【正文】 清水江特大橋施工組織設(shè)計(jì) 7 鉆孔灌注樁 本標(biāo)段清水江特大橋、主橋基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，因本段所處地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，進(jìn)行了詳細(xì)的地質(zhì)勘察，為施工提供了有力依據(jù)，在施工中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)狀況，采取不同施工工藝，確保工程質(zhì)量。 一、場(chǎng)地準(zhǔn)備 場(chǎng)地是旱地，清除雜物，換除軟土，并整平夯實(shí)； 場(chǎng)地所處地形為陡坡時(shí)，用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺(tái)； 場(chǎng)地為淺水時(shí)，易采用筑島法施工，當(dāng)水不深，流速不大，根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采取截流或臨時(shí)改河方案，有利且不影響群眾利益時(shí)改水中 鉆孔為旱地鉆孔方案。 場(chǎng)地處于深水或淤泥較厚時(shí)，搭設(shè)工作平臺(tái)，平臺(tái)要有足夠的剛度保持穩(wěn)定。能承受工作時(shí)的靜、動(dòng)荷載，并要考慮洪水季節(jié)機(jī)械的安全進(jìn)出。 二、孔口護(hù)筒 護(hù)筒的作用：有固定樁位，引導(dǎo)鉆頭（錐）方向、隔離地面水免其流入井孔，保持孔口不坍塌，并保證孔內(nèi)水位（泥漿）高出地下水或施工水位一定高度，形成靜水壓力（水頭），以保護(hù)孔壁免于坍塌等作用。 孔口護(hù)筒在鉆孔前根據(jù)鉆孔大小按設(shè)計(jì)尺寸制作、埋設(shè)或沉入； 用鋼板制作的埋設(shè)護(hù)筒要堅(jiān)實(shí)、不漏水。如果護(hù)筒埋入土中較深時(shí)，要以壓重、振動(dòng)、錘擊或輔以筒內(nèi)除 土等方法沉入； 護(hù)筒的頂端高度要高于地下水位，當(dāng)?shù)刭|(zhì)不良，容易塌孔時(shí)，要高出地下水位 － 2 米左右；孔內(nèi)有承壓水時(shí)，要高于穩(wěn)定后的承壓水位 2 米以上； 孔口護(hù)筒采用 4 毫米鋼板制作，內(nèi)徑比鉆頭直徑大 米，護(hù)筒的埋置深度一般在 － 米左右，可根據(jù)地質(zhì)情況決定。采用人工開(kāi)挖埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒底部埋深至粘質(zhì)土下不小于 米，河床下無(wú)粘質(zhì)土層處，應(yīng)沉入到卵石層內(nèi) ，護(hù)筒外面與原土之間用粘土填滿、夯實(shí)，嚴(yán)防地表水順該處滲入。護(hù)筒頂部高出地下水位 米，旱地處還應(yīng)高出施工地面 。但如果處于深水處，或河床軟土、淤泥較厚時(shí)，要深入到不透水層內(nèi) 1－ 米以上，有沖刷影響的河床，要埋入局部沖刷線以下不小于 米。埋設(shè)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 2厘米，護(hù)筒斜度不得大于 1%。 護(hù)筒接頭處內(nèi)部無(wú)突出物，能耐拉、壓、不漏水。 三、護(hù)壁泥漿 鉆孔泥漿由水、粘土和添加劑組成，其主要性能有相對(duì)密度、粘度、靜切力、含 清水江特大橋施工組織設(shè)計(jì) 8 砂率、膠體率、失水率、酸堿度。開(kāi)工前要準(zhǔn)備數(shù)量充足和性能合格的粘土或膨潤(rùn)土； 制備泥漿：應(yīng)先將粘土塊盡量打碎，使在攪拌中易于成漿 ，縮短攪拌時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿有機(jī)械攪拌，人工攪拌和鉆錐攪拌三種方法。 