淺談西寶改擴(kuò)建樁基施工技術(shù)

淺談西寶改擴(kuò)建樁基施工技術(shù)摘要：隨著近代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，混凝土和鋼鐵材料的出現(xiàn)以及制造業(yè)的進(jìn)步使樁基技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，我國(guó)交通運(yùn)輸量日益增長(zhǎng)，高速公路及高速鐵路等交通基礎(chǔ)建設(shè)必將迅速發(fā)展，橋梁工程隨之越來(lái)越多。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)以它施工速度快，承載能力大，適用范圍廣，質(zhì)量可靠，受氣候環(huán)境影響小，施工較方便而被廣泛地采用。Xxxx局xx公司在西寶改擴(kuò)建橋B-C01項(xiàng)目涵樁基施工過(guò)程中，應(yīng)用了人工挖孔、沖擊鉆成孔、旋挖鉆成孔、回轉(zhuǎn)鉆成孔等成孔方式。對(duì)西寶改擴(kuò)建B-C01段樁基施工的工作經(jīng)驗(yàn)，主要論述了橋梁孔樁采用不同的方式成孔的施工\o""技術(shù)，工藝原理，適用條件等，簡(jiǎn)要介紹了樁基施工的每道工序的施工中說(shuō)明該技術(shù)操作要點(diǎn)等問(wèn)題。關(guān)鍵詞：西寶擴(kuò)建；樁基；施工技術(shù)工程概況楊凌至寶雞段高速公路是《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中橫向線連云港—霍爾果斯高速公路（G30）在陜西境內(nèi)的重要組成部路段，同時(shí)也是陜西省“三縱四橫五輻射”高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的重要組成部分，是陜西省交通運(yùn)輸主動(dòng)脈和“黃金干線”的重要路段。項(xiàng)目位于關(guān)中平原渭河走廊帶，路線經(jīng)過(guò)地段的這些河谷谷地開(kāi)闊平坦，河床及河漫灘地帶出露的地基土主要為卵石、礫石和砂土，局部發(fā)育來(lái)粘土和淤泥質(zhì)土。主要巖性為亞粘土、亞砂土、砂、礫石及卵石，呈互層狀產(chǎn)出。厚度變化較大；沿線地下水類(lèi)型為潛水，地表水系較發(fā)育，地下水對(duì)混凝土不具侵蝕性，全線通道17座、互通橋1座、匝道橋面座、上跨天橋2座，樁基共188根。樁基施工工藝及工藝流程2．1樁基施工工藝原理鉆孔灌注樁是采用機(jī)械或人孔開(kāi)挖等方式，在地層中按要求形成一定形狀（斷面）的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，將按照設(shè)計(jì)圖紙制作的鋼筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土成為樁基礎(chǔ)。根據(jù)地層和地下水情況，西寶改擴(kuò)建B-C01項(xiàng)目部樁基施工采用了人工挖孔、沖擊鉆機(jī)成孔、旋挖鉆機(jī)成孔、和反循環(huán)鉆機(jī)成孔四種不同的施工方法,我部所在段落地下水在離地面12m左右，卵石層在距離地面7m左右，針對(duì)以上地質(zhì)情況我部對(duì)K236+849~K240+800段10m樁基采用人工挖孔的方法進(jìn)行成孔，對(duì)K241+142~K242+714大于12m的樁基采用機(jī)械鉆孔方法成孔。2．2樁基成孔工藝流程2．2．1人工挖孔⑴、人工挖孔的特點(diǎn)=1\*GB3①人工挖孔操作簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境要求較低，適用于無(wú)地下水或地下水較少的人工填土、粘土、粉質(zhì)粘土和含少量砂、砂卵石的粘土層，特別適用于黃土層，可嵌入風(fēng)化巖層一定的深度。適用于直徑0.8m以上的樁，樁徑一般為1m～3m；深度一般不宜超過(guò)25m，最大可達(dá)40m。