某大桥水上钻孔灌注桩施工要点

2020-01-11彭少知

黑龙江交通科技 2020年10期

彭少知

(南平高速建设有限公司，福建南平 353000)

灌注桩按成孔方式可分为钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩和冲孔灌注桩。在大桥的钻孔灌注桩施工中，可能会遇到水上钻孔灌注桩施工，对施工技术提出了很高的要求，施工中必须充分考虑不同环节的施工要点。

1 工程概况

大桥位于南平市延平区某段闽江上，大桥中间于河道中央的某小岛落地后分成两部分：小岛以南为南汊桥，小岛以北为北汊桥。大桥全长约1.7 km：其中跨越闽江主桥长839.5 m(分南汊桥513.5 m，北汊桥326 m)，中间在小岛落地100 m。4#、5#主桥墩基础均采用左右幅分离式高桩承台结构，每个承台下设4根直径2.5 m长28 m钻孔灌注桩，单个承台平面尺寸为9.6 m×9.6 m，厚度4.0 m，承台顶面标高61.5 m，水深9.0 m。主墩承台大部分位于常年水位以下，而该桥水位的深浅受下游水口水电站泄水、蓄水影响，电站排蓄水桥位处正常情况下的水位高差变化为2 m，汛期水位变化可达6～8 m，水流流速受洪水影响较大。桥梁130 m主跨设置通航孔，满足双向IV通航要求。现结合该工程实际情况，对其水上钻孔灌注桩施工的施工要点做如下分析。

2 施工要点

2.1 护筒埋设与桩位复测

桩位放样经复测确认无误后，将导向架设置在施工平台上使钢护筒沿导向架的轴线下放，然后对桩位和护筒垂直度进行检查，确认满足要求后利用振动锤对钢护筒进行下沉，到钢护筒不再下沉位置，由于上层是砂层和全风化层，所有为避免坍孔，需在冲孔时做好护筒跟进，使钻孔顺利与安全完成。护筒垂直度会对成桩垂直度造成直接影响，沉桩时必须做好垂直度检查，并根据检查结果及时调整。在不会是护筒发生弯曲和变形的基础上，应尽量延长护筒，护筒的埋设应到达设计标高。

2.2 桩机就位与冲孔成孔

装机采用吊机也可使用移动装置在桩孔处就位，桩机就位后，检查基座是否水平，确认合格后将冲击锤吊起，确保冲击锤的中心和桩的中心处于同一垂直线，然后对钻机进行固定。成孔时，不可移位，将偏差控制在25 mm以内。

通过对现场地质条件与实际施工条件的综合考虑，该工程成孔施工采用冲击钻机进行，同时通过正循环将钻渣排出，并起到一定程度的护壁作用。为使成孔顺利完成并达到质量要求，需注意以下几项要点。

(1)冲孔时随时检查转向装置，确保其转向保持灵活；在冲进至一定深度以后做好清孔，使成孔顺利完成，完成清孔后还要对泥浆性能进行检测，确认能否达到要求；冲孔时可在钢丝绳上作出明显的标记来控制起锤的高度，并按照设计要求与规范进行操作。

(2)成孔时要做好各项记录，及时捞取钻渣进行鉴定。待岩层到达微风化岩面后，应捞取钻渣拱相关部门鉴定，以确定桩基入岩的标高。

2.3 终孔、清孔和成孔检验

在孔深达到要求后，由监理工程师开始验收，内容包括钻孔深度、钻孔直径、钻孔倾斜度等。清孔方法以换浆法为主，清孔后孔底沉渣厚度不能超过50 mm，且泥浆的各项性能指标都要满足灌注要求。考虑到在灌注开始前需要用很长的时间进行钢筋笼吊装及导管安装，所以在灌注之前还要进行必要的二次清孔。

