【導讀】云桂鐵路（廣西段）YGZQ-3標段。塘史雙線特大橋施工組織設計。中鐵十四局集團有限公司。中鐵十四局集團云桂鐵路(廣西段)YGZQ-3項目部塘史雙線特大橋樁基施工方案

　　

【正文】 ） ： V=（ л D2/4） (H1+H2)+（ л d2/4） h1 式中 :V—— 灌注首批砼所需數(shù)量 (m3)； D—— 樁孔直徑 (m)； H1—— 樁孔底至導管 底端間隙 ,一般為 ； H2—— 導管初次埋置深度 (H2≥ )； Hw—— 井孔內(nèi)混凝土面以上水或泥漿深度（ m）； d—— 導管內(nèi)徑 (m)； h1—— 樁孔內(nèi)砼高度達到埋置深度 Hc 時 ,導管內(nèi)砼柱平衡導管外泥漿壓力所需的高度 (m),即 h1 = Hw rw/rc 。 灌注第一批混凝土應緊湊、連續(xù)地進行，嚴禁中途停工 。為確保樁頂質(zhì)量，根據(jù)技術標準，在樁頂設計標高以上加灌 1m 以上高度，以便保證混凝土強度，多余部分接樁前鑿除，樁頭應無松散層。 灌注水下混凝土時，隨時探 測鋼護筒頂面以下的剩余孔深并計算所灌注的混凝土的高度，以便控制導管埋入深度和樁頂標高。 測錘法：用繩系重錘吊入孔中，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面，根據(jù)測繩所示錘的沉入深度換算出混凝土的灌注深度。測錘一般制成圓錐形，錘重不宜小于 4kg，測繩要采用質(zhì)輕、拉力強，遇水不伸縮，標有尺度的測繩。 在混凝土灌注過程中，要防止混凝土 拌和 物從漏斗溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝固，致使測深不準。同時應設專人注首批混凝土數(shù)量計算中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 17 意觀察導管內(nèi)混凝土下降和井孔水位上升，及時測量復核孔內(nèi)混凝土面高度及導管埋入混凝土的深度，做 好詳細的混凝土施工灌注記錄，正確指揮導管的提升和拆除。探測時必須仔細，同時以灌入的混凝土數(shù)量校對，防止錯誤。 施工中導管提升時應保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。當導管提升到導管接頭露出孔口以上一定高度，可拆除 1 節(jié)或 2 節(jié)導管（視每節(jié)導管長度和工作平臺距孔口高度而定）。拆除導管動作要快，拆裝一次時間一般不宜超過 15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具掉入孔中，要注意安全。已拆下的導管要立即清洗干凈，堆放整齊。 鉆孔灌注樁泥漿、鉆渣的處理 在施工作業(yè)面內(nèi)自挖簡易沉渣池，沉渣池的體積能滿足一個鉆孔灌注樁的沉渣 方量，通過泥漿分離器分離出來的沉渣流入到沉渣池內(nèi)，儲存到一定體積后用拖車運輸?shù)街付ǖ臈壴攸c。 在混凝土灌注的過程中，挖泥漿池一個，泥漿池的容積大于 2 根最大鉆孔樁的泥漿的體積和，每一根樁灌注結(jié)束后將泥漿沉淀后 可 將沉渣運送到指定的地點，泥漿循環(huán)使用。 樁身質(zhì)量檢測 鉆孔樁要按下述要求進行樁身質(zhì)量檢測： ① 所有鉆孔樁樁身混凝土質(zhì)量應進行低應變動測法檢測 ； ② 對質(zhì)量有問題的樁，鉆取樁身混凝土鑒定檢驗； ③ 鉆孔到達設計高程后，根據(jù)地質(zhì)情況和樁孔位置，用檢孔器檢查樁孔孔深、施工偏差要符合設計要求 ； ④每根樁作 混凝土檢查試件不少于一組。 鉆孔灌注 樁施工措施 在鉆孔過程中，如果鉆孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細密的水泡，就表示已坍孔。此時，出渣量顯著增加而不見鉆頭進尺，但鉆孔負荷顯著增加，中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 18 泥漿泵壓力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，鉆孔便無法正常進行，易造成掉鉆、埋鉆事故。 其防治措施如下： ① 在松散粉砂土或流砂中鉆孔時，應選用較大比重、粘度的泥漿。一般選用優(yōu)質(zhì)黃泥制作泥漿，要求黃泥中不得含有沙石等雜質(zhì)，塑性指數(shù)大于 22， 并放慢進尺速度，也可投入粘土摻片石或卵石，低錘沖擊，將粘土膏、片石卵石擠入孔壁 穩(wěn)定孔壁。 ② 根據(jù)不同地質(zhì)，調(diào)整泥漿比重。確保泥漿具有足夠的稠度確?？變?nèi)外水位差，維護孔壁穩(wěn)定。泥漿的比重控制在 ～ ，數(shù)量不少于單樁井孔體積的 2 倍。實踐證明：高質(zhì)充足的泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的關鍵之一。鉆至井孔上段 6～ 7米時，可不必向井孔內(nèi)輸入高壓水，使鉆渣自然形成濃稠的泥漿護壁，特別是護住最易坍塌的護筒底腳處的井壁。 ③ 清孔時應指定專人負責補水，保證鉆孔內(nèi)必要的水頭高度，中段 6～7m 可輸入高壓水承壓清孔。下段 6～ 7m 輸入泥漿，如此作法，既有效地保證了施工質(zhì)量，又節(jié)省 了成本較高的黃泥用量。 ④ 發(fā)生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。坍孔部位不深時，可用深埋護筒法，將護筒周圍土夯實填密實重新鉆孔。 ⑤ 發(fā)生孔內(nèi)坍塌時，判明坍塌位置，回填砂和粘土 (或砂礫和黃土 )混合物到坍孔處以上 1～ 2m。如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實后再進行鉆進。 現(xiàn)場鉆成的樁孔，垂直樁不豎直，斜樁斜度不符合要求的標準或樁位偏離設計樁位等稱為鉆孔偏斜。鉆孔偏斜會使灌注樁施工時鋼筋籠難吊入，或造成樁的承載力小于設計要求。造成鉆孔偏斜的原因大致有五個方面：一是 鉆孔中遇到較大孤石或探頭石；二是在有傾斜度的軟硬地層交界處，巖面傾斜處鉆進，或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進，鉆頭受力不均；三中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 19 是擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方；四是鉆機底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷；五是鉆桿彎曲，接頭不正。 其防治措施如下： ① 安裝鉆機時要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，同時要求起重滑輪輪軸、固定鉆桿的卡孔、護筒中心三者在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。 ② 由于主動鉆桿較長，轉(zhuǎn)動時上部擺動過大，必須在鉆架上增設導向架，控制鉆桿上的提引水籠頭，使其沿導向架向中鉆進。 ③ 鉆桿、接頭應逐個檢查，及時調(diào)正。如主動鉆桿 彎曲，要用千斤頂進行調(diào)直。 ④ 在有傾斜的軟硬地層中鉆進時，應吊著鉆桿控制進尺，低速鉆進；或回填片石、卵石沖平后再鉆。 ⑤ 在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔，使孔正直。 ⑥ 偏斜嚴重時應回填砂粘土到偏斜處，待沉積密實后再繼續(xù)鉆進；或在開始偏斜處設置少量炸藥 (少于 1kg)爆破，然后用砂石和砂礫石回填到該位置以上 1m左右，重新沖鉆。 產(chǎn)生孔徑小于設計孔徑現(xiàn)象稱為縮孔?？s孔產(chǎn)生鋼筋籠的混凝土保護層過小并降低樁承載力的質(zhì)量問題。產(chǎn)生縮孔主要原因有：一是 鉆機 焊補不及時，嚴重磨損的鉆錐鉆出比設計樁徑徑稍小的孔； 二是鉆進地層中有軟塑土，遇土膨脹后使孔徑縮小。 其防治措施如下： ① 經(jīng)常檢查 鉆機 尺寸，及時補焊或更換鉆齒。有軟塑土時，采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。 ② 采用 鉆機 上、下反復掃孔的方法來擴大孔徑。 、鉆孔漏漿 護筒外壁冒水，護筒刃腳或鉆孔壁向孔外漏泥漿的現(xiàn)象稱為護筒冒水、鉆孔漏漿。一旦漏漿，護筒內(nèi)承壓水頭高并得不到保障，易引發(fā)坍孔，也中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 20 會造成護筒傾斜、位移及周圍地面下沉。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因有：一是護筒埋設太淺，周圍填土不密實，或護筒的接縫不嚴密，在護筒刃腳或其接縫處產(chǎn)生漏水；二是鉆頭起落時，碰撞 護筒，造成漏水；三是鉆孔中遇有透水性強或地下水流動的地層 。四是護筒內(nèi)水位過高。 其防治措施如下： ① 埋設護筒時，護筒四周土要分層夯實，土質(zhì)選擇含水量適當?shù)恼惩?。外護筒一般采用鋼制護筒，其主要作用是固定樁位，控制孔口有一定的水頭，保護孔口塌陷，不穿孔。在旱地上埋設外護筒一般采用挖埋法。埋置深度以進入好土 1m 以上為宜，并在護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土分層回填夯實，以達到最佳密實度。 ② 起落鉆頭，要注意對中，避免碰撞護筒。 ③ 有鉆孔漏漿相應情況時，可增加護筒沉埋深度，采取加大泥漿比重，倒入粘土慢速轉(zhuǎn) 動，用沖擊法鉆孔時，還可填入片石、碎卵石土，反復沖擊增強護壁。 ④ 適當降低護筒內(nèi)的水頭。施工中，嚴格控制好護筒內(nèi)水位，一般情況下以保 證 高于 護 筒外施工水位 為宜。水頭過高易從護筒底腳處產(chǎn)生空孔現(xiàn)象，水頭過低又會減弱井孔內(nèi)的水壓外滲護壁作用。 ⑤ 如護筒嚴重下沉、位移，則應返工重埋護筒。 ⑥ 鉆孔孔壁漏水，可倒入粘土或填入片石、碎卵石土，以增強護壁。 清孔后孔底沉淀超厚 清孔的目的是抽、換孔內(nèi)泥漿，降低孔內(nèi)水的泥漿相對密度。清孔 不到位 ，不僅使樁尖承載力降低，且易引起樁身混凝土產(chǎn)生夾泥或有泥層，甚至發(fā)生 斷樁。