仲永東 ，蔡仕鵬 ，許 建

（1.溫州宏源水電建設(shè)有限公司，浙江 溫州 325000；2.溫州長江工程項目管理有限公司，浙江 溫州 325000）

0 引言

鉆孔灌注樁在水利工程領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，施工過程中施工單位往往參照過往經(jīng)驗，缺乏對特定工程施工質(zhì)量的把控能力，因此需找出質(zhì)量控制要點，確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量[1]。本文結(jié)合溫州市甌江路堤防加固改造工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)，針對成樁施工工藝和施工方法要點進行探討，主要包括施工平臺工藝流程、鉆孔成孔校驗、泥漿指標控制、清孔方式選擇、鋼筋籠制作及灌注水下混凝土等質(zhì)量控制要點。通過對本工程施工工藝控制措施研究，可對采用灌注樁技術(shù)的類似工程提供一定的參考，優(yōu)化后續(xù)工程灌注樁的質(zhì)量和造價。

1 工程概況

溫州市甌江路堤防加固改造工程位于甌江南岸，堤線全長約3.95 km，設(shè)計防洪標準為100年一遇潮水位。加固改造工程的主要任務(wù)是恢復(fù)區(qū)域100年一遇防洪（潮）標準，并為將來200年一遇防洪（潮）標準留有設(shè)計空間，完善神態(tài)環(huán)境，美化甌江景觀，提升城市品質(zhì)，保障溫州的經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。該工程等級為II等，洪水標準為100年一遇，主要建筑級別為2級。施工基礎(chǔ)部位地處甌江堤防淤積帶，擬采用樁基礎(chǔ)施工方案，鑒于工程所在區(qū)域地基歷史上已處置多次使得本工程地質(zhì)情況較為復(fù)雜，需綜合考究樁基施工技術(shù)。

根據(jù)工程所在地水文地質(zhì)條件、施工可行性及造價等因素綜合確定采用灌注樁施工技術(shù)，綜合性能見表1。

表1 鉆孔灌注樁綜合性能

工程全線共設(shè)鉆孔灌注樁1516根，均為摩擦樁，強度等級為 C30，樁基直徑為 0.8 m，長度有 15 m、20 m、27 m、30 m。水閘下游段基樁平面布置，樁體及堤防斷面圖見圖1和圖2。

圖1 水閘下游段樁位平面布置圖

圖2 樁基及堤防斷面圖

2 樁基鋼平臺施工

2.1 技術(shù)參數(shù)

工程平臺搭設(shè)涂面高程為-1.00 m～3.00 m，平臺頂高程4.5 m，縱坡±0%，平臺最小寬度7.2 m，豎向承載選用直徑377 mm鋼管，間距4 m，排距3.6 m，平臺頂面橫向連接選用16#槽鋼，縱向連接選用250×250H型鋼，平臺下部用16#槽鋼水平加固，在外排排架豎向承載鋼管每隔8 m架設(shè)一道剪刀撐，內(nèi)排排架縱向加一道八字撐。鉆機操作平臺鋪5 cm厚松木板，臨水側(cè)用D50鋼管架設(shè)安全護欄，安全護欄高度大于1.5 m。

2.2 樁機鋼平臺搭設(shè)順序

測量放線→構(gòu)筑臨時操作平臺→鋼管立柱插入施工→連接上部縱橫桿件（16號槽鋼和H型鋼）→連接下部縱橫水平桿件（16號槽鋼）→設(shè)置剪力撐（16號槽鋼）→鋪跳板→循環(huán)施工。

2.3 平臺搭設(shè)施工及質(zhì)量標準

為了避開樁基位置，鋼平臺搭設(shè)前先要進行測量定位放線，采用偏心軸震動器進行鋼管立柱插入施工，鋼管入土承載力不小于20 kN，震動器的激振力不得小于5 kN，插入土層要大于2.5 m。鋼管立柱插入土層時要保持垂直，按照平臺標高焊接上部槽鋼和工字鋼。槽鋼與立柱焊接時，要保持槽鋼水平，槽鋼焊好后再焊工字鋼。

2.4 節(jié)點構(gòu)造安裝要求

2.4.1 橫梁與鋼管樁

橫梁與鋼管樁之間擱置面應(yīng)平整并接觸緊密，相鄰樁高差不大于±10 mm；每跨橫梁吊機放置就位后，焊接橫梁和鋼管樁，連接焊縫不低于100 mm。

2.4.2 縱梁與橫撐

縱梁應(yīng)可靠焊接在鋼管樁之上，橫撐焊接在鋼管樁上，位于縱梁下部。

縱梁安裝、鋪設(shè)時應(yīng)按設(shè)計要求控制縱梁安裝位置及間距，焊接點應(yīng)穩(wěn)固，無晃動；為增加排架之間縱向整體性，相鄰排架之間選擇3道縱梁與鋼管樁的接觸部位焊接加固，其中兩側(cè)各1道中間1道。需加固的縱梁與橫梁的接觸面在下翼緣兩側(cè)均需焊接，焊縫長度不少于100 mm/側(cè)，焊縫高度不小于6 mm。

2.4.3 板橋面及護欄

人行通道橋面板鋪設(shè)應(yīng)拼接緊密，并與斜撐間隔焊接固定；鋼平臺兩側(cè)及端部應(yīng)設(shè)置安全欄桿，欄桿高不低于1.5 m，兩道通長橫桿，豎桿間距2 m。護欄底部用槽鋼設(shè)置踢腳板，踢腳板與面層鋼板間隔焊接固定。