=2\*GB3②施工質(zhì)量可全程控制，成樁質(zhì)量高。=3\*GB3③人工挖孔造價(jià)低，施工速度快。=4\*GB3④人工挖孔無(wú)泥漿池，便于對(duì)環(huán)境要求較嚴(yán)的地方施工。=2\*GB2⑵工藝流程放線定樁位及高程→開(kāi)挖第一節(jié)樁孔土方→支護(hù)壁模板放附加鋼筋→澆筑第一節(jié)護(hù)壁砼→檢查樁位(中心)軸線→架設(shè)垂直運(yùn)輸架→安裝電動(dòng)葫蘆(卷?yè)P(yáng)機(jī)或木轆轤)→安裝吊桶、照明、活動(dòng)蓋板、水泵、風(fēng)鎬等→開(kāi)挖吊運(yùn)第二節(jié)樁孔土方(修邊)→先拆第一節(jié)模板、支第二節(jié)護(hù)壁模板(放附加鋼筋)→澆筑第二節(jié)護(hù)壁砼→檢查樁位(中心)軸線→逐層往下循環(huán)作業(yè)樁底→開(kāi)挖擴(kuò)底部分→對(duì)樁孔直徑、深度、擴(kuò)底尺寸、持力層進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收→成孔=3\*GB2⑶操作工藝=1\*GB3①施工前準(zhǔn)備在樁基施工前要對(duì)所施工區(qū)域內(nèi)的障礙物進(jìn)行清除，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，對(duì)施工各項(xiàng)臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備就緒，如照明、動(dòng)力、通風(fēng)、安全等要準(zhǔn)備到位，對(duì)開(kāi)挖前對(duì)施工人員進(jìn)行全面的技術(shù)交底和安全技術(shù)交底，操作前要對(duì)吊具進(jìn)行安全可靠的檢查和試驗(yàn)，確保施工安全。②樁基定位放樣及高程在樁基施工前要對(duì)所施工的樁基進(jìn)行平面定位和高程測(cè)量，以確定樁基的位置和開(kāi)挖深度。同時(shí)要對(duì)放樣點(diǎn)做護(hù)樁，以做保在開(kāi)挖過(guò)程中隨時(shí)檢測(cè)開(kāi)挖樁的偏位情況。③對(duì)開(kāi)挖樁基進(jìn)行護(hù)壁為防止樁孔壁坍方，確保安全施工，成孔要設(shè)置鋼筋砼(或砼)井圈，護(hù)壁的厚度要根據(jù)井圈材料、性能、剛度、穩(wěn)定性、操作方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單等要求，并按受力狀況，以最下面一節(jié)所承受的土側(cè)壓力和地下水側(cè)壓力，護(hù)壁模板采用拆上節(jié)、支下節(jié)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板之間用卡具、扣件連接固定，也可以在每節(jié)模板的上下端各設(shè)一道圓弧形的用槽鋼或角鋼做成的內(nèi)鋼圈作為內(nèi)側(cè)支撐，防止內(nèi)模因漲力而變形，不設(shè)水平支撐，以方便操作，護(hù)壁要高出地坪150～200mm，便于擋土、擋水，樁位軸線和高程均要標(biāo)定在第一節(jié)護(hù)壁上口，護(hù)壁厚度一般取100～150mm，=4\*GB3④對(duì)樁位軸線和標(biāo)高重新進(jìn)行復(fù)測(cè)在做好護(hù)壁后要對(duì)施工樁基的軸線和標(biāo)高進(jìn)行重新復(fù)測(cè)，以確保開(kāi)挖樁基軸線與設(shè)計(jì)軸線一致，同時(shí)對(duì)護(hù)壁標(biāo)高進(jìn)行測(cè)時(shí)，確定樁基開(kāi)挖深度。⑤架設(shè)垂直運(yùn)輸架、安裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)、開(kāi)挖樁基。