高烈度区大孔径灌柱桩施工质量控制办法

摘要：小江大桥横跨金沙江一支流小江，地处著名的小江断裂带。根据不利的地质条件，在桩基施工过程中，通过全过程质量控制，取得了良好效果。文章以现场桩基施工为例，详细介绍了大孔径灌柱桩施工过程中的质量控制措施。

关键词：高烈度，大孔径灌柱桩，质量控制

一、工程概况

小江大桥是白鹤滩水电站云南省S303省道复建工程的一座重要桥梁，位于东川区和会泽县境内，横跨金沙江一级支流小江，距小江口约4km，东经约103°04′5″，北纬约26°29′6″。是连接东川与会泽两地的一座控制性大桥。大桥全长745m，宽10.55m，双向两车道，设计行车速度40km/h，桥面比现状河床高94m，比库区设防死水位高92m。

二、大桥结构及桩基设计

大桥地处著名的小江断裂带，桥址区断裂带走向约SN～N20°W，W/SW∠65°，宽度约140～160m裂度区，地震基本烈度为8 度。为此，大桥设计为（3×25）预制简支T 梁+（65+4×120+65）预应力混凝土波形钢腹板连续刚构+（3×20）钢筋混凝土现浇连续箱梁，以减轻桥身重量。主桥桥墩最大墩高80m，主墩基础采用16 根D200cm、深55m钻孔灌注摩擦桩。

三、灌柱桩质量控制措施

灌柱桩施工质量控制是多方面的，原材料、钻孔质量、钢筋笼的制作与安装、浇筑等都可能成为影响质量问题的因素，因此必须采取有效措施加以控制。

（一）原材料控制措施

大桥桩基钢筋采用HRB400、HRB500热轧带肋钢筋和HPB300钢筋为热轧光圆钢筋，浇筑采用C30水下混凝土。作为桩基施工主要材料，在水泥、粉煤灰、外加剂、钢筋等采购中，要严格按照设计要求，在具有国家认证的厂家采购，并提供产品合格证和出厂检验证明。材料进场后，现场试验人员要按照规定的频率和批次进行抽样检测，以保桩基使用的原材料质量全面合格。监理试验室、白鹤滩水电站库区中心试验室对现场试验进行旁站和抽检。

（二）施工过程控制

1、 钻孔质量控制

1.1场地平整和测量放样。桩基施工前，需用反铲或推土机对桩基场地进行平整，平整后高差在10cm内，以保证钻机平稳。场地平整后，用全站仪测量放出桩基点位，并在其四周设置护桩并埋置护筒。

2.2钻机就位和设置护筒。

SR360钻机就位后，根据自带液压伸缩式自动整平装置调整机身，在操作室內通过仪表电子读数，对钻头和桩位中心十字线进行锁定，以保持其垂直度和精准度，误差控制在1cm内，机体垂直点、钻杆垂直点和桩位复核点三点合一，勿需再作调整。设置护筒，护筒内径一般应大于桩径直径200～400mm。钻机就位后，钻进比护筒长度短40cm的孔后，用钻杆顶部带好的筒式钻头，将吊装就位的护筒，用筒式钻头将其垂直压入土体中，护筒与坑壁之间用粘土填满夯实，保证护筒中心和桩位中心偏差不得大于5mm。护筒埋设好后，高出地面约30cm。并在护筒表面用红油漆标识护桩方向线位置，便于复核桩位。待监理工程师验收合格后方可进行钻孔施工。

2.3钻孔施工。钻进过程本着“先慢后快”的原则，以保持钻机平稳，防止因重力、振动等原因造成钻机下部偏移。施工中，孔位倾斜度不大于1%。钻孔应连续进行，不得间断，视地质及钻进部位调整钻进速度。开始钻进至护筒刃脚部位或砂层、卵砾石层时，应慢速钻进，每钻进2-3m应检查孔径、竖直度。在钻进同时，及时向孔内注浆，以保证孔内外水压平衡，并根据渗水情况调整泥浆的黏度。当土质变化与设计地质资料有出入时，注意记录和存好样渣。记录要妥善保存，作为原始资料的一部分要归档。

