内蒙古通辽市交通工程局 内蒙古通辽市 028000
摘要：详细论述通鲁高速公路珠日河大桥钻孔灌注桩的筑岛、埋置护筒、钻孔、成孔、清孔、安装钢筋笼、安装导管、灌注水下混凝土、拔拆导管等施工工艺的质量控制要点。
关键词：通鲁高速公路；钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制要点
1 工程概况
通鲁高速公路（内蒙古通辽市科尔沁区至通辽市扎鲁特旗鲁北镇）第四分部工程主线桥-珠日河桥全长105.6m，属于大桥类别，分为5跨，每跨20m长，桩基础桥台，基础采用钻孔灌注桩，共32根桩，设计桩长为36～42，桩径为1.5m，土质为砂性土和泥质岩以及局部的强风化岩。地下水位相对比较高，埋护筒不便。
2 筑岛
按桩位清理现场，整平现场，泥土换填砂砾，为筑岛准备工作，筑岛时为了施工放便，为了施工总进度计划，按一组桩基一起筑岛，按桩中心留出工作面，考虑埋护筒工作面和混凝土运输车的岛上工作面，一般情况下筑岛最顶宽度里桩中心6～8m为宜。
3 埋置护筒
护筒的壁厚宜按刚度要求经机算确定，根据实际水文地质情况，珠日河达桥选用了壁厚为5毫m，长度为2.5m，直径为2m的钢护筒。按桩中心点放样护筒基坑边线，护筒基坑边线一般比护筒外50～60cm为宜。挖掘机和人工配合挖护筒基坑，挖掘机大致挖，然后人工清理，要保证护筒底多挖50cm。护筒基坑底填筑防水好的土，碾压成型后测量打点，然后把护筒放进坑里，护筒中心偏差不宜大于50mm，校验护筒后固定，然后一层一层碾压，回填土最好是水沉白沙，回填每一层浇水沉，每层厚度不宜超过30cm为宜。护壁顶部设置溢浆口，因此护筒顶要高出筑岛面0.2～0.3m为宜。护筒顶上打四个测量点，然后栓桩，两点一线，两个线的交点就是桩中心。
4 安装钻机
珠日河大桥选用了反循环钻机，反循环钻机的钻进速度和排渣的效率比较高，但是在接长钻杆时装卸比较麻烦。钻机后安装在护筒旁边，钻机安装就位时应祥细测量，底座应枕木垫实塞紧，钻架固定好。
5 钻孔
钻孔前校对钻头中心和桩中心在同一重力线上，刚开始钻孔时慢慢进尺，作浆为主，泥浆比重一般为1.1～1.3，冲击钻进大卵石层时泥浆比重一般为1.4以上。为了保证孔内水头压力，在钻孔时采用孔旁边的临时供水井的潜水泵及时向孔内注水，以防止孔壁坍塌，同时为了保证孔内泥浆的质量，每隔一段时间孔内做浆剂（氢氧化钠），使孔内泥浆对孔壁压力为：
P min=rh1=1.4t/m3=4.2t/m2
Pmax=r(h1+h2)=1.4t/m3×(3.0m+1.5m)=6.3t/m2
式中r—泥浆相对密度，t/m3；
h1—筑岛高度，m；
h2——地下水们深度，m。
钻孔过程中用经纬仪或全站仪随时检查钻头上的钢丝绳的中心线，要保证桩中心线和钻头顶钢丝绳中心线偏差不大于5cm，如果偏差大。钻孔时护筒外土很容易漏水，在漏水处塞进装满的编制袋，防止护筒外漏水而塌孔，钻机钻到成孔后钻机停钻，把钻头吊挂在护筒顶上，保证孔内水位，防止塌孔。
6 验孔
验孔器是用钢筋骨架主筋同型号的主筋做的，验孔器长度一般为4～6m，为了克服验孔时上浮而加重，验孔器顺着焊接3～4根轨道钢，验孔器外直径为设计桩经同尺寸，珠日河大桥钻孔桩的验孔器外直径是1.50m。把测绳栓在验孔器下端，验孔时缓缓下放验孔器，每下3～5m时检验钻孔重心，钻孔偏差，记录数据，一直到钻孔底为止，然后检验实际孔深和钻孔中心偏差，单排桩的桩位偏差50公分，极限值100公分，群桩的桩为是100公分，经检验，珠日河大桥全部钻孔桩孔位偏差都小于或等于50公分内，符合设计图纸和技术规范要求。验完孔深后缓缓提升验孔器，防止验孔器卡住孔壁而坍孔，把验孔器吊出孔内，冲洗验孔器。
7 清孔
换浆、掏渣清孔：冲击钻和正、反循环钻机钻孔完成后换浆清渣，直到达到设计图纸沉淀厚度要求。如果清孔两个小时后的沉淀厚度符合设计图纸要求，准备下道工序，不符合要求，重新清孔直至达到设计图纸要求。清孔后泥浆相对密度1.03-～1.10。
8 安装钢筋骨架