四、鉆機(jī)就位 鉆機(jī)就位前對(duì)鉆機(jī)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括場(chǎng)地的布置與鉆機(jī)座落處的平整和加固，主要機(jī)具的檢查與安裝，配套設(shè)備的就位及水電供應(yīng)的接通。 將鉆頭中心線對(duì)準(zhǔn)樁孔中心，誤差控制在 2 厘米以?xún)?nèi)，鉆機(jī)定位后，底座必須平整、穩(wěn)固，確保在鉆進(jìn)中不發(fā)生傾斜和位移。 五、鉆孔 鉆孔作業(yè)時(shí)要分班連續(xù)進(jìn)行，鉆孔時(shí)必須及時(shí)填寫(xiě)鉆孔記錄，交接班時(shí)要交待鉆進(jìn)情況及下一班的注意事項(xiàng)。 要經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行試驗(yàn)，不保要求時(shí)，隨時(shí)改正；要經(jīng)常 注意土層變化，在土層變化處均應(yīng)撈取渣樣，判明土層，并記入記錄中，以便和地質(zhì)勘測(cè)資料核對(duì)。 鉆孔開(kāi)始時(shí)，稍提鉆桿，在護(hù)筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)造漿，開(kāi)動(dòng)泥漿泵進(jìn)行循環(huán)，待泥漿均勻后以低檔慢速開(kāi)始鉆進(jìn)，使護(hù)筒腳處有牢固的泥皮護(hù)壁，鉆至護(hù)筒腳下 ，按正常速度鉆進(jìn)。如護(hù)筒底土質(zhì)松軟發(fā)現(xiàn)漏漿時(shí)，可提起鉆頭，向孔內(nèi)投放粘土，再放下鉆頭旋轉(zhuǎn)，使膠泥擠入孔壁堵住漏漿空隙，待不再漏漿時(shí)，繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過(guò)程中，必須保證鉆孔垂直。護(hù)筒內(nèi)的泥漿頂面，應(yīng)始終高出筒外水位或地下水位 米。 在鉆孔排渣、提錐除土或因故停機(jī)時(shí)，要保持孔 內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿相對(duì)密度及粘度，以防坍孔。 六、第一次清孔 清孔的目的是抽、換原鉆孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度、粘度、含砂率等指標(biāo)，清除鉆渣，減少孔底沉淀厚度防止樁底存留沉渣土過(guò)厚而降低樁的承載力。還為灌注水下砼創(chuàng)造良好的條件，使測(cè)深正確，灌注順利，確保砼質(zhì)量，避免出現(xiàn)斷樁之類(lèi)重大工程質(zhì)量事故。清孔應(yīng)符合下列規(guī)定：孔底 500 毫米以?xún)?nèi)的泥漿相對(duì)密度應(yīng)小于 ，含砂率≤4%，粘度＜ 28s，灌注砼前，孔底沉碴厚度應(yīng)≤ 300 毫米。 清孔時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 在清孔排渣時(shí)，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止 坍孔； 清孔后，將取樣盒（即開(kāi)口鐵盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出檢查沉淀在盒內(nèi)的渣土，渣土厚度應(yīng)符合要求。 不得用加深孔底深度的方法代替清孔。 七、吊設(shè)鋼筋籠 清水江特大橋施工組織設(shè)計(jì) 9 鋼筋籠要按設(shè)計(jì)要求預(yù)先焊成鋼筋骨架，整體或分段就位，吊入鉆孔，鋼筋骨架吊放前測(cè)孔深是否符合設(shè)計(jì)要求；孔壁有無(wú)縮徑偏孔等防礙骨架吊放在正確就位的情況，鋼筋骨架采用吊車(chē)進(jìn)行吊放，吊放過(guò)程中應(yīng)避免骨架碰撞孔壁。為保證骨架外砼的保護(hù)層厚度，并應(yīng)隨時(shí)校正骨架位置，待骨架達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即將骨架牢固定位于孔口，立即澆灌砼。 