石佛沟特大桥钻孔灌注桩施工
2017-09-04
1 施工测量、放样
本工程用来进行施工测量的仪器主要有全站仪和自动安平式水准仪（使用前需标定）。其中全站仪主要用来进行导线点的复测、加密，控制点的测设。自动安平式水准仪则主要用来进行水准点的闭合、加密测量，对工程进行高程控制和检查。
在施工前必须使用校准的仪器进行导线点和水准点的复测，测量精度应满足：应当注意，在复测导线点和水准点时，必须经过不同时间和不同测量人员至少两次的测量计算，而且必须与相邻分部的导线点和控制点相闭合。
2 钻孔灌注桩施工
2.1 施工地点平整处理，确保旋挖钻机底座场地夯实平整，避免在工作过程中产生沉陷。确定桩位后，用十字线放出四个控制桩位，并以四个控制桩为基准进行埋设护筒和施工过程中桩位复核。
2.2 护筒由厚度6mm钢板制成，护筒直径比桩基孔径大200－400mm，护筒长度2-4m。护筒最少高出地面30cm，以防杂物、泥水流入孔内。护筒埋设利用旋挖机的钻斗挤压和人工辅助配合进行埋设。
2.3 由于地质结构主要为粉土、粉质粘土层，采用澎润土添加碳酸钠拌制的泥浆。有助于防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等。
泥浆相对密度：1.02－1.10，粘度：18－22s，砂率≤4％，泥皮厚度：＜2mm，PH值：大于7。施工过程中随时检测泥浆的各项性能指标，保证泥浆对孔壁的撑护作用，避免施工事故发生。
2.4 旋挖钻机采用筒式钻斗。钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入准备好的泥浆，然后钻孔。当钻头下降至预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤进钻斗内，仪表自动显示筒满时，关闭钻斗底部，提升钻斗将土卸于堆放点。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。钻进过程中保证泥浆面始终不得低于护筒底部，确保孔壁稳定性。
在工作过程中应严格控制钻进速度，避免钻进尺度较大，产生埋钻事故。若钻机升降钻斗时速度过快，钻斗外壁和孔壁间的泥浆冲刷孔壁，再加上钻斗下部产生较大负压作用，造成孔壁颈缩、坍塌现象。所以应严格控制钻斗升降速度，使其保持在0.75－0.80m/s。
终孔检查：当钻到设计标高后，土质符合设计时，即进行高程检查、孔径检查、孔位检查。当土质与设计不符时，应及时报监理工程师、指挥部及设计部门。高程检查通过护筒顶面高程，用测绳测出孔深度，再计算孔底标高。孔径检查用直径1.5米长度为6米的钢筋笼，吊入孔内，使之到达孔底为合格。孔位检查通过校核护筒中心位置进行检查。
2.5 清孔：因采用旋挖钻成孔，首次清空采用旋挖钻钻斗直接从孔底捞取沉渣，沉淀厚度满足设计要求后，开始钢筋笼安装。钢筋笼安装完成后，再次检查孔深，计算沉渣厚度，不合格再次清渣，二次清孔采用换浆法清孔，通过泥浆泵将相对密度较小泥浆压入孔内，把钻孔内悬浮钻渣较多的泥浆换出。通过泥浆循环，逐渐减少泥浆比重和泥浆含砂率。清孔后的泥浆指标为孔底沉淀厚度不超过30cm，含砂率不大于4%，比重不大于1.1。
2.6 钢筋笼制作安装：
钢筋笼在制作场地制作成型，主筋连接采用直螺纹机械连接。为使主筋定位时处在同一直线上，利用滚轮托架和主筋定位板将主筋焊接在加劲筋上，加劲筋每隔2米设一道，制成钢筋笼，螺旋箍筋从一端开始绑扎，并采用梅花点焊与主筋焊牢，用间隔杆控制箍筋间距不大于设计。