珠日河大桥的钻孔灌注桩的钢筋骨架全部为30多m，全部为分段焊接安装，起吊钢筋骨架时用25吨吊车和配合挖掘机，25吨吊车把钢筋骨架吊准孔中心，孔内安装四根导向钢管，先把钢筋笼骨架下半段安装孔内，下钢筋骨架时不能倾斜，吊车吊钩中心对准孔中心缓缓下钢筋龙骨架，避免骨架碰撞孔壁，并保证股架外保护层厚度，应随时校正骨架位置，钢筋笼骨架达到设计标高后固定，然后吊起上半段钢筋笼骨架，对正位置后焊接钢筋笼骨架，把钢筋骨架垂直起吊焊接，焊接时一般采用绑条焊接方法，双面焊5dcm，单面焊10dcm，焊完检查合格后下钢筋笼骨架，然后固定后焊接吊环，调整吊环顶的中心，在重力作用下正好或接近护筒顶的中心点，形成一条线（偏差控制在1cm以内）撤掉临时吊钩，钢筋笼就定位了。
h=a+b+c+e-d-s
式中h —吊环总长度，m；
a——枕木顶标高，cm；
b——木楔厚度，cm；
c——钢轨厚度（高度），cm；
d——钢筋笼顶标高，cm；
e——焊接长度，cm；
S—吊环实际伸长量，cm。
吊环按标高焊接完后下钢筋笼骨架，交验孔中心和钢筋笼骨架中心后吊环里分别串钢管，把导向钢管拔除后枕木上匀称安装固定。安装钢筋骨架，经检测钢筋骨架高程，符合设计图纸和技术规范要求，珠日河大桥钻孔灌注桩钢筋骨架高程都在正负5公分范围内，安装完钢筋笼骨架后测孔深，计算出沉淀厚度，准备下道工序。
9 安装导管
水下混凝土宜采用钢导管灌注，珠日河大桥选用内径300毫m的钢导管，每节导管长度为2.8m。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁采用压气试压。进行水密试验的水压应不小于孔内水深1.3倍的压力，检验不合格后找出问题，解决问题，合格为止。
10 灌注水下混凝土
珠日大桥钻孔灌注桩用的水下混凝土是桥位附近的混凝土拌和站集中厂拌得水下混凝土，灌注水下混凝土前，测量孔深，孔深和沉淀厚度符合设计图纸要求后准备灌注混凝土，如果不符合要求，用空气压缩机清孔符合为止。水下混凝土的灌注时间不得超过首批混凝土的初凝时间，灌注水下混凝土前，先检测混凝土坍落度，坍落度宜在18～22cm范围内，要检测水下混凝土的均匀性、流动性。首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度1.0m以上的要求，
首批混凝土料斗下口安装活塞球（一般为混凝土），首批混凝土时要保证连续快速，正常情况下头一车水下混凝土顺利灌注，然后测孔深，测孔深时要准确，不同位置测孔深，计算导管埋置深度，计算时要准确无误，避免计算导管埋置深度而拔漏导管，然后拔拆尺寸短的导管，灌注过程中导管埋置深度为一般为2～6m为宜。灌注时有时不顺畅，水下混凝土无法灌进导管内，有两种情况，第一种是拔拆完导管后顺利灌注水下混凝土，第二种是无法拔拆导管，但水下混凝土无法灌注导管内，这时要漏斗提升，一漏斗一漏斗灌注，但要保证导管最低埋置深度，至到能拔拆导管为止，要认真填写灌注水下混凝土记录，拔拆完的导管洗清干净。水下混凝土灌注要连续，不能断料，为了保证质量和安全，水下混凝土里参掺入缓凝剂，有时灌注时混凝土运输车坏或拌和站坏等等原因断料，缓凝剂起重要作用，一般两个小时内保证孔内水下混凝土流动性。水下混凝土灌注到桩顶标高时，多预留50cm，然后拔出剩下的全部导管，拔出导向钢管，拔除护筒。水下灌注混凝土工作结束。这时桩孔里存满水，为了安全，桩孔周围放置安全警示标志。
11 結语
经公路工程专业监测部门超声波监测，本分部工程32根桩无一断桩，全部为1类桩，扩孔系数得到有效控制，对全桥32根钻孔桩进行统计，平均扩孔系数为1.15，比设计图纸要求的扩孔系数1.20为少0.05。
参考文献
[1]JTG/T F50—2011，公路桥涵施工技术规范
[2]J TG F80/1—2004，公路工程质量检验评定标准。
[3]凌志平，易经武，基础工程[M]，北京：人民交通出版社，2000
论文作者:陈金宝
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/25
标签：混凝土论文; 钻孔论文; 导管论文; 骨架论文; 钢筋论文; 水下论文; 钻机论文; 《防护工程》2018年第29期论文;