立交桥桩基施工技术

2015-10-31李琳丽

建材与装饰 2015年23期

关键词：砂层粘土钻机

李琳丽

（江西中煤建设集团有限公司　江西　南昌　330001）

立交桥桩基施工技术

李琳丽

（江西中煤建设集团有限公司江西南昌330001）

本文介绍了某立交桥钻孔灌注桩的具体施工过程和施工技术。

桩基钻孔；施工技术；问题处理

1　工程概况

某立交桥，全长518.66m，每个墩有八根桩，为φ1.5m钻孔灌注桩，其中卵石覆盖层以上直径为2.7m，往下为2.5m，见图1，均为端承磨檫桩。施工区间河面宽约196m，主墩处水深一般6m左右。地质情况从上到下依次为细、中砂层约6～9m，淤泥质亚粘土约4～12m、卵石层约2～8m、强风化泥岩、弱化及微风化泥岩。

图1　主墩平台构造图

2　成孔作业

2.1泥浆循环

因桩基平台面积较小，施工区河面航运较繁忙，不方便使用驳船设泥浆沉淀池，故采用自制泥浆处理器和护筒进行循环，泥浆净化布置见图2，每台钻机按反循环泥浆流量配置2～3套泥浆泵和旋流器，钻机从孔内抽出的泥浆经减速转向后在筛网上过滤出较大的钻渣，配一名工人把滤出的钻渣扒入筛网下的吊斗内运走。初步过滤的泥浆由泥浆泵抽入旋流器，从而使细小的颗粒由旋流器过滤掉，过滤后的泥浆注入护筒进行进一步的沉淀后重新流入钻孔内。泥浆处理器如图3所示。由实验室每2h一次检测钻机进出浆口的泥浆，监测泥浆的比重、粘度、含沙率和pH值，根据地质情况及时对泥浆性能进行调整。

图3　泥浆处理器

图2　泥浆循环布置图

2.2钻孔

根据地质情况、性能、费用等方面情况，选取了反循环钻机进行钻孔施工，采用空气反循环钻进，每台钻机配一台20m3/min的空气压缩机。因均为砂层及粘土层，故选用刮刀钻进行施工。为尽量减少坍孔的可能和防止钢护筒底口卷刃，钢护筒都插打穿

2.3钢筋笼制做安装

主墩桩基钢筋笼长在55～65m之间，最大重量37.2t，加工时每节为9～12m，采用浮吊进行安装，为使钢筋笼在加工和运输安装过程中不变形，在钢筋笼内每隔2m设一道内撑。钢筋笼安装时，浮吊起吊后，对准孔口扶正后徐徐下放，严禁摆动碰撞孔壁，同时拆除加劲内撑。当最后一道加劲箍筋接近孔口时，将骨架通过工字钢支承在护筒上，再吊起第二节钢筋笼，使它们在同一竖直轴线上对齐焊接，先焊接直径方向相对的4根主筋接头，然后用吊机稍稍提起，以使上下两节钢筋笼在自重作用下基本顺直，此后便可进行接头焊接。接头焊好后，上好接头箍筋，再稍稍吊起钢筋笼，抽出支承工字钢，下放钢筋笼。如此循环，使钢筋笼下放至设计标高为止。最后用吊筋把钢筋笼吊挂固定牢靠，并把钢筋笼放正于孔位中心，钢筋笼安放后的顶面和底面标高应符合设计要求，其误差控制在±5cm。过淤泥质粘土层进入砂层中。钻进过程中根据不同的地质层采取了不同的钻进方式：

（1）在淤泥亚粘土层采用低速钻进，进尺速度不超过1m/h；

（2）钻进至粗砾砂层顶面时，要减小护筒内外水头差防止钻孔内泥浆压力太大，同时调制泥浆比重至1.2左右，粘度23～28，低速钻进控制在0.2～0.5m/h，钻进过程中注意观察泥浆面有无下降，如有漏浆立刻补浆，并投入粘土、膨润土，加PHP絮凝剂（丙烯酰胺），让泥浆渗透进卵石层形成泥皮，或投入锯末、泥粉争取能够堵塞住粗砾砂层中漏浆的空隙，避免漏浆塌孔。

终孔后，采用笼式钢筋检孔器检查成孔质量，如成孔质量符合规范要求，则把钻头提离孔底20～30cm，继续进行泥浆循环，采用反循环换浆法进行第一次清孔。当孔内泥浆指标达到规范要求，孔底沉渣厚度小于50cm时可结束清孔工作。

2.4混凝土灌注

混凝土灌注时采用生产能力50m3/h的混凝土搅拌站按水下混凝土灌注方法组织施工。为保证浇注一气呵成，要求混凝土的初凝时间不能过早而且混凝土和易性、流动性好，坍落度20～22cm。灌注水下混凝土时应注意：

（1）在钻孔完成以后，钻机应立即移到其它孔位，以不阻碍灌注混凝土为宜，准备下一桩孔的开钻。

（2）灌注漏斗内的首批混凝土前，应先注入一盘砂浆，灌注时起润滑导管作用。灌注首批混凝土时，保证其数量在9.6m3以上，以使埋管达到1.0m以上，导管埋入混凝土5～6m范围内开始提管拆管，如此循环。

（3）灌注中在下放导管时，应注意总长度编号，检查密封胶垫是否完好，有无老化、穿孔等现象，螺栓应全部上紧使各个螺栓受力一致，另外导管下放后须位于孔位中心，提升降落导管时，动作要慢，以免挂住钢筋笼或提空导管。

（4）灌注水下混凝土时，机修人员全过程值班，并准备好备用发电机。前台测量人员必须认真细致记录好浇注过程中的混凝土顶面标高和导管长度，以计算埋管深度，一般要求每浇注两斗混凝土测量一次，每次沿桩周均匀测三点，最低点处的埋管深度须满足规范要求。

3　出现技术问题的处理

先期施工的试桩终孔后，出现检孔器卡在微风化岩层中下不到孔底的情况，虽然经钻机反复扫孔后，检孔器顺利下到孔底达到规范要求，但已耽误了不少施工进度，分析原因是在粘土层中钻进速度偏快，局部孔壁未能扫平而挂住了检孔器。针对这种情况采取以下措施：控制钻进速度，钻进时注意减压钻进；在钻头以上3～5m处钻杆上安装与钻头直径相同的导圈，导圈用20槽钢作平撑并用螺栓固定在钻杆上，并在导圈上加焊合金刀头用于刮平孔壁，保证孔径符合规范要求。采取这些措施后所成的孔都一次检验合格，完全消除了斜孔偏孔检孔器下不去的情况。