橋梁工程中鉆孔樁施工技術(shù)解析

1、橋梁工程中鉆孔樁施工技術(shù)圖文解析隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的開展和公路橋梁建設(shè)步伐的加快，公路橋梁工程也出現(xiàn)了一系列的質(zhì)量 事故，直接關(guān)系到人民的財(cái)產(chǎn)平安，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。公路橋梁施工單位應(yīng)該對(duì)此高度 重視。橋梁樁基施工的隱蔽性要求在橋梁樁基的施工中，不僅要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行施 工，還要根據(jù)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)在施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，防止工程質(zhì)量事故的發(fā) 生。根據(jù)工程具體地質(zhì)情況，樁基施工一般采用挖空樁施工。不易挖空的地質(zhì)，采用鉆孔灌 注樁施工。由于橋梁工程中鉆孔灌注樁是隱蔽工程，大局部工作在水下進(jìn)行，施工質(zhì)量檢驗(yàn) 困難重重。所以，橋梁工程中鉆孔樁施工技術(shù)討論具有十分重要的意義樁基由假設(shè)干根樁和

2、樁頂承臺(tái)組成，是一種常用的深基礎(chǔ)。當(dāng)墩臺(tái)位置處的軟弱覆蓋層較 厚、持力巖層較深時(shí)，樁基可穿過(guò)軟弱層支承于撐力巖層上。橋梁樁基礎(chǔ)大多采用鋼筋混凝 土樁。按受力形式樁基可分為端承樁和摩擦樁，前者承載力主要由樁底巖層提供，后者由樁身 穿過(guò)土層的豎向摩擦力提供。樁基施工方法可分為兩大類：灌注樁和沉入樁。鉆孔灌注樁灌注樁施工是先用人工或機(jī)械在土中做成樁孔，然后再把樁身鋼筋籠放入樁孔中，向孔 中灌注混凝土而成樁，最后在樁頂澆筑系梁或承臺(tái)。假設(shè)用人工開挖樁孔那么稱為挖孔樁，假設(shè)用 機(jī)械挖孔稱為鉆孔樁。鉆孔樁成孔方法主要有：旋挖鉆機(jī)成孔、正反循環(huán)鉆機(jī)成孔、套管鉆機(jī)成孔、沖擊鉆機(jī) 成孔等。旋挖鉆機(jī)成孔：是由鉆桿

3、帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力鉆頭正轉(zhuǎn)可低速鉆進(jìn)，反轉(zhuǎn)高速甩土，鉆 頭旋轉(zhuǎn)將土或砂粒切成硝土，然后快速提出孔外。該法可實(shí)現(xiàn)干法施工，不需用泥漿出硝, 環(huán)保性良好，適用于黏土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土以及局部卵石碎石地層等。沖擊鉆機(jī)成孔：沖擊鉆機(jī)是用卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備將帶刃的重鉆頭或沖抓提高，然后放開卷?yè)P(yáng) 機(jī)，鉆頭落下，切削壓碎孔底巖土?？梢园雁@頭提出孔口后用出硝筒出磴，亦可用泥漿循環(huán) 法出磴。沖擊鉆孔適用范圍較廣，黏土、粉砂、卵石層均適用。套管鉆機(jī)成孔：是在鉆孔的同時(shí)入用機(jī)械晃動(dòng)壓入一鋼制套管。套管作用是防坍孔，孔 中用重錘式抓斗機(jī)除土。成孔后放入鋼筋籠，然后在灌注樁身碎時(shí)，逐步將套管拔出。套管 鉆孔法適用于非巖層

4、的履蓋土層中，對(duì)坍孔防護(hù)作用好，可在已有建筑附近施工。正反循環(huán)鉆機(jī)成孔：依靠鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，用泥漿循環(huán)進(jìn)出鉆孔浮起并將鉆硝帶出鉆孔實(shí) 現(xiàn)出硝。按照泥漿循環(huán)方法可分為：正循環(huán)和反循環(huán)兩種。反循環(huán)比正循環(huán)法出硝效率高。泥漿同時(shí)起到護(hù)壁（平衡孔內(nèi)水壓力），防止坍孔和浮喳的作用。泥漿由黏土或膨脹土 加外加劑組成，泥漿比重一般在1.T1. 3間。典型實(shí)例橋址處地質(zhì)條件為粉、細(xì)、中、粗砂層及少量砂礫層。橋梁基礎(chǔ)為混凝土鉆孔灌注樁, 每橋墩為4根（1）3. 0m鉆孔樁,橫橋向樁距10. 0m,順橋向樁距9. 0m,樁長(zhǎng)91. 0m。考慮到 雨季時(shí)河床沖刷嚴(yán)重，鉆孔樁上部有鋼護(hù)筒，橋墩樁鋼護(hù)筒設(shè)計(jì)為直徑由3.

