钻孔桩施工分析与探讨

2015-03-21崔靖奇

黑龙江交通科技 2015年1期

崔靖奇

(沈阳和佳道桥工程有限公司)

1 工程背景

水中基础钻孔桩施工根据水文地质情况采用筑岛及水中平台方式施工。施工中尽量先施工控制路基填筑桥台处和现浇连续梁处钻孔桩，分段按流水线法推进。钻进过程中不仅要防止塌孔、卡钻等现象。清孔后吊放钢筋笼、浇筑水下混凝土灌注确保桩身混凝土及时灌注完成。本标段桩基设计桩径采用Φ2.5 m、Φ2.0 m、Φ1.5 m、Φ1.25 m、Φ1.0 m五种形式。根据本标段工期要求、钻孔桩水文地质条件、地理环境、桩基础数量及设计参数，统筹安排钻机型号和钻机数量。

2 钻孔准备

2.1 钻机选择

钻机选择根据工程环境、设计和地质特点进行。旋挖钻机具有成孔效率高，周期短;钻渣多固体，便外运，利于环保;机动性能大，独立作业性高，缩短施工准备时间;自带动力，不需现场提供大功率电源和配电系统;钻杆自动抽拉，钻头拆卸方便，方便钻机在不同地层钻进过程中能够快速更换;结合本工程地质情况和特点采用旋挖钻机施工。

2.2 场地准备

根据墩位位置、地质、水文情况确定钻孔平台方案，根据设计和现场及工期确定尺寸、标高。如果采用施工平台，施工平台设计应高出施工水位0.5 ～0.9 m。如果采用筑岛围堰时筑岛宜采用优质粘土填筑并且在高出水平面位置应该进行碾压密实。施工平台完成后设置沉淀池、泥浆池、泥浆循环系统，上述系统经过验收合格方可投入使用。

2.3 护筒埋设

护筒埋设采用机械埋设人工辅助方法。拟采用钢板护筒，内径较桩径大20 cm 左右，长度根据地质及施工情况来决定。护筒底标高应高于地下水位2 m。

2.4 泥浆制备

泥浆选用低固相、高粘度膨润土化学泥浆。泥浆参考指标:比重1.05 ～1.15;粘度16 ～22 s;pH 值8 ～10;含砂率小于4%;胶体率大于96%。

3 桩基钻孔

利用钻机钻头不断搅动土体，不断接长钻杆，往孔内注入泥浆，通过泥浆较高比重将钻碎土体排除孔内，钻孔深度达到设计深度为止。然后对孔形、孔深、孔径、倾斜度、泥浆密度、孔底沉降深度分别进行检测，对于摩擦桩和端承桩要求不一样，符合钻孔质量标准后进行下一道工序。孔深使用钻孔深度加上2/3 钻头长度进行测。孔径、倾斜度可采用探孔器或使用超声波检孔仪器检测。

4 清孔

清孔采用掏渣法与换浆法相结合，成孔完成时先采用钻机取渣桶清除孔底较浓较厚沉渣，终孔后采用换浆法进行清孔。在钢筋笼及导管安装完毕后对孔内沉渣厚度再次进行测量，如沉渣量超过规范要求进行二次清孔，清孔完成后立即灌注水下混凝土。

5 钢筋骨架

5.1 钢筋笼制作

钢筋进场后对质量标准进行检查，包括尺寸、形状，并按照60 t 为一个检验批，抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，符合要求后方可按照设计尺寸规格进行下料，进行钢筋笼制作。钢筋笼拟定采用长线法在台座上制作，除底节按孔深调整外其余每节均采用统一标准长度，主筋采用闪光对焊或规范允许其他等强机械连接方式，接头位置按照规范要求错开布置。钢筋接头在钢筋加工场制作时严格按照规范要求进行力学性能试验，合格后方方可使用。钢筋笼制作符合规范要求。

5.2 钢筋笼安装

为了保证钢筋笼吊装时稳定可靠，钢筋笼吊放前在顶端均衡设置4 个吊点，吊放钢筋笼入吊车司机应该缓慢进行，确保钢筋笼能够对准孔位，保持垂直。钢筋笼下放接长时应该采用扁担梁支承于孔口，保证下面钢筋笼稳定，然后用吊车起吊上一个钢筋笼进行加固焊接。钢筋笼下放时若遇阻碍停止下放查明原因进行处理。采取措施保证钢筋笼顶高程及钢筋笼偏位在规范允许范围之内。

6 水下混凝土施工

混凝土灌注采用导管法施工，尽量缩短浇筑时间，连续作业使混凝土浇筑工作在首批混凝土初凝以前浇筑完成。

首先办好隐蔽工程施工各项检查，在监理工程师同意的情况下进行浇筑;浇筑前再次对孔深、孔底沉渣厚度进行检查，特别是导管长度应该距离孔底30 ～50 cm 之间;隔水栓塞使用前进行检查;浇筑开始前机械管理人员和负责司机应对混凝土浇筑所使用机械进行维修、保养，保证机械正常运转，浇筑后应连续进行，首封前确定好储料斗内混凝土量能够满足第一次浇筑混凝土大于1 m，首封后及时探测孔内混凝土顶面标高确定导管埋深在混凝土中2 ～6 m，浇筑过程中应注意混凝土面测深、导管埋深控制、导管拆除应有专人负责，测深应认真仔细并有详细记录，以便正确指导施工，并注意观测导管内混凝土面位置、井孔内水位上升、钢筋笼有无上浮、泥浆排放是否正常等情况，根据记录和观察情况及时分析;混凝土工作性能良好，浇筑速度较快且起重量足够时可适当加大埋深;浇筑桩顶标高应比设计标高高出1.0 m，然后将高出部分凿除。

7 桩基检测

钻孔桩施工完成后按要求进行无损检测。当一个墩钻孔桩孔全部浇筑完，并具有一定强度后进行基坑开挖。开挖底边线要大于设计边线50 cm 且容易支立模板及拆除模板，有支立和拆除模板空间，周边设汇水槽及集水井，边坡坡度稳定。凿除桩头至设计标高并露出新鲜混凝土面及钢筋，按规定进行桩基检测及桩位竣工测量，进行桩验收。