1、淺談鉆孔灌注樁基礎在農村公路危橋改造中應用【摘 要】鉆孔灌注樁作為一種深基礎類型，在國內橋梁工程特別是大、中、小型橋梁工程中應用比較廣泛。但是鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，影響灌注樁施工質量的因素較多，因此，施工時必須加強鉆孔灌注樁施工的過程控制。作者結合所負責項目沛縣農村公路危橋改造工程的樁基施工，就鉆孔灌注樁施工中的要點淺談如下： 【關鍵詞】農村公路橋梁；鉆孔灌注樁；施工 引言 沛縣農村公路大劉線劉莊橋位于沛縣敬安鎮劉莊東的鄭集北支河上，路線前進方向與河道中心線成90度。老橋建于上世紀，為3-14.5米鋼架拱，橋臺為U型橋臺，橋墩鉆孔灌注樁基礎，橋梁全長50米。該橋由于拱肋開裂，樁柱砼脫落，鋼筋

2、外漏，橋臺下沉。荷載標準已不能滿足要求，存在安全隱患，故進行拆除重建。 劉莊橋工程地質條件為：場內13層為第四系全新統地層，其中1層粉土，松散，防滲抗沖蝕能力差，工程性質較差；2層淤泥質粉質黏土、淤泥，流塑，土質松弱，壓縮性高，承載內力底，工程性質極差；3層黏土，可塑，壓縮性中等，為一般黏性土，工程性質一般；第4、5層為第四系上更新統地層，其中第4層含砂姜黏土，硬塑，5層含砂姜粉質黏土夾粉砂層，粉砂層厚度0.3m1.2m不等，粉質黏土層硬塑，粉砂層中密密實，此二層土壓縮性中等偏低，承載力較高，工程性質均勻。且場地內厚度大，分布穩定，是良好的樁基持力層，經江蘇淮安交通勘察設計研究院設計，下部結構

3、基礎采用1500mm的鉆孔灌注樁；上部結構為為三跨13+20+13米的預應力空心板梁。0#、3#臺位于河岸、樁頂標高為28.839m；1#、2#墩位于河床，樁頂標高為25.139，河水面標高為25.837；采取草袋圍堰抽水填土整平碾壓后安放鉆機。 由于鉆孔灌注樁施工在水下進行，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，規范施工流程、做好施工質量事先、事中控制，成了是否能生產出優良的灌注樁的重要技術支持。 劉莊橋鉆孔灌注樁施工的主要工序包括：埋設護筒、制備泥漿、鉆孔、鋼筋籠制作與吊裝

4、、清底、灌注水下混凝土等。施工前，主要做好以兩項準備工作一是鉆孔前的準備工作。主要包括樁位放樣，整理平整場地，布設施工便道，設置供電及供水系統，制作和埋設護筒，制作鉆孔架，泥漿的制備和準備鉆孔機具等；二是測量放樣。根據設計圖紙的測量坐標及現場三角控制網，用全站儀定出孔位中心坐標打下木樁，并通過掛線、鋼尺量距設立護樁，經復核無誤后，以表格形式配以草圖移交給鉆機班組。 1 護筒埋設 護筒的主要功能是防止孔壁坍塌，同時有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向作用等。采取5 mm 鋼板制作鋼護筒作，直徑大于鉆孔樁徑 20 cm。為便于泥漿循環，在護筒頂端設高 400 mm、寬 200 mm

5、的出漿口。護筒高頂端高出地下水 1.02.0，并高出地面 0.3 m。護筒連接處要求筒內無突出物，應耐拉、壓，不漏水。護筒埋設采用人工挖孔埋設的方法，在挖孔深度符合要求后，分層對稱夯填護筒四周黏土。注意要使護筒中心與樁中心線重合，平面誤差控制在 50 mm，傾斜度控制在 1%以內。 2 樁機定位 安裝樁機的地基需足夠穩固。由于地層較軟，先有推土機推平，再墊上鋼板或枕木加固。利用鉆機的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大致定位，再用千斤頂將機架頂起，準確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在一垂線上，以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不大于 2 cm。對準樁位后，用枕木墊平鉆機橫梁，并

6、在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風繩。 3 制備泥漿 鉆孔泥漿由水、黏土（膨潤土）和添加劑組成。調制的鉆孔泥漿及經過循環凈化的泥漿，根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿黏度 20s，含砂率不大于 6%，膠體率不小于 90%，塑性指數（IP）大于 17。如泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。為提高泥漿質量，制漿前先把黏土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間。制漿時將打碎的黏土直接投入護筒內，使用沖擊錐沖擊制漿，待黏土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時補充孔內泥漿。 4 鉆孔 鉆機就位后，檢查鉆桿、鉆具是否

