浅述灌河大桥深水灌注桩施工要点控制

2011-12-30奚林乐

中国新技术新产品 2011年5期

奚林乐

（江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏南京210018）

江苏灌南新港大道三期灌河大桥工程位于k4+774.974处，桥跨布置为 4×30m+6×28m+3×28m+(58+103+58)m+5×28m+5×28m+5×28m共分六联，桥梁全长1017.24m，全宽24.5m双幅布置。下部构造为桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。灌河大桥于灌河航道正交，灌河规划为IV级航道，通航净空要求为90×7m，受黄海影响，灌河为潮汐河道。

本工程共有深水主墩桩基24根，桩长88m，桩径Φ160cm的钢筋混凝土钻孔灌注桩，现以主墩14—11#桩基作为实例，该桩于2010年9月9月开钻至9月18日灌注顺利结束。该灌注桩施工配备的施工机具主要有：GPS-20回旋钻机2台；Q25汽车吊1台；砼8m3罐8台；48m汽车泵1台；JS1500拌合站2台等。

1 施工过程

1.1 测量放样

根据监理组批复的导线加密测量成果采用全站仪进行桩位放样。同时对桩位的纵、横向间距进行核对，核对无误后，采用“十字”引线至护筒口上，确保桩位准确无误、施工无碰。

1.2 护筒的制作、埋设

护筒采用钢护筒，采用10mm钢板卷制而成，其内径比桩径大600mm，下沉时在平台上焊接井架，在井架四个方向打入直径377mm的钢管桩，钢管桩入土小于3m，作为钢护筒的导向装置，便于护筒精确定位。护筒分两节拼装，一次下沉到位，根据本工程的地理环境情况，为避免穿孔等情况的发生，经计算护筒入土深度定为5.5m，护筒长度为18m。护筒中心竖直线与桩中心重合，平面允许误差按30mm控制，竖直倾斜度不大于1%，护筒顶按高于最高水位1m控制。外护筒埋设经现场检查护筒的平面位置误差为20mm，竖直倾斜度为0.5%。

1.3 钻机定位和安装

钻机定位依据测量放样点精确安装，钻机定位后加垫枕木以保证钻机在施工过程中由于震动、滑移造成的钻机移位、倾斜。

1.4 钻孔

在选择钻机时我部根据设计图纸上的地质数据选择使用GPS-20型钻机，直径1.6m钻头进行施工。通过首件桩基工程施工和数据采集分析，总结出如下深水钻孔桩施工要点：

a)开始钻进时，应投入适当的粘土，慢速钻进，钻进过程中须加大泥浆比重，以利排渣和护壁。

b）进尺接近护筒底口时，应慢速钻进，多投粘土，以加固护筒底口处护壁。

c）在钻进过程中，经常检查钢丝绳的垂直度，时刻注意地质变化，捞渣取样，做好钻孔原始记录。钻孔达到设计标高后，对土层、钻孔孔径、倾斜度、孔深进行全面检查，并填写检查记录，经监理工程师检验认可后进行清孔，准备进行下道工序。

d）钻孔过程中保持连续施工，现场安排两位专职工程师轮流值班，进行数据的采集，根据设计图中钻孔地质资料结合现场采集的渣样，要求施钻人员按拟定的进尺速度进行钻进，防止塌孔、扩孔现象发生，并详细记录实际进尺过程不同地质的变化情况，根据实际进尺深度以及现场采集渣样的特性确定出不同地质层的标高、深度及分层厚度，绘制实际地质柱状图并与设计地质进行比较。

1.5 一次清孔

当钻孔达到设计深度后即停止钻进，泥浆循环继续排渣，尽量减少沉渣。在成孔质量符合图纸要求并经监理工程师批准后，立即进行第一次清孔。

清孔应符合下列规定：孔底的泥浆相对密度应在1.03～1.10，含砂率＜2%，粘度17～20s，经现场技术人员与试验人员在孔口、孔中部、孔底采集泥浆样品，分别试验，记录整理后求的平均值，泥浆相对密度1.07，含砂率1%，粘度17s。经现场监理确认后，一次清孔合格。

1.6 成孔检验及质量标准

在终孔后，进行孔位、孔深、孔径、倾斜率等检测。检孔器用符合强度标准的钢筋制作，检孔器的直径为桩基直径，长度为9m。经第一次检孔，发现由于检孔器的直径和桩径相同，检孔器下放困难，后经再次扩孔后，检孔器才能正常放入。结合各方面经验，在以后桩基施工时，为保证检孔器的顺利放入，要求项目部采用加大钻头的方法，解决检孔器下放困难的问题。检测时，将检孔器吊起，使检孔器的中心、孔的中心与起吊钢丝绳在一条直线上，慢慢放入孔内，上下通畅无阻。同时现场技术人员应记录在检孔器放入过程中钢丝绳十字引线交点偏离情况，做好记录，推算出该桩的倾斜率。

1.7 导管

导管用Φ300mm的钢管，壁厚10mm，每节长2.7m，共35节，调配节2节，节长分别为1.0、1.5m短管，管连接为丝连接。

导管在使用前进行了水气密性试验，试验在监理见证下进行，导管经检验合格后，对导管进行编号记录。在浇灌时，通过对混凝土理论上升高度与实际上升高度做对比，出入较大时，控制导管提升量，与导管拆除节数。本桩的浇灌控制很好，很顺利，在以后的施工中还需继续保持。

1.8 二次清孔

在上述过程中，由于安装内护筒、钢筋笼及安放导管时间较长，至浇灌混凝土间隔时间较长，孔底产生沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就位后，第二次清孔用时较长。清孔标准时孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.10，复测沉渣厚度在规范要求范围以内，此时清孔就算完成，立即灌注水下混凝土。经现场技术人员在孔口、孔中部、孔底采集泥浆样品，分别试验，记录整理后求的平均值，泥浆相对密度1.08，含砂率0.8%，粘度17s。经现场监理确认后，二次清孔合格，进行下道工序。为提高护壁性能，已建议项目部在今后施工中适当加大泥浆比重。

1.9 灌注水下混凝土

在完成各项检查后进行首灌工作，首盘混凝土经过计算不少于为2.98m3，在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深控制在2～6m。检测人员测量导管埋置深度，及时填写水下砼灌注记录。混凝土灌注过程未出现任何意外情况。通过混凝土灌注过程中记录各段混凝土灌注方量，更直观的看出混凝土在灌注过程中灌注同样高度实际灌注方量与理论灌注方量的对比，可以看到成孔质量比较好，没有出现缩径，充盈系数为1.04。桩基混凝土灌注时间为2010年9月18日10：20-16：10分，共5小时50分钟。