湯 浩，龔 靜，陳紅芳

（1.長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院勘測設(shè)計院，武漢 430212；2.湖北水總水利水電建設(shè)股份有限公司，武漢 430034；3.宜昌西江工程技術(shù)有限公司，湖北 宜昌 443000）

1 工程概況

某大橋位于湖北巴東縣境內(nèi)，橋全長128m，為5跨25m預(yù)應(yīng)力簡支梁裝配式大橋。雙向機動車道，凈寬7m，雙側(cè)人行道2×0.75m，橋梁總寬為9m。汽車－20設(shè)計，掛－100。1?！?＃橋墩基礎(chǔ)為各4根Φ1.5m的鉆孔灌注樁，單樁長20m。5＃橋墩基礎(chǔ)為2根Φ1.5m的鉆孔灌注樁，單樁長15.5m。鉆孔實際總進尺102m。

橋址區(qū)覆蓋層為人工填土、沖積砂礫石土、黏性土，基巖主要為礦質(zhì)頁巖夾層粉砂巖。樁基礎(chǔ)施工前在其施工部位填筑施工平臺，其高度為出水面0.5m～1.2m，寬度為15m左右，分層碾壓。平臺填料選用碎石土，以防止沖擊鉆鉆進時底座坍塌，也可抵卸流水沖蝕。

2 灌注樁施工技術(shù)

2.1 灌注樁施工工藝流程

鉆孔灌注樁施工流程圖見圖1。

2.2 混凝土灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 測量定位

采用J2經(jīng)偉儀測量定位樁基礎(chǔ)坐標。其誤差應(yīng)滿足：2C值誤差不大于30″，垂直度盤指標誤差不大于1′。利用控制網(wǎng)軸線點或坐標點作控制點，用直角坐標法進行放樣，沿橋縱向樁位方向距離誤差不大于5mm。

護筒標高采用S3型水準儀測定，其誤差不大于10mm。

2.2.2 護筒制作及埋設(shè)

護筒用6mm 鋼板卷制而成，高2.0m，直徑1.7m，直徑誤差不超過10mm。按施工進度要求及備用，護筒不少于3個。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

護筒埋深1.7m，頂端高出地面0.3m，以防止雜物入孔及沖擊鉆入孔時泥漿涌起。其埋設(shè)方法是：在樁位挖一圓坑，坑深比護筒預(yù)埋深多0.5m，直徑比護筒直徑大0.6m。在坑底填0.5m黏土并分層夯實。在坑底標出鉆孔中心位置，將護筒埋吊進坑內(nèi)并調(diào)正，在護筒周圍對稱、均勻回填粘土分層夯實，填土?xí)r須監(jiān)測護筒中心位置和垂直度防移位，偏斜。

2.2.3 鉆孔

鉆孔機械為兩臺太原機械廠生產(chǎn)的C30型沖擊鉆，主要性能：電動機功率40kW，鉆具沖擊頻率：40～50次／min。

平整場地，精確測量軌道位置，鋪設(shè)沖擊鉆軌道，在軌道上適當位置將鉆機安裝就位，并經(jīng)驗收試機合格方可施鉆。

鉆機施鉆時利用鋼絲繩帶動鉆頭沖擊破碎巖層，嚴格控制鉆孔偏斜率不大于0.4%。如遇含孤石、漂石地層或基巖面傾斜度較大時，鉆機偏斜率不應(yīng)超過0.6%，孔位偏差不大于3cm。

護筒埋設(shè)及鉆孔應(yīng)用經(jīng)緯儀進行校正，其位置偏差為±3cm，垂直度偏差小于0.3%，橢圓度偏差小于2cm。控制泥漿的各項指標，沖擊鉆進時直接投放黏土，以鉆錐將其沖擊成泥漿，黏性土塑性指數(shù)不大于25，其中小于0.0025mm粘土顆粒含量應(yīng)大于50%。

開孔時，一定要低錘勤擊，以防開成斜孔。鉆進時用十字鉆頭將巖石砸碎后，再用抽筒撈碴。十字鉆頭底部用硬質(zhì)耐磨塊加固

鉆孔時要控制各個階段的沖程和進尺，隨時控制垂直度、防止塌孔、漏漿、埋鉆、孔傾斜等事故發(fā)生。如發(fā)現(xiàn)探頭石、地基軟硬不均等現(xiàn)象及時處理。終孔后孔徑、孔深自檢合格應(yīng)立即清孔。清孔時采用撈渣筒撈渣。清孔泥漿比重控制在1.15～1.20之間。符合要求后進行成孔終驗。

