河北省石家莊至冀晉界公路專案lj-4合同段
河北冀通路橋建設****
河北省石家莊至冀晉界公路專案lj-4合同段
專案經理部
施工方案
河北省石家莊至冀晉界公路lj-4標k31+278右幅：42-30m\左幅：40-30m冶河特大橋基礎為鑽孔灌注樁基礎，共計178根，其中直徑200cm的樁共計166根，直徑150cm的樁共計12根。
根據具體地質情況，樁基成孔採用衝擊鑽孔的工藝方式，以下具體介紹衝擊鑽孔的主要施工方法。
一、施工工藝
1、施工測量放樣
橋梁橋中心線施工放樣成果經監理工程師批准後，進行具體的樁位施工放樣工作。用「十字交會法」控制樁位的中心位置，進行基坑開挖、護筒埋設工作；護筒埋設完畢，在護筒上邊緣用紅（白）漆點上十字線控制點。鑽孔過程中鑽頭的偏位、孔位傾斜和鋼筋籠的偏位均按十字線控制，因此在鑽孔過程中或終孔後下鋼筋籠前必須經常複測護筒高程及中心線，以確保樁位準確及鋼筋籠位置的準確性。
2、護筒埋設
護筒採用5～8mm的鋼板捲製而成，護筒內徑應大於樁徑至少200mm，一般護筒高 2.0m。護筒要焊接牢固，連線嚴密不漏水。
埋設護筒時，護筒頂端應高出地下水位2.0m、高出地面0.3m，護筒底端的埋置深度1.
0～ 1.5m；對於砂性土應將護筒周圍0.5～1.
0m範圍內的土挖出，夯填粘性土。埋置後的護筒中心線與樁中心線重合，平面位置偏差不得大於5cm，護筒傾斜度的偏差不得大於1%。在鑽孔過程中，隨時檢查複核護筒位置的準確性。
護筒在混凝土達到允許強度後拔除。
3、護壁泥漿
為防止孔壁坍塌和起浮懸鑽渣、冷卻鑽具等作用，沖孔時應採用泥漿護壁。在施工前充分備足用於調製泥漿的膨潤土或粘土。調製的粘土泥漿的相對密度、粘度、含砂率等效能指標根據實際鑽進土層進行調整，並符合《技術規範》的技術要求。
鑽孔泥漿始終高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。
根據本工程特點，擬採用抽砂筒撈渣、粘土造漿後立幫浦回灌迴圈組成泥漿迴圈系統，並設約10m3的濾渣池，以便鑽渣及時清除，還可以備漏漿時能及時補充泥漿。每個泥漿池分迴圈池、儲漿池，中間設泥漿通道。迴圈池與樁基鑽孔用泥漿槽連線，泥漿在樁基鑽孔與迴圈池間迴圈。
4、鑽孔
鑽孔灌注樁施工採用衝擊鑽機成孔時，配和起重機移動就位。當樁基為嵌巖樁，穿入地層為較硬土層或中風化以上岩層時，採用衝擊鑽機沖孔。鑽機就位前，應對鑽架和各種鑽具進行檢查、維修，鑽具規格必須符合設計樁徑的要求。
鑽機安裝就位時，底座和頂端應平衡，鑽機底座地基堅實平整，鑽孔支架平台牢固穩定，滿足機械承重及工作震動要求，鑽機架設必須穩固，不得產生位移或沉陷。鑽機、鑽架或桅杆的頂端應用風纜固定，並在鑽進過程中經常檢查，頂部滑輪緣的鉛垂線和錐頭的中心應對準樁位中心，其偏差不得大於2cm。
當上述準備工作妥當後，即可開始鑽孔。鑽孔開始後要認真按專案填寫施工原始記錄和檢查記錄。在鑽孔過程中應隨時檢查錐頭直徑和偏離中心情況，每班最少檢查3-4次。
發現錐頭直徑變小或超出偏離中心誤差，應對錐頭補焊或調整錐頭使之對準樁位中心。無論採取何種方法鑽孔，開孔必須正確。
採用衝擊法鑽孔，應用小衝程開孔，使初成孔堅實，豎直、圓順，能起導向作用，並防止孔口坍塌，鑽孔深度超過鑽錐全高時，方可施行正常衝擊。在鑽機沖孔時，應勤鬆繩，防止打空錘。在起落錐頭時，速度應均勻，不得突然加速，以免碰撞孔壁造成坍孔，並防止錐頭擺動過大，造成擴孔加大，增加灌注混凝土的數量。
衝擊鑽錐起吊進出孔口時，嚴禁孔口附近站人，防止鑽錐撞擊發生人身事故。禁止錐頭砸撞或重壓護筒，當發現或懷疑護筒有位移時，應停止作業，由測量人員重新定位後再進行鑽進。
衝擊鑽孔時，應在中距5m內的任何混凝土灌注樁完成24h後才能開鑽，避免干擾相鄰樁混凝土的凝固。在鑽孔掏碴過程或中途停鑽時，應保持孔內具有規定的水位要求和泥漿的比重及粘度，以防坍孔。當停電或發生機械事故時，錐頭應提出孔外或懸吊孔中，以防塌孔或泥砂沉澱埋住錐頭。
當鑽孔深度將達到設計要求時要常量測孔深，保證不小於設計樁長。嵌巖樁一定要鑽到嵌巖深度後方可終孔，並用平底錐進行平底處理。
5、清孔
當鑽孔達到設計深度後，成孔質量符合圖紙要求並經過監理工程師批准，立即進行孔內及孔底的清理工作。稍提起鑽具，離孔底20厘公尺處反覆衝擊，採用正迴圈進行換漿清孔，並保持一定水頭高度，以防止塌孔。砼灌注前進行二次清孔，確保孔底沉碴和泥漿引數滿足設計和規範要求。
清孔後的孔底沉渣應小於5cm，泥漿指標：相對密度為1.03-1.