2、 钢筋笼制作与安装质量控制

2.1钢筋笼加工。因桩基深达55m，钢筋笼采用分段法制作和加工，主筋采用套筒连接，接头按规范要求错开布置，并保证主筋边接在同一条轴线上。加工前，将钢筋表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。按照设计尺寸下料，切割断面垂直于钢筋轴线，偏角不大于4°，大于时须用砂轮机打磨平整。钢筋套丝在钢筋螺纹套丝机上进行，端头有弯勾的采用加长型丝头，其余的用标准型丝头。套丝完成后，采用塑料封盖拧紧丝口，防止丝口受到损伤。直螺纹接头连接前，回收接头上的塑料封盖，检查接头丝口是否完好，有无油污、锈蚀。

2.2 钢筋笼运输和起吊。运输前，应在加工场对钢筋笼进行预拼装和验收后，对各节进行编号。用吊车将钢筋笼按照编号顺序依此吊放到平板车上运至现场。在现场吊装时，需用两点法起吊，即在骨架上部的四分之一处箍筋圈上两点起吊，再用吊车的小勾在骨架另一端的四分之一处箍筋圈上一点起吊，缓缓起吊大勾时，放小勾，使骨架由水平状态缓慢调整为竖直状态，待骨架即将离开地面成竖直状态时，解除吊车的小勾。吊车继续提升，使骨架完全吊离地面并处于竖直状态平稳后，将骨架下端对准成孔口，徐徐下降，严禁下降过程中摆动碰撞孔壁，可采用在四周扶助于人工的办法，减少摆动。

2.3钢筋笼安装。多节钢筋笼安装要严格控制安装时间，防止安装过程中出现塌孔。一般以4—6小时为佳，具体时间以周边渗透压力不破坏泥浆护壁为易。安装前，需在孔口设立临时支撑，在第一节钢筋龙下落到最后一个加强箍时，用孔口临时支架支撑稳妥后，在起吊第二节，使之于第一节对接处于同一竖直线上时，开始用套筒进行固定连接，按照套筒连接的方法依次紧固，并绑扎箍筋，验收合格后，以此循环进行安装，直到钢筋笼下放到骨架标高与设计标高相差不大于5cm后，将其用孔口支撑固定。

3、浇筑质量控制

3.1下放导管和孔内排气。下放浇筑导管前，先计算导管长度，即：护筒顶标高—设计孔底标高，除去导管悬空高度。 导管要有足够的强度和刚度，一般使用内径为300mm的钢管，内壁表面应光滑，管段的接头应密封良好和便于装拆，导管第一节长度应不小于4m。同时，对导管进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试验，保证导管拼接牢固。试验后要对导管进行编号，下导管时按编号进行拼接。导管下放过程中，要保持导管居中，尽量避免导管与钢筋笼碰撞，遇导管下放困难应及时查明原因。开始下导管时，因孔较深，要利用下放导管对孔内进行排气，以保证内外气压平衡。

3.2浇筑。用于浇筑的混凝土标号必须满足设计要求，具备良好的和易性，灌注时应保持足够的流动性，考虑气温、运距等因素影响，当桩孔直径D<1.5m时，塌落度宜为180～220mm，D≥1.5m时，塌落度宜为160～200mm。开始灌注混凝土时，须在导管上端安装一个容积约3 m3的V型漏斗，一次性灌注，以满足首批混凝土用量使导管埋入混凝土内1m左右，而后以正常灌注工艺施工，并保持其连续性。灌注施工中，要准确计算导管埋深，埋深过大，不利于混凝土的上翻，埋深过小，容易出现导管拔脱，出现断桩等，影响桩基混凝土质量。

四、灌柱桩质量检测

桩基的质量检测有专门的质检部门，在检测前，声测管内灌满清水，水要保证干净，灌水后，用木栓或者其它的东西把声测管口堵塞，防止其它东西掉入，影响检测质量。检测过程中，需均匀提升测量探测器，以保证探测过程反映的图像真实。

五、结语

从超声波检测可以看出，各根灌柱桩内部混凝土均匀密实，各项数据满足设计要求，说明采取上述质量控制措施是有效的，为今后类似灌柱桩施工积累了经验。

作者简介：张炳初（1974～），男，陕西山阳人，本科，工程师，主要从事项目管理和施工技术工作。