2.4 钢筋笼制安

先在场地进行下料，然后分节制作，主筋用镦粗直螺纹套筒相连。制作好的钢筋笼利用平板车运到现场，再用吊车起吊并接长。为避免钢筋笼发生变形，需在每一节钢筋笼的端头处设置角钢箍，并在内环的加强圈部位使用钢筋焊接成十字支撑，将钢筋孔起吊到钻孔的孔口处之后，将其割除。

(1)所有进场的钢筋都要具备质保书，并在进场后进行各项工艺检验，经检验确认合格后才可使用；如果钢筋不满足国家标准，应立即退货；钢筋的质量、规格与尺寸都要满足设计要求，对主筋进行制作以前要做好必要的除锈和调直。制作在现场严格按照要求进行，若需要分节加工，则相邻的主筋需要在同一截面上沿长度方向错开主筋直径30倍的距离，同时同一截面中接头数量不可超出50%。另外，为避免对钢筋笼进行吊装时发生变形，可在钢筋笼中进行十字架的焊接。

(2)成孔检验合格后，方可开始安装钢筋笼。所有钢筋接头都应为机械接头，将第一节吊入到钻孔以内后，对其上接头与护筒相连，然后对第二节进行安装，和上一节保持对其，用套筒挤压相连。在下放钢筋时，钢筋笼应始终处于孔位中心，同时下放的速度应缓慢，避免对孔壁造成损伤。将钢筋笼安装好后，用定位筋与吊筋固定，以免发生偏移与上浮。

(3)为便于成桩质量的检测，需在钢筋笼中设置声测管。在下放钢筋笼以前，需要向声测管中灌水，这样是为了避免水压差较大导致声测管发生变形，对桩基检测造成影响。声测管应保持顺直，且接头可靠，和钢筋笼之间通过焊接固定，对上下端做好密封。

2.5 导管安放与二次清孔

水下混凝土灌注使用螺栓卡式导管进行；在使用导管以前与施工过程中都要进行严格的质量检查，确认水压、规格和拼接等能否达到要求；在连接导管的过程中，需在中间设置密封夹，并将连接盘上紧，以免漏气；在吊放的过程中，保证位置居中且轴线保持顺直，防止和钢筋笼发生接触。将导管安装好以后，开始二次清孔，到孔底沉渣厚度与泥浆的各项技术指标都达到要求后，对球塞与上漏斗进行安装。

2.6 水下灌注混凝土

(1)混凝土的拌制应严格按照要求使用自带自动剂量功能的搅拌机完成，水和外加剂的计量应准确无误，且搅拌时间充足；拌和好的混凝土要有良好流动性与和易性，坍落度应处在18～22 cm范围内；为有效延长混凝土初凝时间，可加入适量的缓凝剂。该工程桩基灌注用混凝土均为商品混凝土，可直接用罐车运输到现场，保证混凝土的质量及施工性能。

(2)灌注开始后，先将漏斗灌满，然后外加一个储料斗进行同时下料，使第一次下料以后导管的埋深达到1 m以上；在初灌完成后，立即对导管的埋设情况进行检查。

(3)灌注施工中，应随时对导管的埋设情况进行检查，并根据检查的结果及时拆管，在提升导管的过程中应注意防止和钢筋笼之间发生卡挂，同时防止混凝土从漏斗的顶部溢出，导致泥浆中混入大量水泥而变稠，影响测深结果的准确度。

(4)每次提升导管时都要对导管的实际埋深、灌注混凝土方梁与钻孔中混凝土液面高度等进行记录，并以灌注混凝土方量为依据，对导管埋深进行计算校核，以确定是否和实测相符，以免由于误测将导管超拔而产生断桩；对于埋管的深度，应严格控制在2～6 m以内，而且将导管拆除以后，也要有2 m以上的埋深。混凝土的灌注必须连续且紧凑，中途不允许停止，应一次性完成整个桩柱的混凝土灌注。完成灌注时，混凝土的液面要比桩顶处的标高高出50 cm。