八、導(dǎo)管安裝 將導(dǎo)管內(nèi)徑 一般采用 25～ 35cm 的剛性導(dǎo)管，導(dǎo)管在使用前進(jìn)行必要的水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，在符合要求后對(duì)導(dǎo)管編號(hào)，連接，用吊車(chē)一次或分節(jié)放入孔內(nèi)，導(dǎo)管下端距孔底要求有 2540cm 的距離，導(dǎo)管上口接一個(gè)漏斗，并在接口處設(shè)隔水栓以隔絕砼與導(dǎo)管中的水（為使導(dǎo)管能居中插入，在離砼下端 46米處加一導(dǎo)向裝置，其外徑應(yīng)小于鋼筋籠內(nèi)徑，一般小于 1520cm）。 九、設(shè)儲(chǔ)料倉(cāng) 砼的澆筑由于受拌和速度的影響，屬于間歇性工作，為方便砼灌注時(shí)有一定的沖擊力，在漏斗上方設(shè)一個(gè)儲(chǔ)料倉(cāng)，儲(chǔ)料倉(cāng)應(yīng)比漏斗口高 米，其容量不小于 立方米。 十、拌制砼 砼由電子計(jì)量拌合站拌和，采用混凝土輸送泵輸送至施工現(xiàn)場(chǎng)。 十一、灌注砼 澆筑砼的速度要快，一氣呵成，首次澆筑應(yīng)在儲(chǔ)料倉(cāng)和漏斗中儲(chǔ)備足夠數(shù)量的砼后，剪斷隔水栓吊繩，打開(kāi)儲(chǔ)料倉(cāng)閥門(mén)，這時(shí)儲(chǔ)備的砼連同隔水栓向孔底猛落，同時(shí)孔內(nèi)的水位驟漲外溢，說(shuō)明砼已灌入孔內(nèi)。導(dǎo)管第一次埋深應(yīng)大于 米，在灌砼的過(guò)程中要隨時(shí)計(jì)算導(dǎo)管的埋深，并實(shí)際進(jìn)行測(cè)量。 隨著灌注連續(xù)進(jìn)行，隨時(shí)拔管，中途停歇時(shí)間不得超過(guò) 30min。在整個(gè)灌注過(guò)程中，導(dǎo)管在混凝土中埋深以 ,既不能小于 1m也不能大于 6m,專(zhuān)人測(cè)量導(dǎo)管埋置深度及管內(nèi)外混凝土面的高差，及時(shí)填寫(xiě)水下混凝土灌注記錄。利用導(dǎo)管內(nèi)的混凝土超壓力使混凝土的灌注面逐漸上升，上升速度不低于 2m/h，直至高于設(shè)計(jì)標(biāo)高 ，以便鑿除浮漿，確保混凝土質(zhì)量。在灌注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土宜通過(guò)溜槽慢慢地注入漏斗和導(dǎo)管，不得將混凝土整斗傾入導(dǎo)管內(nèi)，以免導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡膠墊而使導(dǎo)管漏水；同時(shí)，對(duì)灌注過(guò)程中的一切故障均記錄備案。 混凝土面接近鋼筋骨架時(shí)，宜使導(dǎo)管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以減小混凝土的沖擊力；混 凝土面進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋骨架在導(dǎo)管的下口有一定的埋深。 在灌注過(guò)程中，將井孔內(nèi)溢出的泥漿引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，防止污染周邊環(huán)境及河流。 十二、護(hù)筒的撥出和提升應(yīng)注意下列事項(xiàng)： 清水江特大橋施工組織設(shè)計(jì) 10 處于地面及樁頂以下的井口整體剛性護(hù)筒，應(yīng)在灌注完混凝土后立即撥出；處于地面以上、能拆除的護(hù)筒，須待混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到 5MP 后方可拆除； 使用全護(hù)筒灌注時(shí)，應(yīng)逐步提升護(hù)筒，護(hù)筒內(nèi)的混凝土高度應(yīng)考慮本次護(hù)筒將提升的高度及為填充提升護(hù)筒所產(chǎn)生的空隙所需高度（一般不小于 1m），以防提升后脫節(jié)。