1，粘度為17-20s，膠體率》98%，含砂率小於2%。可利用壓風機配合風管清孔，以滿足嵌巖樁設計和規範要求。
清孔工作的質量對樁的承載力影響甚大，必須特別注意當沖孔完成後在較短時間內不能灌注混凝土時，暫不要清孔、掏漿，以免減少泥漿對孔壁的壓力造成坍孔。當清孔完成後，應立即進行灌注混凝土的準備工作，如在灌注混凝土前孔底回淤量及泥漿比重超出規範要求時，應重新進行清孔。不得用加深孔底深度的方法代替清孔。
清孔後鑽孔的質量要求：
鑽孔清孔完成後，孔底沉澱物的厚度按照圖紙規定值進行檢查，無規定時，對於直徑等於或小於1.5m的摩擦樁沉澱厚度應等於或小於20cm；當樁徑大於1.5m或樁長大於40m或土質較差的摩擦樁沉澱厚度應等於或小於30cm。
鑽孔的質量應符合以下要求時方可進行樁基混凝土的澆築工作。a.平面位置任何方向均小於5cm偏差；b.
鑽孔直徑不小於設計樁徑；c.垂直樁的傾斜率不大於1%；d、回淤量符合圖紙規定；e、樁長不小於設計樁長。當超出以上質量標準要求時，應調整鑽具進行挽救或返工處理。
6、鋼筋骨架的綁紮與就位
樁的鋼筋骨架根據其設計長度分單節或雙節製作，雙節製作採用在井口搭接的方式進行，在鋼筋籠製作時，上下兩節的接頭按規範規定不大於50%相互錯開。
鋼筋籠的主筋採用閃光對焊，對焊時根據施工現場的氣溫選擇合適的施焊引數。
鋼筋籠製作採用加強筋成形法，按設計尺寸做好加強筋，標出各主筋的位置。把主筋擺在平整的工作台上，每隔兩公尺標出加強筋的位置，焊接時，使加強的任一主筋標記對準主筋上加強標記，扶正加強筋，用木製直角板校正垂直度，然後焊接。在一根主筋上焊好全部加強筋後，在骨架兩端各站一人轉動骨架，將其餘主筋按照上法焊好，然後將骨架擱於支架上，套好螺旋筋，按設計布置好螺旋筋並綁紮於主筋上，點焊牢固，交叉焊點1/3以上。
鋼筋籠的鋼筋符合材料質量要求，主筋和螺旋筋的長度、間距和焊接質量檢驗符合質量要求後方可使用。鋼筋籠具有強勁的內支撐或輔助支撐，在吊裝和就位過程中防止扭曲變型。根據保護層厚度製作柱狀混凝土預製塊，用輔助鋼筋串起焊接在鋼筋籠縱向主筋上或串在鋼筋籠的螺旋筋上，沿樁長方向等距離（不超過2m)布置在鋼筋的周圍，作為控制混凝土保護層厚度的部件。
鋼筋骨架要豎直吊裝入孔，防止衝擊護筒或插入孔壁造成坍孔。鋼筋籠就地焊接時上下主筋位置應對直，保證上下主筋中心軸線在同一條直線上，焊接採用單面搭接焊，焊接長度，焊接質量應符合要求，焊接要快，儘量減少焊接時間。孔口要設定定位架，鋼筋骨架入孔後要按照設計中心設計高程將鋼筋籠與定位架牢固的固定在一起，定位架應牢固穩定。
在鋼筋籠外側設定4根5m長的導向管，導向管直徑與保護層厚度一致，導向管上端固定在定位架的定位圈上。鋼筋籠底面高程誤差不得超過±50mm。
7、灌注樁砼施工
灌注樁砼採用集中拌和，砼攪拌運輸車運輸，在井口搭設工作平台，導管灌入法施工。嚴格把好砼原材料數量關，由專人掌握好配合比，每棵樁做三組試塊，在開灌、中間和結束時各做一次坍落度測定。一般坍落度控制在18-20cm。
砼開灌前應先安放導管，檢查泥漿沉澱厚度，若不符合設計要求，進行二次清孔。待達到標準後方可灌注砼。
澆灌時為確保不出現斷樁和堵管現象，導管在施工前進行泌水、壓力試驗，並進行編號。導管同心度不超過±2mm。下入孔內的導管其連線部位必須密封，導管的深度距井底25-40cm。
