石佛沟特大桥钻孔灌注桩施工
石佛沟特大桥钻孔灌注桩施工
程国强
（闻喜至合阳高速公路建管处 山西省运城市 044000）
摘要：在土木工程项目管理中，施工组织设计是一个必不可缺的管理手段。编制施工组织设计是土木工程专业工作人员必须掌握的基础技能。大桥施工组织设计是研究公路基本建设过程中众多要素的合理组织与安排的科学。根据其所处的环境、施工工期等进行合理的组织、安排，使之有条不紊，以实现有计划、有组织、均衡地施工，使其在工期上尽可能短，质量上尽量高、资金上尽量省，成本上尽量低。
关键词：大桥，钻孔灌注桩施工
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，
[2]顾安邦，桥梁工程，北京：人民交通出版社，2002.6.10