但護(hù)筒內(nèi)混凝土 也不得過(guò)高，以防護(hù)筒內(nèi)外側(cè)摩阻力超過(guò)起撥能力。 十三、灌注中途發(fā)生下列故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，但須注意以也事項(xiàng)： 首批混凝土灌注后導(dǎo)管進(jìn)水時(shí)，應(yīng)將已灌注的混凝土拌合物吸出，再改正操作方法，重新進(jìn)行灌注； 在混凝土面處于井孔水面以下不很深的情況下導(dǎo)管進(jìn)水時(shí)，可采用底塞隔水的方法，并外加一定壓力重新插入導(dǎo)管，恢復(fù)灌注； 灌注開(kāi)始不久發(fā)生導(dǎo)管堵塞時(shí)，可用長(zhǎng)桿沖搗或用振動(dòng)器振動(dòng)導(dǎo)管； 灌注開(kāi)始不久發(fā)生故障、用前述方法處理無(wú)效時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管撥出，將已灌注的混凝土吸出，將鋼筋骨架抽出，然后重新清孔、吊 裝鋼筋骨架和灌注混凝土； 按上述方法處理達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)重鉆補(bǔ)樁或會(huì)同上級(jí)主管部門(mén)研究補(bǔ)救措施。 十四、 施工中的故障處理及預(yù)防 掉鉆：對(duì)于鉆孔樁，發(fā)生掉鉆主要是由于操作人員對(duì)鉆桿和鉆頭連接部位檢查不周密，或拆裝鉆桿時(shí)不小心造成的。因此，掉鉆事故應(yīng)以預(yù)防為主，而預(yù)防掉鉆主要應(yīng)從加強(qiáng)操作人員的責(zé)任心抓起，嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，另外應(yīng)備好打撈工具，以備萬(wàn)一發(fā)生掉鉆時(shí)能盡快將鉆頭撈上來(lái)。 縮徑：對(duì)于縮徑，主要是由于鉆錐磨損過(guò)甚、焊接不及時(shí)或因地層中遇有膨脹的軟土、粘土泥巖造成的，前者應(yīng)注意及時(shí)焊補(bǔ)鉆 錐，后者應(yīng)采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，己發(fā)生縮徑時(shí)，應(yīng)在該處用鉆錐上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑。 斜孔、螺栓孔：斜孔和螺栓孔是由于鉆機(jī)位置不正、鉆桿不直、鉆臺(tái)中心和鉆桿中心不在同一直線上造成的。預(yù)防此事故的措施是：檢查鉆機(jī)的就位情況，確保鉆桿垂直，鉆機(jī)穩(wěn)定。 斷樁：這是最嚴(yán)重的事故，由于多種原因造成的灌注混凝土的失敗、灌注過(guò)程中的停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、混凝土中個(gè)別段強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)等，均會(huì)造成斷樁。歸納起來(lái)，造成斷樁的原因主要有混凝土卡管、導(dǎo)管拔不出、（埋管）導(dǎo)管折斷、灌注混凝土過(guò)程中塌孔等。灌注水下混凝土是一項(xiàng)技 術(shù)性很強(qiáng)的工作，質(zhì)量要求很高。施工中必須嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，否則將難以保證質(zhì)量。另外，混凝土拌合質(zhì)量不勻和導(dǎo)管不在孔中心也可能導(dǎo)致斷樁。因此，斷樁的預(yù)防措施除經(jīng)常檢查導(dǎo)管及其連接情況外，加強(qiáng)施工人員的責(zé)任心同樣是防止斷樁的重要方面。 