桥梁钻孔灌注桩施工技术研究

2014-08-05郑周勤

黑龙江交通科技 2014年9期

郑周勤

(福泉市住房和城乡建设局)

1 工程概况

贵州省思南至剑河高速公路路线全长约154 km，是贵州省“678”网的第2 纵——沿河至榕江高速公路中的中间段，起于思南，与杭瑞线思南至遵义高速公路交叉，终于剑河，与沪昆线三穗至凯里高速公路交叉。

贵州省思南至剑河高速公路第6 合同段(K47 +000～YK52 +500)，路线全长5.562 km 范围内的路基、隧道、桥梁、涵洞、防护、排水工程。本合同段位于石阡县汤山镇境内，路线起点桩号K47 +000，终点桩号YK52 +500(ZK52 +490)，长链62.488 m(K59 +095.069 =K50 +032.581)。

本合同段共有5 座大桥、1 座中桥、1 座人行天桥:(1)堰沟大桥(ZK47 +610、YK47 +625);(2)新场互通立交桥(K48+151);(3)新场大桥(K48 +590);(4)白湾大桥(K49 +177);(5)香树园大桥(YK50 +121);(6)狮子老大桥(ZK51+516、YK51 +540);下部结构桥墩均为柱式墩配桩基或扩基，挖(钻)孔桩基础，桥台为重力式U 型台配扩基，承台桩肋板式桥台。上部结构:堰沟大桥、新场大桥、白湾大桥、香树园大桥共4 座桥为30 m 预应力混凝土T 梁，狮子老大桥为40 m 预应力混凝土T 梁，新场互通立交桥1～25 m 预应力混凝土现浇箱梁。

2 钻孔灌注桩施工要点

2.1 钻孔机具选择

本工程桩基成孔主要采用的是冲击实心锥钻孔设备，这种钻机主要使用在各类土层及80～240 cm 孔径桩基，钻孔深度可达100 m，采用泥浆护壁。

2.2 护筒埋设

护筒有固定桩位、保护孔口不坍塌、隔离地面水和保护孔内水位高出施工水位维护孔壁及钻孔导向等作用。因此，护筒在钻孔灌注桩的施工中不容忽视。根据施工规范的要求，结合桩基设计图纸和实际情况，采用钢护筒，护筒内径140 cm。护筒埋设时应严格控制其垂直度，确保桩位准确。护筒的埋设采用筒内挖土。沉入时应用线拉十字，将孔位中心反映到护筒上。护筒底部和四周所填的粘性土予以分层夯实。护筒顶高度高出地面0.30 m，当钻孔内有承压水时，高于稳定后的承压水2.0 m 以上。护筒的埋设深度不小于1.0 m。

护筒中心应为桩中心，平面位置的偏差控制在50 mm以内，竖直线倾斜不大于1%。

2.3 钻机钻孔施工

钻进成孔过程中，注意保持孔内静水压力平衡，及时调整冲洗液技术参数，原始记录要及时填写，保证资料齐全。不同标高的土层变化情况标清楚，是否有大的变更;以便于地质剖面核对。钻孔成孔的质量标准见表1。

表1 钻孔成孔的质量标准

2.4 清孔

清孔的目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，减少孔内沉淀厚度，提高桩的承载力。其次，清孔为灌注水下混凝土创造良好条件，并使测深准确，灌注顺利。

清孔工作要及时，终孔检查后立即进行。在清孔过程中，仍要提高孔内水头，保持静水压力不变，保护孔壁稳固，清孔后在最短时间内灌注混凝土。第1 次清孔后立即旋转钢筋笼安设水下混凝土导管。再进行二次清孔，并在灌注水下混凝土前，对泥浆比重进行检测达到要求后，立即灌注水下混凝土。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。

2.5 水下混凝土灌注要点

采用商品混凝土坍落度在180～220 mm 范围内，骨料最大粒径不大于导管内径的1/6～1/8 和钢筋最小净距的1/4，同时最大粒径不超过40 mm，细骨料采用级配良好的中粗砂，水灰比用0.5～0.6，适当提高含砂率(40%～50%)，以提高和易性。水下混凝土采用导管法进行灌注，导管内径为25～30 cm，导管使用前要进行闭水试验，合格的导管才可使用，且将导管自上而下地进行编号及标示尺度。导管安装时，其底部管口距孔底25～40 cm。导管安装完成灌注混凝土前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，合格后浇筑混凝土。混凝土浇筑施工过程中要点如下:

(1)灌注混凝土的工作需连续不间断，准备工作事先要做得充分，防止坍孔和泥浆沉淀过大。

(2)混凝土拌制严格按监理工程师批准的配合比进行，严格控制好材料的计量、拌合时间、混凝土的水灰比、和易性和坍落度。

(3)正常灌注后，连续不断进行，严禁中途停止，确保不出现堵管、卡管现象。

(4)灌注混凝土过程要经常测量混凝土面上升高度，并与理论上升高度进行比较作出正确判断，及时进行导管拆除，使导管埋入混凝土中的深度始终保持2～6 m。当孔内混凝土将接近钢筋笼底部时，放慢混凝土灌注速度，保持较深的埋管，防止钢筋笼(声测管)被混凝土顶托上升。

(5)为保证桩身质量，灌注混凝土标高超出桩顶标高50～100 cm。在灌注水下混凝土过程中认真填写各项原始记录。待桩身混凝土达80%强度，凿除桩头多余部分，使桩顶混凝土表面无松散层，然后将桩顶部采用砂轮机进行磨平，通知动测中心派员进行动测。

(6)灌注混凝土时，溢出的泥浆引流至适当地点进行处理，以防造成污染。