孫靜

摘要 ：水下灌注樁工程屬于隱蔽工程，施工工藝復(fù)雜，施工難度大，質(zhì)量要求高，鉆孔灌注樁施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，文章通過(guò)具體工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了水下鉆孔灌注樁的施工，探討了鉆孔灌注樁施工應(yīng)注意的問(wèn)題，以積累鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)，保證鉆孔灌注樁的工程質(zhì)量及工程施工的順利進(jìn)行

關(guān)鍵詞 ：水下鉆孔灌注樁 施工 質(zhì)量控制

1、工程概況

黃壁莊水庫(kù)位于河北省鹿泉黃壁莊鎮(zhèn)附近的滹沱河干流上，屬于大（1）型水利樞紐工程。靈正渠渠首工作橋連接黃壁莊水庫(kù)和進(jìn)水塔啟閉機(jī)室，主要滿(mǎn)足人行通過(guò)，屬人行橋。靈正渠渠首工作橋原結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)，其中1#橋墩為直徑1500mm、2#3#4#5#直徑為1200mm的柱形結(jié)構(gòu)，自啟閉機(jī)室至大壩分0#墩臺(tái)、1#至5#橋墩，6#橋臺(tái)，共分為6跨。2012年5月由河北省工程質(zhì)量檢測(cè)中心對(duì)工作橋檢測(cè)，1#-3#墩開(kāi)裂嚴(yán)重，傾斜位移變形，建議加固處理。

工程實(shí)施方案：拆除原橋1～3#橋墩，并在1、2#墩及2、3#墩間分別設(shè)改建新橋墩，作為改建橋1、2#墩，采用柱式墩接灌注樁基礎(chǔ)。其中1#墩墩柱及樁基直徑為2.5m，2#墩柱及樁基直徑為1.6m。利用原橋4#、5#墩并進(jìn)行工程處理，拆除4、5#墩帽并保留豎向鋼筋，鑿除墩柱表面至混凝土露出鋼筋，加粗墩柱直徑至1.6m，澆筑墩帽，將處理后墩柱作為改建橋梁的3、4#墩。0#橋臺(tái)利用原水工牛腿，進(jìn)行植筋澆筑支座墊石處理。拆除原橋6#橋臺(tái)，重建改建橋梁5#臺(tái)，改建橋臺(tái)為蓋梁接擴(kuò)大基礎(chǔ)形式。

2、 鉆孔灌注樁施工工藝流程

墩臺(tái)、樁基定位—建立水上平臺(tái)—成孔—設(shè)置護(hù)筒—第一次清孔—測(cè)孔深、孔徑及沉渣—安放鋼筋籠—下導(dǎo)管—第二次清孔—測(cè)定沉渣—安放隔水塞—連續(xù)灌注水下混凝土、測(cè)坍落度、做混凝土試塊一樁身質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)。

3、 鉆孔灌注樁主要施工技術(shù)

3.1 測(cè)量放線定位樁

應(yīng)由24個(gè)舟體組合形成的舟橋平臺(tái)的縱向軸線與舊橋中心軸線重合，并在舊橋1#、2#、3#墩的水面以上50cm處設(shè)抱箍與浮動(dòng)平臺(tái)的I40a井子框架固結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)新橋樁的正確定位。

3.2 設(shè)置護(hù)筒

護(hù)筒可采用14mm厚鋼板到專(zhuān)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工部門(mén)分節(jié)制作，直徑2.5m的樁護(hù)筒制作長(zhǎng)度3節(jié)均為4.4m，總長(zhǎng)為13.2m，直徑1.6m 的樁護(hù)筒制作長(zhǎng)度1節(jié)7.5m。其內(nèi)徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)樁徑200mm，埋設(shè)深度低于庫(kù)區(qū)淤泥深度5m左右，其上部高度宜高出平臺(tái)不少于50cm。由于庫(kù)區(qū)邊坡為干砌石護(hù)坡，為防止下鋼護(hù)筒時(shí)遇干砌石護(hù)坡鋼護(hù)筒卷刃，在鋼護(hù)筒底部焊接18mm鋸齒狀鋼板，另在鋼護(hù)筒外壁設(shè)置4根外肋，鋼護(hù)筒底部外肋打磨削尖并讓外肋超出鋼護(hù)筒約40cm，護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，一般平面允許誤差為50mm，豎直線傾斜不大于1%；對(duì)深水基礎(chǔ)中的護(hù)筒，平面位置的偏差可適當(dāng)放寬，但不應(yīng)大于80mm。鋼護(hù)筒埋設(shè)采用導(dǎo)向架定位、分節(jié)焊接，利用振動(dòng)錘安裝鋼護(hù)筒。