產(chǎn)生孔底沉淀超厚的原因主要有：一是掏渣法清孔只能去除孔底粗粒鉆渣，不能降低泥漿的相對密度，灌注混凝土時，會有部分泥漿沉淀至孔底使樁尖沉淀層加厚；二是噴射清孔時，射水 (或射風 )的壓力過大易引起坍孔，壓力過小，又不能有效翻動孔底沉淀物；三是加深孔底不能降低孔內(nèi)水中泥漿的相對密度，同時加深孔底增加的承載力不能補償中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 21 未清孔造成的承載力損失。 其防治措施如下： ① 清孔應根據(jù)設計要求、鉆孔方法、機具設備條件和土層情況選定適應方法，達到降低泥漿相對密度、清除鉆渣、清除沉淀層或盡量減少其厚度的目的。 ② 對于各種鉆孔方法 ，采用抽漿清孔法清孔最徹底。清孔中，應注意始終保護孔內(nèi)流水頭，以防坍孔。 ③ 清孔后，應從孔口、孔中部和孔底部分提取泥漿，測定要求的各項指標。這三部分各項指標的平均值，應符合質(zhì)量標準的要求。 造成鋼筋籠上浮的主要原因有：一是由于澆注的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上??；二是由于混凝土灌注時鋼筋籠和導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同 時也帶動鋼筋籠上移。 其防治措施如下： ① 灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆注標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端 2～ 3m 時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。 ② 當發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時，應立即停止?jié)沧?，并準確計算導管埋深和已澆混凝土標高，提升導管后再澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。 造成斷樁與夾泥層的主要原因有：一是泥漿過稠增加了澆注混凝土的阻力、泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，因此在施工中經(jīng)常發(fā)生導管堵塞、流動不暢等現(xiàn)象，甚至灌滿導管還是不行，最后只好提取導管上下振擊，由于導管內(nèi)儲存 大量混凝土，一旦流出其勢甚猛，在混凝土流出導管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層；二是灌注混凝土過程中，因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虏逡彩窃斐蓨A泥中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 22 層和斷樁的原因。導管提漏有 以下 原因： ① 當導管堵塞時采用上下振擊法，使混凝土強行流出，但如此時導管埋深很少，極易提漏。 ② 在測量導管埋深時，對混凝土澆注高度判斷錯誤，而在卸管時多提，使導管提離混凝土面，也就產(chǎn)生提漏，引起斷樁； ③ 灌注時間過長，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，隨時間增長，泥漿中殘渣將不斷沉淀，從而加厚了積聚在混凝土表面 的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，造成堵管與導管拔不上來，引發(fā)斷樁事故； ④ 導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔上后混凝土不能及時沖填，造成泥漿填入。 其防治方法如下： ，產(chǎn)生極大的沖擊力克服泥漿阻力。 ，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態(tài)防導管堵塞。 ，灌注混凝土過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規(guī)程。 、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。 旋挖鉆鉆孔 樁基施工主要環(huán)節(jié)為鉆孔、下放鋼筋籠 、灌注混凝土。 旋挖鉆孔樁 下放鋼筋籠、灌注混凝土與其他樁基施工 工藝 相同，故以下主要對 旋挖鉆機成孔工藝進行敘述。 （如圖所示） 中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 23 施工工序 樁位測量放線完成后，放出十字線，并保護好樁位，等護筒埋設好后進行復測 ， 并記錄放樣數(shù)據(jù)備案 。 樁位測量 鉆機就位 注漿鉆進 是否到設計位置？ Y 是否滿足 規(guī)范要求？ 灌注混凝土 N Y N 挖泥漿池 泥漿制備 吊放鋼筋籠 鉆機移位 下導管 中鐵十四局 集團 云桂鐵路 (廣西段 )YGZQ3項目部 塘史 雙線特大橋施工組織設計 24 鉆孔前設置堅固、不漏水的孔口護筒 ， 護筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑，比鉆頭大約 20cm，護筒頂面高出施工水位或地下水位 2m，埋設鋼護筒，還需滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時還高出 施工地面 。 護筒埋置深度符合下列規(guī)定：岸灘