5、0m,護(hù)筒長(zhǎng)52展特點(diǎn)：從永久鋼護(hù)筒底口鉆孔開始至混凝土填充至永久鋼護(hù)筒底口不得超過(guò)73小時(shí)（39m樁 長(zhǎng)）。孔底沉罐厚度：孔底至少50%橫截面上沉罐厚度孔底截面任何位置沉磴厚度 中40那么。樁底壓漿：為了鋼筋籠底部的壓漿管路盡可能貼近孔底而又不被損壞，在鋼筋籠底 部安裝有觸底指示燈開關(guān)。鋼護(hù)筒制造與安裝橋墩鋼護(hù)筒直徑3. 0m,長(zhǎng)52m,板厚25mm。護(hù)筒在鋼結(jié)構(gòu)廠制造，用卷板機(jī)成型，在 旋轉(zhuǎn)胎架上用自動(dòng)電焊機(jī)焊接。一般分為四節(jié)出廠，用平板拖車或牽引車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。現(xiàn)場(chǎng) 采用手工焊拼接，所有焊縫都要經(jīng)過(guò)超聲波探傷檢查。橋墩樁入土 60nT66nb采用預(yù)鉆孔方法埋設(shè)。首先安裝6 3. 4m臨時(shí)護(hù)

6、筒，臨時(shí)護(hù)筒入 土深度10nl左右，然后安裝鉆機(jī)，鉆頭直徑-3.15nT6 3.22m,鉆孔至-49m標(biāo)高,鋼護(hù)筒底口設(shè)計(jì)標(biāo)高為-50必留 1m用APE震動(dòng)錘震打到位。橋墩樁鋼筋籠長(zhǎng)度94. 5m,鋼筋籠重量約150t主筋l）36nim,箍筋4）20mmo局部斷面為 雙層鋼筋籠，同一斷面鋼筋數(shù)量最多達(dá)240根，鋼筋密集。鋼筋籠內(nèi)側(cè)沿圓周均布6根6 50nmi鋼管，用于超聲波檢測(cè)樁身混凝土的灌注質(zhì)量。鋼筋籠內(nèi)布置循環(huán)注漿管路，用于樁底壓漿以增加樁底承載力。注漿管采用12根625mm 鋼管，底部連接形成6條壓漿回路。每回路底部安裝兩個(gè)套筒部件，每個(gè)套筒內(nèi)，鋼管上設(shè) 置兩個(gè)直徑6mm,被橡膠套筒緊密

7、包裹的出漿孔，出漿孔口朝下。鋼筋籠在長(zhǎng)線臺(tái)座上制作，分為4節(jié)進(jìn)行安裝，在各節(jié)鋼筋籠接頭處應(yīng)做好標(biāo)記，以便 安裝時(shí)對(duì)應(yīng)拼接。主筋接長(zhǎng)采用搭接，每個(gè)搭接接頭采用2個(gè)“U”型卡連接。鋼筋籠吊入樁孔后，懸掛在鋼護(hù)筒頂口，按分節(jié)順序進(jìn)行拼接，逐節(jié)下放，最終的鋼筋 籠懸掛在護(hù)筒頂口。為保證出漿孔緊貼樁底，在鋼筋籠底部安裝3個(gè)觸底指示燈開關(guān)，電線引出孔口，鋼筋 籠下端接近護(hù)筒底口時(shí)，應(yīng)放慢下放速度，當(dāng)注漿管緊貼樁底時(shí)，指示燈發(fā)亮，停止鋼筋籠 下沉，防止損傷底部注漿管。鉆孔樁施工鉆孔施工采用KPG-3000型液壓鉆機(jī)和ZSD300/210型液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)，采用重錘導(dǎo)向， 減壓鉆進(jìn)，泥漿反循環(huán)方式排脩，使用ZX

8、-500型泥漿別離器凈化處理泥漿。VHP700空氣壓 縮機(jī)提供風(fēng)力。泥漿采用復(fù)合泥漿，由水、膨潤(rùn)土、粘土、Na2c03配制而成。膨潤(rùn)土采用鈉質(zhì)膨潤(rùn)土, 粘土選用塑性指數(shù)IP25,粒徑小于0.005mm的粘土顆粒含量大于50%的粘土即可。所選粘 土中不應(yīng)含有石膏、石灰或鈣鹽類化合物。泥漿拌制的加料順序是先加水、再加膨潤(rùn)土，攪拌2分鐘后加Na2c03再攪拌1分鐘， 放入泥漿池待用，不得在鉆孔樁內(nèi)拌制泥漿。鉆孔時(shí)采用反循環(huán)的方法，其泥漿循環(huán)過(guò)程為：新制泥漿一泥漿池一樁孔一泥漿凈化一 樁孔一鉆孔結(jié)束f泥漿池。鉆孔進(jìn)行過(guò)程中，嚴(yán)格控制孔內(nèi)泥漿面高度，泥漿頂面應(yīng)高出水面2.0nT3.5ni,灘地樁不低于孔