3.3 鉆孔

采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，孔內(nèi)泥漿利用現(xiàn)場(chǎng)存放的粘土塊制作。

3.4 泥漿護(hù)壁

鉆孔泥漿由水、粘土（膨潤(rùn)土）組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流。調(diào)制的鉆孔泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。

3.5 清孔

方法是在掏渣后用一根水管插到孔底注入高壓水，使水流將泥漿沖稀，要求用手觸摸泥漿中無(wú)2～3mm的大顆粒為止，并使泥漿的相對(duì)密度1.03—1.15t/m？，泥漿相對(duì)密度逐漸降低后向孔口溢出，達(dá)到清孔標(biāo)準(zhǔn)后即可停止清孔。清孔的同時(shí)要特別注意不要使孔壁坍塌，不得用加深孔底的方法來(lái)代替清孔。清孔次數(shù)按要求和清孔后孔底鉆渣沉淀厚度應(yīng)符合圖紙規(guī)定值為前提進(jìn)行，橋基礎(chǔ)鉆孔后一般需進(jìn)行兩次清孔。清孔后孔底沉淀物厚度應(yīng)等于或小于50mm。

3.6 灌注混凝土樁

灌注樁采用商品混凝土，利用泵車(chē)泵送灌筑。安裝一個(gè)6m？混凝土的漏斗，等清孔完畢，安放鋼筋籠到位后，安裝導(dǎo)管（導(dǎo)管距孔底20cm），在導(dǎo)管上放此漏斗，灌注前先將漏斗混凝土注滿(mǎn)，利用吊車(chē)吊鉤將漏斗下方的閥門(mén)拽開(kāi)，一次性灌入6m？混凝土，將導(dǎo)管壓住（2.5m直徑可升高1.6m左右）即可正常灌注。灌注時(shí)不斷檢測(cè)導(dǎo)管埋深，防止斷樁。在整個(gè)灌注時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)管出料口應(yīng)伸入先前灌注的混凝土內(nèi)至少2m，以防止泥漿及水沖入管內(nèi)，且不得大于6m。應(yīng)經(jīng)常量測(cè)孔內(nèi)混凝土面層的高程，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管出料口與混凝土表面的相應(yīng)位置，導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升，導(dǎo)管提升時(shí)，不得掛住鋼筋籠，并始終予以嚴(yán)密監(jiān)視，導(dǎo)管應(yīng)在無(wú)水進(jìn)入的狀態(tài)下填充。為確保樁頂質(zhì)量，灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出一定高度，一般為0.5m～1m，以保證混凝土強(qiáng)度，多余部分應(yīng)在接樁前鑿除，樁頭應(yīng)無(wú)松散層。

所有灌注樁在墩柱施工前均應(yīng)找有相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)單位作超聲波無(wú)破損檢測(cè)，確認(rèn)質(zhì)量合格后方可進(jìn)行下一步工序。

4、 鉆孔灌注樁質(zhì)量控制

4.1鉆孔灌注樁的測(cè)量放樣包括平面和高程，施工單位必須做到“有放必復(fù)、放復(fù)分開(kāi)”。

4.2鉆孔樁的各種原材料、商品混凝土，由施工單位材料員持證上崗，實(shí)行先試驗(yàn)合格憑檢測(cè)報(bào)告和有關(guān)質(zhì)量保證資料齊全，方可使用。

4.3防止離析現(xiàn)象。導(dǎo)管灌注水下混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整為使每根樁的配合比都能正確無(wú)誤，在混凝土攪拌前都復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理，及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

4.4防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象。為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象 加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制，導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度保持在2～4 m ，不宜大于5 m和小于1 m ，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面，當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8～10 m時(shí)

將坍落度調(diào)小至12～16 cm 以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在施工過(guò)程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中 ，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過(guò)大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁 ，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥這種現(xiàn)象比較容易發(fā)生。因此在灌注過(guò)程中均每灌注2 m3左右測(cè)一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)大于l。

由于正確地選用了科學(xué)合理的施工工藝 使水下鉆孔灌注樁經(jīng)小應(yīng)變檢測(cè)均為I類(lèi)樁 單樁承載力達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

4.5強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)施工管理。鉆孔灌注樁工藝環(huán)節(jié)多、隱蔽性強(qiáng)、一環(huán)扣一環(huán)，必須環(huán)環(huán)扣緊。成孔，下鋼筋籠，下導(dǎo)管，特別是灌注水下混凝土，直接關(guān)系到鉆孔樁的成敗。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫海軍.姜成水 水下混凝土灌注樁施工質(zhì)量控制[期刊論文]-中國(guó)科技博覽2010（6）.