炷敛捎肅30 水下混凝土。

2 首件工程施工的目的

檢驗(yàn)經(jīng)審批的施工方案是否合理、可行，選用的機(jī)械設(shè)備是否適合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)是否滿足施工技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求，以便進(jìn)一步完善施工方案、機(jī)械組合、施工工藝流程等。

3 施工準(zhǔn)備工作

3.1 施工資源配置

施工單位管理人員配備見(jiàn)表1，勞動(dòng)力資源配置見(jiàn)表2。

表1 施工單位管理人員配備

表2 勞動(dòng)力資源配置

3.2 機(jī)械儀器配置

具體機(jī)械儀器配置見(jiàn)表3。

表3 機(jī)械儀器配置

鉆孔樁施工技術(shù)方案已通過(guò)審批。施工測(cè)量交接樁復(fù)測(cè)已經(jīng)完成，進(jìn)場(chǎng)人員已進(jìn)行了技術(shù)交底和安全交底，三級(jí)安全教育培訓(xùn)均滿足規(guī)定要求。進(jìn)場(chǎng)鋼筋原材料、焊接試件經(jīng)檢測(cè)均已合格?；炷僚浜媳韧ㄟ^(guò)了確認(rèn)。采用GPS-10 型回旋鉆機(jī)。鋼筋籠制作完成并驗(yàn)收合格，滿足開(kāi)工條件。

4 施工工藝流程及施工過(guò)程

4.1 施工工藝流程

鉆孔準(zhǔn)備→樁位測(cè)量放樣→埋設(shè)鋼護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)→成孔→測(cè)量孔深、孔徑、孔形等→第一次清孔→吊裝鋼筋籠→第二次清孔→灌注水下混凝土。

4.2 首件施工過(guò)程記錄

10 月18 日開(kāi)始制備泥漿，泥漿采用黃土拌制。開(kāi)鉆前測(cè)試泥漿指標(biāo)為：黏度29s，比重1.3。

10 月19 日13：23 開(kāi)鉆，18：12 鉆孔至40 m 塌孔回填黃土，重新鉆孔。測(cè)試泥漿指標(biāo)為：黏度31s，比重1.46，含砂率31%（鉆孔過(guò)程中采用除砂器進(jìn)行除砂）。

10 月20 日2：31 累計(jì)鉆孔至45 m，鉆孔速度開(kāi)始緩慢，現(xiàn)場(chǎng)取樣渣，經(jīng)分析鉆至含卵礫石中粗砂，于6：17 累計(jì)鉆孔至46.8 m（以每小時(shí)20 cm 速度鉆進(jìn)，至最后1 小時(shí)進(jìn)尺10 cm，到徹底鉆進(jìn)不動(dòng)）。進(jìn)行樣渣取樣，經(jīng)判別為巖層，滿足入巖要求。

累計(jì)第一次鉆進(jìn)時(shí)間約5 h，第二次鉆進(jìn)時(shí)間約12 h，成孔總用時(shí)17 h。

開(kāi)始運(yùn)輸及吊裝鋼筋籠。高架橋下低凈空鋼筋籠共20 節(jié)（3.5+2.25*19+0.95），8：37～17：55，鋼筋籠吊裝完成。鋼筋籠采用機(jī)械連接及下放用時(shí)7.5 h，吊裝總用時(shí)9 h。鋼筋籠下放完畢后實(shí)測(cè)孔深43 m，沉渣3.5 m。

18：00-18：42，導(dǎo)管下放完，二清時(shí)間為18：25～21：56，清孔沉渣30 cm，測(cè)試泥漿指標(biāo)為：黏度21s，泥漿比重1.2。

22：44 開(kāi)始澆筑混凝土，至10 月21 日00：14 完成鉆孔樁的灌注，澆筑用時(shí)約1.5 h。混凝土設(shè)計(jì)方量38 m3，實(shí)際澆筑38 m3。

5 首件工程施工中存在的問(wèn)題和采取的措施

由于對(duì)本工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況、鉆桿選型研究不到位及現(xiàn)場(chǎng)施工條件創(chuàng)造不足，在首件工程的施工中存在不少問(wèn)題。下面就各流程存在的不足及應(yīng)對(duì)措施作以下記錄。

問(wèn)題1：成孔過(guò)程中，泥漿含砂率偏大。

改進(jìn)措施：配備泥沙分離器，可及時(shí)清除泥漿中過(guò)量的砂子，降低泥漿含砂率，保證成孔質(zhì)量。如圖3所示。

圖3 泥漿分離器使用

問(wèn)題2：配漿原料準(zhǔn)備不足，現(xiàn)場(chǎng)配漿所需的黃土材料存放不足。

改進(jìn)措施：澆筑黃土存放坑，保證造漿原料數(shù)量滿足施工進(jìn)度要求，同時(shí)可預(yù)存2 根樁所需的材料以應(yīng)對(duì)無(wú)法及時(shí)進(jìn)料等突發(fā)狀況。如圖4 所示。