在以上工作到位后，要對(duì)樁基進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖前要架設(shè)垂直運(yùn)輸架并在架上安裝電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，同時(shí)定位垂直運(yùn)輸架，使卷?yè)P(yáng)機(jī)下降的中心點(diǎn)與樁基軸線位置一致，以保證在開(kāi)挖過(guò)程，開(kāi)挖人員隨時(shí)校正開(kāi)挖過(guò)程中的偏聽(tīng)偏位；挖孔由人工自上而下逐層用鎬、鍬進(jìn)行，先挖中間，后挖周邊，允許尺寸誤差30mm。遇堅(jiān)硬土層，用錘、釬破碎；遇孤石或巖層時(shí)，先鉆孔用小藥量爆破予以松動(dòng)，然后用鋼釬、風(fēng)鎬進(jìn)行撬挖和清理。開(kāi)挖斷面為設(shè)計(jì)樁徑加2倍的護(hù)壁厚度。每節(jié)的高度根據(jù)地質(zhì)條件而定，一般為0.9m～1.2m。每挖完一節(jié)，由孔口吊線檢查并修邊，使孔壁上下順直一致。⑥開(kāi)挖過(guò)程中的安全施工每日開(kāi)工前應(yīng)檢測(cè)井下有無(wú)危害氣體和不安全因素，當(dāng)樁孔內(nèi)土層中含有害氣體及有機(jī)物質(zhì)較多時(shí)除加強(qiáng)通風(fēng)外，還應(yīng)對(duì)有害氣體加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；地面孔口四周必須有護(hù)欄，高度不低于800mm。無(wú)關(guān)人員不得靠近樁孔口，樁孔口機(jī)械操作人員不準(zhǔn)離開(kāi)崗位。口袋內(nèi)不得放置物品(如鑰匙、鋼筆、懷表、打火機(jī)、小型工具、玩物等)，以防墜入樁孔中；樁孔下作業(yè)人員必須戴好安全帽、穿好絕緣膠鞋、樁孔口與下部作業(yè)人員應(yīng)有可靠的聯(lián)絡(luò)設(shè)施；樁孔洞口上應(yīng)設(shè)置懸掛軟梯，并隨樁孔深度放長(zhǎng)，以備意外情況時(shí)有關(guān)人員能順利上下。正常情況下，操作人員上下應(yīng)乘坐吊籃或?qū)Ｓ玫跬?。開(kāi)機(jī)人員應(yīng)專(zhuān)機(jī)專(zhuān)人，并持證上崗，集中思想認(rèn)真注意樁孔內(nèi)一切動(dòng)態(tài)，電器開(kāi)關(guān)不得離手。吊鉤應(yīng)有彈簧式脫鉤裝置，防止翻桶、翻籃、脫鉤等惡性事故發(fā)生，嚴(yán)禁站在裝渣桶邊緣口上下。垂直運(yùn)輸機(jī)具和裝置，必須配有自動(dòng)卡緊保險(xiǎn)裝置。2．2．2沖擊鉆機(jī)成孔⑴沖擊鉆成孔的特點(diǎn)①?zèng)_擊鉆機(jī)成孔在樁基中適用范圍比較廣，不受地層、地下水等因素的影響。②沖擊鉆機(jī)動(dòng)力功率大、耗電量高。再則鋼絲繩消耗大,因沖擊耗繩、自身重量大,搬遷運(yùn)輸成本大。③沖擊鉆需用人工造漿。⑵工藝流程

⑶操作工藝施工前準(zhǔn)備在樁基施工前要對(duì)所施工區(qū)域內(nèi)的障礙物進(jìn)行清除，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，對(duì)施工各項(xiàng)臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備就緒，如現(xiàn)場(chǎng)用水、用電、泥漿池等要準(zhǔn)備到位，對(duì)樁基隊(duì)伍進(jìn)行施工的技術(shù)交底、安全交底。測(cè)量放樣、護(hù)筒埋設(shè)對(duì)所施工的樁基進(jìn)行平面和高程測(cè)量，并進(jìn)行交底，對(duì)樁基定位后，對(duì)樁基孔口護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)，孔口護(hù)筒采用鋼板制作，內(nèi)徑比樁徑大200～400mm，根據(jù)樁位現(xiàn)場(chǎng)情況決定護(hù)筒長(zhǎng)度，護(hù)筒頂端高度，應(yīng)高出地下水位1.0～2.0m，當(dāng)護(hù)筒處于旱地時(shí)，還應(yīng)高于地面0.3m。