不使用彎曲或不同心的導管。第一罐採用快速大量灌注且導管必須埋入砼面≥1m。正常灌注後，連續進行，嚴禁中途停工。
灌注中及時測定砼表面和導管埋入深度，嚴禁導管提出砼面，並設專人記錄砼灌入深度和導管埋深，導管埋深應嚴格控制在2-6m之間。埋深太大，增大灌注阻力，導致堵管；埋深太小，則增加拔管次數，灌注時間和勞動強度加大。另外，埋深太小，有可能導管底部漏出砼面或砼面上的泥漿浮渣流入導管內，造成樁體區域性缺陷。
一般最小埋深不低於2.0m。定期活動導管：
在灌注過程中，應定期活動導管，即每罐0.8-1.2m3砼，活動幾下導管，活動間距為0.
3m左右，不得超過0.5m。其作用是即可以密實導管下下部的砼，提高樁體質量，同時有可使砼在導管內暢通，提高導管灌注能力。
這是防止導管被堵塞的有效方法之一。
為防止鋼筋籠被混凝土頂托上浮，在灌注下段混凝土時應盡量加快，當孔內混凝土面接近鋼筋籠底部1m左右時，應放慢灌注速度，當混凝土面公升入鋼筋籠骨架底口4m以上時提公升導管，使其底口高於骨架底部2公尺以上，即可以恢復正常灌注速度。
防止堵管的措施
在整個灌注過程中，工長、工地質檢員、試驗員應堅守崗位，精心組織施工，發現問題及時解決，認真填寫水下混凝土灌注樁施工原始記錄。
鑽孔灌注樁完成，進行樁頭混凝土破除後，除按照樁位的平面位置進行檢查外，還要逐根進行無破損法檢測。如果監理工程師對樁的混凝土整體性有疑議或樁在施工過程中出現異常情況，採用鑽芯法對樁身進行整體鑽孔取樣檢測，檢驗結果不合格者視為廢樁。
8、檢測專案
表8.5.2 鑽孔灌注樁實測專案
9、故障處理及預防
（1）掉鑽：對於鑽孔灌注樁，發生掉鑽主要原因時由於操作人員對吊繩和鑽頭連線部位檢查不緊密，或拆裝鑽頭時不小心造成的。因此，掉鑽事故應以預防為主，而預防掉鑽主要應從加強操作人員的責任心抓起，嚴格按照操作規程操作，另外應備好打撈叉、鉤、繩套等打撈工具，必要時準備吊車，以備萬一發生掉鑽時能盡快將鑽頭撈上來。
（2）縮徑：對於縮徑，主要是由於鑽頭磨損過大、焊接不及時或因地層中遇有膨脹的軟土、粘土泥岩造成的，前者應注意及時焊補鑽追，後者應採用失水率的優質泥漿護壁，已發生縮徑時，應在該處用鑽錐上下反覆掃孔以空大孔徑。
（3）斜孔、擴孔：斜孔和擴孔是由於鑽機位置不正，吊繩與孔中心不重合，放繩過快，或因地層中出現孤石及岩性不均勻造成的。預防此事故的措施是;定期檢查鑽機的就位情況，確保吊繩與孔位對正，鑽機穩定;孤石及岩性不均勻地層要對鑽頭進行減壓，並加設導向裝置。
（4）斷樁：灌注混凝土的失敗、灌注過程中的停頓時間過長、混凝土中個別段強度達不到標準等，均會造成斷樁。造成斷樁的原因主要有混凝土堵管、導管拔不出、導管折斷、灌注混凝土過程中塌孔等。
灌注水下混凝土是一項技術很強的工作，對水泥漿的護壁效能及質量要求很高。施工中必須嚴格按操作規程進行，否則鋼筋籠將難以下放，導管與鋼筋難免掛卡，導管埋入深度難以保證，導管拔不出來。另外，混凝土拌合質量不勻和導管不在孔中心也可能導致斷樁。
因此，斷樁的預防措施除經常檢查導管機器連線情況外，加強施工人員的責任心同樣是防止斷樁的重要方面。
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