钢筋笼运输采用2台9米长炮车运输至施工现场。吊装采用“两台吊车起吊法”。第一台吊车在骨架上部第一道箍筋圈上两点起吊，第二台吊车在骨架长度下部的三分之一点起吊，两台吊车同步缓缓起吊，待骨架离开地面后，骨架上部处的吊车加快提升速度，另一台吊车慢速配合，待骨架上部的吊车能完全提起骨架时，慢慢放松下部吊点，直到骨架与地面垂直，解除下部吊点，将骨架下端对准孔口，慢慢下降，此时应注意，使骨架保持垂直，严禁摆动碰撞孔壁。
对于多节骨架的入孔，可先将第一节骨架下落到最后一个加劲箍时，在孔口设立临时支撑，再依据上述方法起吊第二节，使之于第二节处于同一竖直线上进行搭接连接，连接好后，就可以解除支撑继续吊放，以此循环，直到骨架标高与设计标高相差不大于5cm后,即可将骨架固定在孔口的支撑上，撤去吊绳，准备开始下道工序。
2.7 声测管安装：声测管采用铁丝直接绑扎在钢筋笼内侧，固定点间距不超过2米，并在声测管底端焊接盲盖。分段接头采用钳压式接头，钢筋笼安放就位后，向声测管内加注清水，并在顶部加盖。
2.8 灌注水下混凝土：砼的灌注采用内径为30cm的导管来完成。使用前导管要进行必要的检查和压力试验，确保管道内壁要清洁光滑，管道通畅，接合严密牢固，不透气、不漏水。导管安放时，底口距孔底以0.3-0.4m为宜，导管顶部安放储料斗，料斗顶安装一个筛网，以防个别大骨料卡管。
水下砼要求有较好的和易性，为了提高砼的拌和质量，砼由拌和站统一拌制，由砼灌车运至现场。
为确保首批砼封底成功，可在导管内填入直径比导管小2-2.5cm的木球，用铁丝吊悬固定，待储料斗和导管内装足够的砼时，即可剪断铁丝，使砼快速推动木球将导管内的泥浆挤走，并将导管埋入砼至少1m，使之与泥浆隔离。
砼的浇筑须连续进行，导管埋置深度宜控制在2-6m，提升导管时必须经过测量和计算。为防止钢筋骨架被砼顶托上升，当砼接近和初进入钢筋骨架时，应保持较深的埋管，并慢慢灌入砼，砼埋至骨架1～2m后，应适当提升导管，减小其埋置深度（但不得小于1m）以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。
为确保桩顶砼的质量，应在设计标高之上加灌0.5-1m高的砼，以将孔内的泥浆等全部顶出桩顶设计标高以外，待砼凝固后，再将此段凿除。
2.9 桩基检测选择具有交通部甲级检测资质且独立的检验单位，通过在孔内预埋声测管，采用超声波进行检测，检测合格后，方可进行下道工序施工。
3 钻孔灌注桩事故的预防和处理
3.1 坍孔
当孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等情况出现时，即可判断坍塌位置。回填砂和粘土至坍孔以上1-2m；若坍孔严重或发生在孔口，则应全部回填，待回填物沉淀密实后再进行钻进。
3.2 导管进水
由于首批封底砼储量不足，未能埋没导管底口引起的进水，可将导管提出后，用空气吸泥机或抓斗，将封底砼清出，然后重新下导管灌注。如果是导管接口不严引起的进水，则应拨换原管重新下管。方法是将新管插入原砼中不小于50cm，用吸泥或抽水的方法将导管内的杂物清出，然后灌入比设计水泥用量高5-10%的砼，待埋管1m以上后，即可恢复原配合比继续灌注。
由于导管超拨导致进水，处理方法与上述措施相同。
3.3 卡管
卡管主要是由于砼离析，骨料中有大石块或砼在导管内停留时间太长所致，因此实际操作中要以预防为主，砼的配运要严格控制，导管埋深不宜过大，对已卡管的情况，可用长杆冲捣导管内的砼，或用吊车强抖动导管的方法使砼下落。
3.4 埋管
导管无法拨出称为埋管，其原因是：导管埋入砼过深，导管内外砼已初凝使导管与砼间摩阻力过大，或提管过猛使导管拉断。因此在施工中要以预防为主，严格控制埋管深度不得超过6m。
参考文献：
[1]范立础，桥梁工程，北京：人民交通出版社，2003-4-21
[2]顾安邦，桥梁工程，北京：人民交通出版社，2002.6.10