護(hù)筒底端埋置深度也應(yīng)根據(jù)不同情況分別對(duì)待。護(hù)筒采用人工開(kāi)挖埋設(shè)，入土較深時(shí)，輔以錘擊、壓重振動(dòng)、筒內(nèi)除土等方法沉入。護(hù)筒底部與土層相接處用粘土夯實(shí)，護(hù)筒外面與原土之間也要用粘土填滿、夯實(shí)，嚴(yán)防地表水順該處滲入。埋設(shè)護(hù)筒要求準(zhǔn)確豎直，護(hù)筒頂面中心和護(hù)筒底面中心位置與設(shè)計(jì)偏差應(yīng)小于50mm，護(hù)筒豎向的傾斜度不得大于1%。③對(duì)樁位軸線和標(biāo)高重新進(jìn)行復(fù)測(cè)在護(hù)筒埋設(shè)后要對(duì)施工樁基的軸線和標(biāo)高進(jìn)行重新復(fù)測(cè)，以檢查護(hù)筒埋設(shè)后中心位置與設(shè)計(jì)位置的位差，并以此來(lái)調(diào)整需要定位的鉆機(jī)。④鉆機(jī)就位鉆機(jī)就位時(shí)用方木墊平，將鉆頭中心線對(duì)準(zhǔn)樁孔中心，誤差控制在20mm以內(nèi)。⑤鉆孔采用沖擊鉆機(jī)成孔，開(kāi)鉆時(shí)先在孔內(nèi)灌注泥漿，孔內(nèi)有水時(shí)，可直接投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。鉆機(jī)沖程應(yīng)根據(jù)土層情況分別確定，堅(jiān)硬基巖采用高沖程(1000mm)，卵石夾土層采用中沖程(750mm)。鉆進(jìn)過(guò)程中，始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位1.5～2.0m并低于護(hù)筒頂面0.3m以防溢出,同時(shí)要按時(shí)掏渣，掏渣后應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)添加泥漿或補(bǔ)水，以維持水頭高度。鉆進(jìn)中用檢孔器檢孔，據(jù)此調(diào)整鉆機(jī)位置，保證成孔質(zhì)量。⑥第一次清孔終孔檢查后，應(yīng)迅速清孔，清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對(duì)密度、泥漿中含鉆渣量和孔壁厚度等指標(biāo)符合規(guī)范要求，為灌注砼創(chuàng)造良好的條件。清孔方法采用抽漿清孔法，初步清孔可采用掏渣法。鉆孔至設(shè)計(jì)高程后，經(jīng)過(guò)孔深、孔徑、鉆孔傾斜度檢查，符合要求后，用離心吸泥泵將孔底泥漿和鉆渣抽出，清孔排渣時(shí)注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。達(dá)到規(guī)范要求的清孔標(biāo)準(zhǔn)后，即可停止清孔。2．2．3旋挖鉆機(jī)成孔的特點(diǎn)①旋挖鉆機(jī)功率大、鉆孔速度快、施工效率高、自動(dòng)化程度高、定位準(zhǔn)確，成孔質(zhì)量可靠。②旋挖鉆機(jī)適用范圍較小，由于嵌巖困難，僅適用于各類(lèi)粘性土、粉質(zhì)土、砂土地層、砂卵石層及軟弱巖石地層；同時(shí)，不宜用于易坍塌的飽和砂層并不能有超徑的漂石、孤石等。③旋挖鉆機(jī)不能自身造漿，但制備的泥漿可以循環(huán)使用。④旋挖鉆機(jī)移動(dòng)方便，噪音小、環(huán)保，但自重大對(duì)場(chǎng)地要求高。⑤其施工工藝流程與操作工藝與沖擊鉆機(jī)類(lèi)似。2．2．4回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔的特點(diǎn)①回轉(zhuǎn)鉆機(jī)適用范圍較小，由于嵌巖困難，適用于各類(lèi)粘性土、粉質(zhì)土、砂土地層、砂卵石層等。