7、同樁中心重合，開動電機，放下鉆頭，用泥漿泵注入泥漿，鉆機將循循鉆進，一節鉆桿鉆入后及時停機，接上第二節。如此反復鉆至設計深度。開始作業后，控制速度和鉆壓，采用“低壓慢進”措施，待鉆至護筒底下 1 m 后，再以正常速度鉆進。在鉆孔過程中，根據地質資料不同情況，選擇合適的鉆頭、鉆壓、鉆速和泥漿指標等參數，在土層變化處撈取碴樣，以判別土層，并記錄在表中，與設計地層核對。始終保持孔內有 1.52.0 m 的水頭高度，隨時注意護筒泥面標高，及時補給泥漿，保證孔壁壓力平衡，防止因水頭不夠而發生坍孔現象。泥漿護壁成孔時，發生斜孔、彎孔、縮孔和塌孔或沿套管周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應停止鉆進。經采取有效措施

8、后，方可繼續施工。鉆孔達到設計標高后，使用探孔器對成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進行檢查。必須做到平整，無松渣、污泥及沉淀等軟層。 5 筋籠制作及安放 5.1鋼筋籠制作 鋼筋制作在橋頭一側封閉的老路面上進行，分段綁扎。主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離，分段長度8 m。主筋采用搭接電弧焊，兩鋼筋搭接端部預先應折向一側，使兩接合鋼筋軸線一致。接頭雙面焊縫的長度不應小于110mm（5d），并且在接頭長度區 770 mm 范圍內，接頭面積不大于所有主筋面積的50%。為使鋼筋籠有足夠的剛度以保證在運輸和吊放過程中不產生變形，每隔 2.0 m 設置一道加強箍。加筋箍設在主筋外側，以加強對鋼筋籠的箍子作用，且

9、不會增加施工難度。主筋間距允許偏差10 mm，螺旋筋螺距允許偏差20 mm，鋼筋籠直徑允許偏差10 mm，鋼筋籠長度允許偏差50 mm。 5.2鋼筋籠安放 鋼筋籠搬運和吊裝時，應防止變形。安放前應再檢查孔內的情況，以確定孔內無塌方和沉渣；安放時要對準孔位，扶穩、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴禁墩籠、扭籠。鋼筋籠采用鉆機起吊，第一段放入孔內后用鋼管或型鋼臨時擱支在護筒口，再起吊另一段，對正位置采用焊接連接逐段放入孔內至設計標高，最后將最上面一段的掛環掛在孔口并臨時與護筒口焊牢，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上升。鋼筋籠在下放時，注意防止碰撞孔壁。鋼筋籠安放后的頂面和底面標高須符合設計要求。 6 清孔

10、 為保證清孔質量，必須做到終孔后清孔一次和灌注樁前清孔一次。第一次清孔在終孔后，把鉆頭提起離孔底 2030 cm，用泥漿泵把相對密度為 1.051.2 kg/m3的泥漿壓入孔底，置換出孔內較濃的泥漿與鉆渣，以泥漿性能參數控制。第二次清孔是在下好鋼筋籠和導管后，以導管作為泥漿管把相對密度1.051.2 kg/m3的泥漿壓入孔底進行清孔。鉆孔成孔質量標準見下表。 7 澆灌水下砼 7.1安放導管 導管接頭為螺口式，直徑300 mm，壁厚 10 mm，分節長度 12 m，最下端一節長 5 m。導管在使用前組裝編號和標示尺度，并進行水密承壓和接頭抗拉試驗。進行水密實驗的水壓不應小于孔內水深1.3倍的壓力

11、，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土的最大內壓力p的1.3倍。 公式p=RcHc-RwHw P：導管可能受到的最大內壓力（KPa）； Rc：混凝土拌和物的重度（取24KN/m3）； Hc：導管內混凝土柱最大高度（m），以導管全長或預計的最大高度計； Rw：井孔內水或泥漿的重度（KN/m3）； Hw：井孔內水或泥漿的深度（m）。 安放導管過程中，應保持導管位置居中，軸線順直，穩步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。 7.2澆灌砼 （1）水下混凝土的配制 水泥的初凝時間不宜早于2.5h；水泥的標號不宜低于425號，水泥用量為380kg/m3；粗骨料選用碎石，適當增加含砂率；骨料最大粒徑不應大于導

12、管內徑的1/61/8和鋼筋最小徑距的1/4，同時不應大于40mm。細骨料宜采用級配良好的中砂。為使混凝土有較好的和易性?；炷恋暮奥什捎?.4，水灰比宜采用0.5。混凝土拌和物的坍落度為180220mm。 （2）澆灌水下砼 首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度（1.0m）和填充導管底部的需要。 首批混凝土拌和物下落后，混凝土應連續灌注。在灌注過程中應注意保持孔內水頭。在灌注過程中，導管的埋置深度宜控制在26m。灌注過程應經常用測錘探測孔內砼面的高度，及時調整導管埋深，同時指定專人填寫水下砼灌注記錄。當砼面接近鋼筋籠底部時，為防止鋼筋籠上浮，應放慢灌注速度，以減小砼的沖擊力。為確保樁頂質量，樁頂加灌1.0m左右，多余部分應在接樁前鑿除，樁頭應無松散層。在灌注快結束時，應核對混凝土的灌入數量，以確定所測混凝土的灌注高度是否準確。 8 結束語 鉆孔灌注