清水江特大橋施工組織設(shè)計(jì) 11 挖孔灌注樁 一、挖孔 挖孔施工選擇合適的孔壁支護(hù)類(lèi)型，一般可安裝木框架、竹籬、柳條、荊笆、預(yù)制混凝土井圈或鋼圈支護(hù)，也可采用現(xiàn)澆或噴射混凝土護(hù)壁； 摩擦樁的非永久性支護(hù)，在灌注混凝土?xí)r逐步拆除，不能拆除的非永久性支護(hù)，不得用于摩擦樁； 以混凝土護(hù)壁作為樁身的一部分 時(shí)，只能用于樁身截面不出現(xiàn)拉力的樁（摩擦樁和柱樁），其混凝土標(biāo)號(hào)不得低于樁身混凝土標(biāo)號(hào)； 挖孔時(shí)如有水滲入，及時(shí)加強(qiáng)孔壁支護(hù)，防止水在井壁浸流造成坍孔。滲水應(yīng)予排除或用井點(diǎn)法降低地下水位。同一墩臺(tái)數(shù)孔同時(shí)開(kāi)挖，滲水量大的一孔應(yīng)超前開(kāi)挖，用于集中排水，以降低其他樁孔的水位； 挖孔時(shí)，注意施工安全，挖孔工人必須配有安全帽、安全繩，必要時(shí)搭設(shè)掩體，提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷?yè)P(yáng)機(jī)等機(jī)具，必須經(jīng)常檢查。井口圍護(hù)要高出地面20～ 30 ㎝，防止土、石、雜物滾入孔內(nèi)傷人。挖孔工作暫時(shí)，孔口必須罩蓋。挖孔時(shí)，還要 經(jīng)常檢查孔內(nèi)的二氧化碳含量，如超過(guò) ％或孔深超過(guò) 10m 時(shí)，要采取機(jī)械通風(fēng)； 挖孔樁孔內(nèi)巖石須爆破時(shí)，采用淺眼爆破法，嚴(yán)格控制炸藥用量，并在炮眼附近加強(qiáng)支護(hù)，防止震塌孔壁。樁孔較深時(shí)，要采用電引爆，當(dāng)樁底進(jìn)入斜巖層時(shí)，應(yīng)鑿成水平或臺(tái)階狀再進(jìn)行爆破?？變?nèi)爆破后，要先通風(fēng)排煙，經(jīng)檢查無(wú)毒氣后施工人員方可下井繼續(xù)作業(yè)； 挖孔施工時(shí)如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時(shí)，可采用水泥砂漿壓灌卵石環(huán)圈或其他有效的止水措施； 終孔檢查處理：挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度以后，進(jìn)行孔底處理，井底必須做到平整無(wú)松渣、淤泥、沉淀等擾 動(dòng)過(guò)的軟層；如地質(zhì)復(fù)雜，要釬探了解孔底以下地質(zhì)情況是否能滿足設(shè)計(jì)要求，才允許進(jìn)行混凝土灌注施工。 二、灌注混凝土 孔內(nèi)混凝土要一次性連續(xù)灌注完成，從孔底及孔壁滲入的地下水上升速度較小時(shí)（參考值小于 6 ㎜／ min） ，采用在空氣中灌注混凝土樁的方法，在施工中應(yīng)注意以下事項(xiàng)： a、混凝土坍落度，當(dāng)孔內(nèi)無(wú)鋼筋骨架時(shí)，宜小于 ㎝；當(dāng)孔內(nèi)設(shè)置鋼筋骨架時(shí)，宜為 7～ 9㎝。如用導(dǎo)管灌注混凝土，可在導(dǎo)管中自由墜落，導(dǎo)管應(yīng)對(duì)準(zhǔn)中心。開(kāi)始灌注時(shí)，孔底積水深不宜超過(guò) 5 ㎝，灌注的速度應(yīng)盡可能加快，使混凝土對(duì)孔壁的壓力盡快 清水江特大橋施工組織設(shè)計(jì) 12 地大于滲 水壓力，以防水滲入孔內(nèi)。 b、樁頂或承臺(tái)、連系梁底部 2m 以下灌注的混凝土，可依靠自由墜落搗實(shí)，不必再用人工搗實(shí)；在此線以上灌注的混凝土以振搗器搗實(shí)。 c、孔內(nèi)的混凝土灌注至樁頂以后，立即將表面已離析的混合物和水泥浮漿等清除干凈。 當(dāng)孔底滲入的地下水上升速度較大時(shí)（參考值大于 6 ㎜／ min） ，視為有水樁，按水中灌注樁灌注混凝土的方法進(jìn)行施工，具體方法參照鉆孔灌注樁施工方法。但應(yīng)注意灌注混凝土之前，孔內(nèi)的水位至少應(yīng)與孔外穩(wěn)定地下水位同樣高度