2.2.4 主要檢查項目

（1）孔深：鉆孔前，用水準儀測定孔口護筒標高。并以此為基點，按設(shè)計要求的孔底標高及進入中風(fēng)化基巖深度確定孔深。

（2）孔徑：用孔徑儀測量，若出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應(yīng)進行掃孔，直至符合設(shè)計要求。

（3）孔底沉渣厚度：用重錘測量孔底沉渣厚度應(yīng)≤20cm。

確認各項均符合設(shè)計要求后，才允許灌注水下混凝土。

3 灌注樁鋼筋施工

灌注樁的鋼筋籠按分段長度在廠內(nèi)加工制作，主筋采用3m設(shè)一個支架，各支架相互平行，圓心在同一軸線上。制作時先將下半圓主筋放在支架內(nèi)，然后按設(shè)計要求放置加強筋校正后與主筋點焊。加強筋與主筋應(yīng)垂直，灌注樁鋼筋籠的凈保護層為5cm。在護筒上端臨時焊接定位筋，以確保鋼筋籠中心與樁位中心重合。鋼筋籠分節(jié)形成后運至已驗收合格的孔位處。

鋼筋籠安裝時，用吊車將第1節(jié)鋼筋籠徐徐放入孔位內(nèi)并留出工作高度，臨時卡托于孔口以便與第2節(jié)鋼筋籠搭接，第1節(jié)鋼筋籠與第2節(jié)的主筋用單面焊接，焊接長度按規(guī)范執(zhí)行。焊好后再將第2節(jié)鋼筋籠徐徐下放以此類推，直到鋼筋籠達到設(shè)計標高。最上一節(jié)即孔口鋼筋籠就位后用4根型鋼將其與預(yù)制混凝土井圈連結(jié)牢固，以防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮及偏位等。

4 灌注樁混凝土施工與質(zhì)量控制

灌注樁用混凝土由攪拌樓運至灌注孔位后進行二次攪拌，灌注入孔采用混凝土泵、漏斗、導(dǎo)管相結(jié)合的方法進行。

4.1 混凝土原材料及配合比

水泥必須有出廠合格證，并復(fù)檢合格。粗骨料為碎石，粒徑采用10～30mm規(guī)格，砂為優(yōu)質(zhì)中粗砂。

混凝土施工配合比參考表1。

表1 灌注樁混凝土施工配合比表

4.2 混凝土灌注

要計算每根樁的混凝土灌注量及灌注時間，首批混凝土灌注的數(shù)量必須能完全排除導(dǎo)管內(nèi)的水，使導(dǎo)管初次埋置深度大于1.0m且能填充導(dǎo)管底部的間隙。

圖2 樁孔混凝土灌注示意圖

轉(zhuǎn)入正常灌注，應(yīng)經(jīng)常觀測孔內(nèi)混凝土面的位置，及時調(diào)整導(dǎo)管埋入深度，導(dǎo)管在混凝土灌注時，埋置深度控制在2.0～6.0m之間。最后樁頂混凝土面標高，應(yīng)比設(shè)計標高超出0.8m以上，并立即清除頂部浮漿。

初灌注量，要保證導(dǎo)管埋入混凝土中0.8～1.3m，本項目混凝土初量不少于1.6m3。導(dǎo)管灌注混凝土方法示意見圖2。

灌注澆筑混凝土過程中，現(xiàn)場質(zhì)檢員須隨時測量混凝土液面高度并記錄。嚴禁將導(dǎo)管提出混凝土面。

當混凝土面接近孔頂時，嚴格控制最后一次灌注量，并保證頂面浮漿高度超過樁頂不少于800mm。

4.3 泥漿處理及廢漿排放

鉆孔排出及灌注混凝土排出的泥漿，通過泥漿溝排到泥漿坑中，各施工鉆機施工排出的泥漿就近排放到泥漿坑中，好泥漿繼續(xù)使用，沉渣撈出后用汽車運走至棄渣場。樁孔灌注完畢后在4～6h用吊車將護筒拔出來清洗后周轉(zhuǎn)使用。

5 混凝土灌注過程中的事故預(yù)防和處理

樁孔混凝土灌注過程中常發(fā)生導(dǎo)管進水和卡管事故，經(jīng)筆者對施工過程的觀察并參考有關(guān)資料，對事故原因進行了分析歸納。將若干事故的處理總結(jié)如表2所示。

表2 樁孔混凝土灌注過程中的事故原因分析及處理方法