2.4.4 剪刀撐、橫撐

同一排架各樁之間采用剪刀撐和水平撐將排架連成整體，臨近岸跨兩側(cè)各2跨設(shè)置縱向剪刀撐和橫撐加固。

3 鉆孔灌注樁施工工藝

3.1 鉆孔前準備

根據(jù)設(shè)計樁位圖，使用RTK及水準儀放樣樁位打入標記，樁位放樣應(yīng)確保準確無誤，定位精度為10 mm?；c應(yīng)做特殊專門保護，不得損壞。

3.2 鉆孔施工

3.2.1 鉆進成孔

鉆機按樁位定位，埋設(shè)鋼護筒，確保護筒位置穩(wěn)固、準確、不移位、緊密、底部不漏水，中心偏差不大于5 cm。鉆孔進程中保證不發(fā)生傾斜、移動，保持鉆桿垂直度，防止因鉆桿晃動引起擴大孔徑與偏斜。鉆機進鉆過程應(yīng)按泥漿補給情況密切注意進鉆速度，如遇到樁位下埋有散拋塊石難以下鉆時則采用沖抓或沖擊鉆機鉆孔。鉆孔允許偏差及檢驗方法參照表2執(zhí)行。

表2 鉆孔樁鉆孔允許偏差和檢驗方法

3.2.2 成孔檢查

鉆孔的允許誤差:孔中心位置偏差:任何方向在100 mm以內(nèi)；鉆孔直徑:+100 mm，-50 mm；深度:不小于設(shè)計深度；孔斜率:小于1%；沉渣厚度:小于10 cm。

3.2.3 清孔

為保證鉆孔樁質(zhì)量，提高支承能力，在灌注樁澆筑混凝土之前，對已鉆成的孔必須進行清孔。采用泥漿泵向孔內(nèi)注入性能良好的泥漿，以正循環(huán)法帶出鉆渣至孔底沉渣厚度和泥漿性能達到設(shè)計要求為止的換漿法結(jié)合掏渣法進行清孔。在清孔過程中，仍要提高孔內(nèi)水頭高度，保持靜水壓力不變及孔壁穩(wěn)固。

清孔后的泥漿性能指標應(yīng)符合:孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無2 mm～3 mm顆粒；泥漿比重在1.03～1.10；含砂率不大于2%；粘度為17 s～20 s?？椎壮恋砦锖穸饶Σ翗稇?yīng)控制在不大于100 mm的范圍之內(nèi)。

3.3 泥漿固壁

泥漿具有排除鉆碴、穩(wěn)固孔壁和冷卻鉆具的作用。造漿粘土需準備充分，做好相應(yīng)的泥漿配合比試驗。具體指標見表3

表3 泥漿的性能指標要求

3.4 鋼筋籠制作及安裝

3.4.1 鋼筋籠制作

采用加強箍筋成型法制作鋼筋籠。主筋內(nèi)側(cè)布置加強箍，采用雙面焊接，焊接長度不得小于10d，骨架型號、位置需嚴格按照設(shè)圖紙施工。制作成型的鋼筋籠采用吊機、挖機輔以人工運輸，防止擠壓變形。鋼筋籠外圈應(yīng)預(yù)先焊接耳筋以保持主筋保護層厚度，保證鋼筋籠保護層厚度不小于100 mm。

3.4.2 鋼筋籠安裝

吊入鋼筋籠時對準孔位輕放、慢放，施工人員扶正居于孔中心，緩慢下探至設(shè)計深度，避免鋼筋籠碰撞孔壁。下放過程應(yīng)時刻觀察孔內(nèi)水位，如有異常及時檢查是否出現(xiàn)坍孔。

鋼筋骨架應(yīng)在砼澆注前整體放入孔內(nèi)，若砼不能緊接在鋼筋骨架放入之后灌注，則鋼筋骨架應(yīng)從孔內(nèi)移出。

3.5 灌注混凝土

待鋼筋籠安裝完畢應(yīng)再次檢驗孔底沉渣厚度師傅滿足不大于50 mm的要求。灌注混凝土坍落度宜為180 mm～220 mm，清孔完畢后即可灌注水下混凝土。采用混凝土輸送泵直接泵送，控制灌注進度不得超過初凝時間。

前期灌注混凝土量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋置深度不小于0.8 m和填充導(dǎo)管底部的要求。導(dǎo)管埋置深度宜為2.0 m～6.0 m，嚴格控制導(dǎo)管的提拔速率，禁止將導(dǎo)管底部提出混凝土面。

混凝土澆灌時從樁底至樁頂標高必須一次完成。導(dǎo)管提升時不得掛拉鋼筋籠，防止在澆灌過程中鋼筋籠上浮。導(dǎo)管埋入砼面不得小于2 m，嚴禁提出砼面，防止拔漏。砼澆筑完成時的最少高度應(yīng)能使泥漿順利排出，混凝土超灌高度保持在0.8 m～1.0 m，鑿除泛漿，保證樁頂混凝土能達到設(shè)計強度。

4 結(jié)語

通過對鉆孔灌注樁前期定位、鉆孔成孔、泥漿固壁參數(shù)、鋼筋籠制作及安裝、混凝土灌注等一系列問題的研究，總結(jié)歸納出了灌注樁施工難點和質(zhì)量控制要點。

（1）針對不同的工程地質(zhì)條件，鉆孔灌注樁能適用于各種地層，施工現(xiàn)場文明環(huán)保且造價較低，適合大范圍推廣。

（2）泥漿性能指標是影響成孔的最為關(guān)鍵因素，應(yīng)嚴格控制復(fù)核相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。

（3）鉆孔灌注樁在施工準備、成孔及成樁階段應(yīng)嚴格把握各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量采取有效措施，確保最終工程質(zhì)量。