圖4 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置造漿黃土存放池

問(wèn)題3：鋼筋籠制作時(shí)存在主筋布距不均勻、加強(qiáng)箍焊接長(zhǎng)度不足，箍筋漏焊脫焊現(xiàn)象。

改進(jìn)措施：加強(qiáng)對(duì)鋼筋工的教育和管理，提高工人質(zhì)量意識(shí)；重視鋼筋籠驗(yàn)收工作，對(duì)不符合要求的鋼筋籠及時(shí)整改。箍筋間距問(wèn)題采用畫(huà)線或卡尺等方式，嚴(yán)格控制箍筋間距使之符合設(shè)計(jì)要求。

6 關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)

6.1 泥漿制備

泥漿采用優(yōu)質(zhì)黃土造泥漿，在第一次清孔前控制泥漿的比重在1.25～1.3 以內(nèi)，黏度在30～32s 之間。在下導(dǎo)管后的第二次清孔孔底泥漿比重1.25～1.4。

6.2 埋設(shè)護(hù)筒

孔口護(hù)筒采用6～8 mm 鋼板制作，內(nèi)徑比樁徑大20～40 cm，護(hù)筒埋深不淺于2 m。護(hù)筒與土層相接處用粘土夯實(shí)，護(hù)筒頂部宜高出施工地面30 cm。護(hù)筒頂面中心平面偏位小于5%，護(hù)筒的垂直度控制在1%以內(nèi)。

6.3 成孔

鉆機(jī)就位后保證鉆桿垂直。開(kāi)鉆時(shí)，低檔慢速鉆進(jìn)，鉆到護(hù)筒下1 m 后，再以正常速度鉆進(jìn)。注意護(hù)筒內(nèi)保持一定數(shù)量的泥漿方可鉆進(jìn)，每臺(tái)鉆機(jī)配備兩套泥漿泵輪換使用，經(jīng)常檢查排漿系統(tǒng)，加速泥漿循環(huán)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，對(duì)不同的土層采用不同的鉆速、鉆壓、泥漿比重和泥漿量。在砂土、軟性土及不同土層交界面等容易塌孔的土層采用低檔慢速鉆進(jìn)，同時(shí)提高孔內(nèi)水頭，加大泥漿比重，防止塌孔。鉆孔應(yīng)保證一次成孔，中途不得停頓。

6.4 第一次清孔

清孔時(shí)要保持孔內(nèi)水頭，防止塌孔，在鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，稍稍提起鉆頭，循環(huán)清碴，使殘存鉆碴不斷浮出。

清孔標(biāo)準(zhǔn)符合下列規(guī)定：孔底500 mm 以內(nèi)的泥漿相對(duì)密度小于1.3，含砂率≤8%，黏度≤28s，灌注水下混凝土前，孔底沉碴厚度≤100 mm，若不滿足要求，還需二次清孔。

6.5 鋼筋籠制作及下放

鋼筋籠骨架焊接前先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放樣下料，做好焊接平臺(tái)，鋼筋骨架分段加工，高架橋下低凈空鋼筋籠共20 節(jié)（3.5+2.25*19+0.95），鋼筋籠嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求制作。鋼筋籠安裝入孔時(shí)和上下節(jié)籠對(duì)接施焊時(shí)，應(yīng)使鋼筋籠保持垂直狀態(tài)，對(duì)接鋼筋籠時(shí)應(yīng)兩邊對(duì)稱施焊，雙面焊接焊縫長(zhǎng)度大于5d，單面焊接焊縫長(zhǎng)度大于10d。每節(jié)鋼筋籠焊接完成需報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，合格后再進(jìn)行下一節(jié)鋼筋籠的下放及焊接工作。

6.6 導(dǎo)管安裝

導(dǎo)管用φ250 mm 的鋼管，每節(jié)長(zhǎng)2.5 m，配1～2節(jié)長(zhǎng)0.5～1.5 m 短管，由管端粗絲扣、法蘭螺栓連接，接頭處用橡膠圈密封防水，施工前對(duì)導(dǎo)管作水壓和接頭抗拉試驗(yàn)。

6.7 二次清孔

在第一次清孔達(dá)到要求后，由于要安放鋼筋籠及導(dǎo)管，至澆注砼的時(shí)間間隔較長(zhǎng)，孔底又會(huì)產(chǎn)生沉碴，所以待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就緒后，再利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。清孔標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)圍護(hù)樁孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，孔底泥漿密度1.25～1.4，復(fù)測(cè)沉碴厚度在10 cm 以內(nèi)，此時(shí)清孔就算完成，立即澆注砼。

6.8 水下混凝土灌注

灌注連續(xù)進(jìn)行，中途停歇時(shí)間不超過(guò)15 min，在整個(gè)灌注過(guò)程中，導(dǎo)管在埋深控制在2～6 m 之間，由專人測(cè)量導(dǎo)管埋置深度及管內(nèi)外面的高差，填寫(xiě)水下澆注記錄。灌注完成后水下的澆注面宜高出樁頂設(shè)計(jì)高程的50～100 cm，以保證樁頂?shù)膹?qiáng)度質(zhì)量，避免因樁頭強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求引起的質(zhì)量問(wèn)題，另外澆筑全過(guò)程應(yīng)當(dāng)及時(shí)記錄備案。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)首件施工驗(yàn)證了既定鉆孔樁施工方案的可實(shí)施性，并總結(jié)首件中的不足之處，加以改進(jìn)提高，為后續(xù)鉆孔樁施工提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。