②回轉(zhuǎn)鉆機(jī)在一般在粘土、亞粘土、淤泥質(zhì)土層、粉砂層施工時(shí),優(yōu)越性明顯。但在卵、礫石層、漂石、塊石、基巖施工中,回轉(zhuǎn)鉆機(jī)研磨材料消耗大,鉆進(jìn)速度慢,成孔周期長(zhǎng),成本比較大,如遇大漂石、大塊石、硬度較高的花崗巖回轉(zhuǎn)鉆機(jī)是無(wú)法鉆進(jìn),只用沖擊環(huán)鉆機(jī)來(lái)完成?；剞D(zhuǎn)鉆需用泥漿池。其施工工藝流程與操作工藝與沖擊鉆機(jī)類(lèi)似。2．3鋼筋籠制作與吊裝放鋼筋籠可按設(shè)計(jì)長(zhǎng)度和設(shè)備吊裝能力，采用整根或分段制造。當(dāng)采用分段吊裝時(shí)，應(yīng)先在加工廠進(jìn)行試拼對(duì)接合格，再分開(kāi)吊裝，保證對(duì)接鋼筋連接質(zhì)量。主筋搭接焊時(shí)，同一斷面內(nèi)的鋼筋接頭不得超過(guò)主筋總數(shù)的50%，兩個(gè)接頭的間距不小于500mm。主筋的焊接長(zhǎng)度，雙面焊為不小于5d（主筋直徑），單面焊為不小于10d。聲測(cè)管一般在鋼筋籠加工場(chǎng)預(yù)先安裝在已成型的鋼筋籠上，聲測(cè)管應(yīng)下端封閉，上端加蓋，管內(nèi)無(wú)異物；聲測(cè)管采用綁扎方式與鋼筋籠連接牢固（不得焊接）；聲測(cè)管連接一般采用外加套筒焊接方式或采取絲扣連接方式進(jìn)行，預(yù)防連接處斷裂或堵管現(xiàn)象；連接處應(yīng)光滑過(guò)渡，不漏水；管口應(yīng)高出樁頂300mm以上，且各聲測(cè)管管口高度應(yīng)一致。吊放鋼筋籠采用吊車(chē)進(jìn)行，吊放時(shí)注意不能碰撞孔壁，防止坍孔，并防止泥土等雜物帶入孔內(nèi)。在鋼筋籠外側(cè)綁扎砼墊塊或焊接鋼筋耳環(huán)，以保證鋼筋的保護(hù)層厚度。鋼筋籠綁扎好后整體吊放，吊入后校正軸線位置，并牢固定位，以免在灌注砼時(shí)發(fā)生浮籠現(xiàn)象。作好鋼筋籠制作臺(tái)帳，確保鋼筋原材料的可追溯性。2．4灌注水下砼采用砼輸送泵灌注水下砼，由泵送進(jìn)料斗，連續(xù)灌注，隨灌隨提升導(dǎo)管，同時(shí)用一臺(tái)吊車(chē)配合鉆架吊放、拆卸導(dǎo)管。開(kāi)始時(shí)，應(yīng)檢查砼的均勻性和坍落度，符合規(guī)范要求后，再開(kāi)始灌注。首批砼的灌注數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管初次埋入砼深度不小于1.0m，并能填充導(dǎo)管底部的間隙。灌注時(shí)采用隔水栓，隔水栓預(yù)先用8號(hào)鐵絲懸吊在砼漏斗下口，當(dāng)有足夠砼儲(chǔ)存于漏斗后，剪斷鐵絲，砼即將導(dǎo)管內(nèi)的水壓走而下沉至孔底。砼灌注要連續(xù)進(jìn)行，隨灌注隨拔管，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間。在整個(gè)灌注過(guò)程中，要經(jīng)常探測(cè)孔內(nèi)砼面的位置，及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管埋深一般不小于2.0m或大于6.0m。由專(zhuān)人測(cè)量導(dǎo)管埋深并填寫(xiě)水下砼灌注記錄。灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高0.5～1.0m，多余部分在接樁前鑿除，以保證砼強(qiáng)度。在砼灌時(shí)一定要整個(gè)灌注過(guò)程的連續(xù)，在灌注前要砼運(yùn)輸?shù)牡缆?，拌和砼設(shè)備、拌和材料等在灌注前要做好檢查，以防止灌注過(guò)程中的不連續(xù)而出現(xiàn)斷樁，如出現(xiàn)特殊情況，并有相應(yīng)的預(yù)案。結(jié)束語(yǔ)在樁基成孔過(guò)程中，對(duì)鉆機(jī)的