9、口高程，確保孔壁穩(wěn)定，不塌孔。每小時(shí)檢查進(jìn)漿 口泥漿質(zhì)量。對(duì)于深孔鉆進(jìn)時(shí)，要經(jīng)常觀察排渣口的的出漿情況，假設(shè)發(fā)現(xiàn)排渣不連續(xù)，可能是因力缺乏所致，需調(diào)整中間風(fēng)包位置。鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鉆頭提離孔底510cm,轉(zhuǎn)盤慢速旋轉(zhuǎn)繼續(xù)泥漿反循環(huán)，經(jīng)凈化 后的泥漿返回孔中，清孔直至滿足要求為止，清孔完畢，撤除鉆機(jī)。鉆機(jī)撤除后即可進(jìn)行成孔質(zhì)量檢測(cè)。檢測(cè)的工程有孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度。孔 深以鉆桿長(zhǎng)度控制，并以測(cè)錘測(cè)繩比尺法復(fù)核，用CDJ超聲波大孔徑測(cè)孔儀檢測(cè)孔徑、孔斜 率及沉渣厚度。碎灌注前，對(duì)導(dǎo)管均應(yīng)逐段進(jìn)行承壓水密試驗(yàn)，在無(wú)滲漏的條件下持荷時(shí)間不少于5 分鐘。導(dǎo)管安裝完畢，底口離樁底約40cm。導(dǎo)

10、管連接接頭應(yīng)牢固，密封。灌注碎前需對(duì)砂輸送管路及容器灑水潤(rùn)濕，然后在填充導(dǎo)管內(nèi)安設(shè)泡沫隔水栓塞。首批 混凝土能使導(dǎo)管口埋入混凝土 1. 5m以上并立即繼續(xù)灌注混凝土。稅灌注過(guò)程中要有專人測(cè)量硅面標(biāo)高，正確計(jì)算導(dǎo)管在稅內(nèi)的埋置深度，導(dǎo)管的埋置深 度不小于3nb硅灌注至設(shè)計(jì)標(biāo)高拔出最后一節(jié)導(dǎo)管時(shí)應(yīng)緩慢提出，以免樁內(nèi)夾入泥芯或形 成空洞。樁底壓漿為重新壓縮鉆孔時(shí)松動(dòng)的土層，提高樁的端部承載力，減少樁的沉降量以改善上部連續(xù) 結(jié)構(gòu)的梁體應(yīng)力，所有的樁的樁底進(jìn)行均勻的壓力灌漿。壓漿漿液由水泥、膨潤(rùn)土、水、緩凝劑組成，其7天最小抗壓強(qiáng)度5MPa。漿液要求流 動(dòng)性好，壓力泌水小,初凝時(shí)間約23小時(shí)，粘度為81

11、0s。樁身混凝土灌注后2448小時(shí)，開始?jí)核鰸{口出水后，關(guān)閉出漿閥，繼續(xù)加壓，使 套筒包裹的出漿口開裂，當(dāng)出漿孔開裂后，逐漸減壓，防止高壓水回流，夾帶雜物堵塞壓漿 孔。壓漿在混凝土灌注完成10天后進(jìn)行。漿液按劑量通過(guò)灌漿回路輪流依次壓注，每次循環(huán)每個(gè)回路的劑量不超過(guò)100L,所有 回路應(yīng)以規(guī)定的劑量輪流壓注到達(dá)lOObar的壓力后維持10分鐘，壓注后應(yīng)用清水徹底沖洗 回路以便下次壓注順利進(jìn)行。壓注完成后不少于6小時(shí)開始下一輪的壓注，直至1注漿量到達(dá)2500L或所有回路到達(dá) lOObar (lOMpa)壓力即可停止。樁身混凝土完整性檢測(cè)灌注混凝土一周后進(jìn)行，即可用聲波動(dòng)測(cè)法檢測(cè)樁身混凝土填充質(zhì)量，聲測(cè)數(shù)據(jù)以0. 5m 行程連續(xù)讀取并以數(shù)字式盤片記錄以使長(zhǎng)期保存，檢測(cè)報(bào)告在檢測(cè)結(jié)束后48小時(shí)之內(nèi)提交 工程師認(rèn)可。聲測(cè)利用6根聲測(cè)管檢測(cè)9個(gè)斷面。典型事故北京某橋鉆孔樁樁頭下沒(méi)有粗骨料由于商品混凝土陷度超過(guò)24Cm,運(yùn)距遠(yuǎn)，造成混凝土內(nèi)粗骨料下沉，而樁頂預(yù)留超灌高度缺乏以將浮漿浮至樁頭 部位，導(dǎo)致這種現(xiàn)狀。處理方法：繼續(xù)向下鑿，直至正常為止。結(jié)果：鑿下40至80Cm