２０１２年第Ｏ７期 福 建 建 筑 Ｎ００７・２０１２ 总第１６９期 Ｆｕ］ｉａｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｖｏｌ・１６９ 河道回填土场地大孔径冲孑Ｌ灌注桩施工 周杰华 （福建七建集团有限公司 福建漳州 ３６３０００） 摘要：介绍厦漳高速公路扩建工程漳州段南港特大桥Ｋ４９６＋５２７～Ｋ４９７＋７５７段，处于九龙江紫泥镇河道场地，桩基施工平台用回填 土填方而成，桩基孔径较大，桩机锤头均在８Ｔ以上，施工时震动较大；本文介绍桩机在此种回填土平台施工时，如何解决桩机下陷偏位、 护筒下陷、护壁塌方及钢筋笼下陷等方法，使后面同等场地、同等工艺的工程能够避免发生上述问题，减少机械台班等不必要的损失。 关键词：灌注桩；大孔径；回填土；塌方 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－－６１３５（２０１２）０７一ＯＯ７９一Ｏ２ Ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｐｕｎｃｈｉｎｇ ｆｉｌｌｉｎｇ ｐｉｌｅ ｉｎ ｒｉｖｅｒ ｗａｙ ｂａｃｋｆｉｌｌ ｔｅｒｒａｃｅ ＺＨｏＵＪｉｅｈｕａ （Ｆｕｉｉａｎ Ｎｏ．７ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ ３６３０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｔｅｘｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈａｔ Ｎａｎｇａｎｇ ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｌｏｎｇ ｓｐａｎ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｚｈａｎｇｚｈｏｕ ｆｒｏｍ Ｋ４９６＋５２７ ｔｏ Ｋ４９７＋７５７ ｌｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｉｖｅｒ ｗａｙ ｔｅｒｒａｃｅ ｏｆ Ｚｉｎｉ ｔｏｗｎ ｎｅａｒ Ｊｉｕｌｏｎｇ ｒｉｖｅｒ ｉｎ ｔｈｅ Ｘｉａｚｈａｎｇ ｈｉｇｈｗａｙ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ．Ｉｔｓ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ ｉｓ ｍａｄｅ ｕｐ ｏｆ ｂａｃｋｆｉｌｌ ａｎｄ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｉｓ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｌａｎｉｓｈｅｓ ｏｆ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ａｒｅ ａｌｌ ａｂｏｖｅ ８Ｔ．Ｓｏ ｔｈｅ ｓｈａｋｅ ｉｓ ｓｔｏｎｇ ｗｈｅｎ ｉｔ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｔｈｉｓ ｔｅｘｔ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗａｙ ｔＯ ｓｏｌｖｅ ｓｕｂ— ｓｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ、ｐｉｌｅ ｃａｓｉｎｇ、ｂｒｅａｓｔ ｗａｌｌ ａｎｄ ｓｔｅｅｌ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｃａｇｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｉｌｅ ｄｒｉｖｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ｔｅｒｒａｃｅ ｏｆ ｂａｃｋｆｉｌｌ ＳＯ ａｓ ｔｏ ａｄｖｏｉｄ ｔｈａｔ ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔａｋｉｎｇ ｐｌａｃｅ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｕｎｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｌｏｓｔ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｅ－－ｔｅａｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｉｌｅ；Ｌａｒｇｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ；Ｂａｃｋｆｉｌｌ；Ｃｏｌｌａｐｓｅ Ｅ－ｎｍｉｌ：３５０７０９０９＠ｑｑ．ｃｏｒｎ １工程概况 强制将回填土压入河道中，将河道内表层淤泥挤出平台底，以 厦漳高速公路扩建工程漳州段南港特大桥Ｋ４９６＋５２７～ 防止平台整体滑移；如此反复，直至平台满足施工要求。 Ｋ４９７＋７５７段桩基，由于该段工程地处河道，地质情况复杂，地 ３．２桩机就位 层中夹有孤石且底部多处地质报告中均有微风化花岗岩层，故 平台填筑完成后，再进行桩位放样，将桩机吊装就位。桩 桩基成孔采用冲孔桩机，导管法灌注水下混凝土桩身施工；桩 机底座用钢管支垫，安装后的底座和顶端应平稳，在成孔时不 径为１．８ｍ、２．Ｏｍ、２．２ｍ三种，设计桩长最短６７ｍ，最长为 应产生位移或沉陷，否则应及时处理。 ８０ｍ。 ３．３钢护简的选择及安放 ２工程施工难点 钢护筒采用１２ｍｍ厚钢板屈卷而成，护筒直径比桩径大 （１）因工程地处河道，施工平台为回填土挤开河道中表层 ２００ｒｎｍ，高度２ｍ。在前期施工的桩均采用一节护筒，后来由于 淤泥填筑而成；加上桩机采用冲孔桩机震动大，且桩径较大，在 现场河道水深３ｒｎ左右，平台出水面ｌｍ左右，４ｍ高的回填土 成孔期间及下完钢筋笼防止回填土平台坍方是桩基施工前段 加上下部未挤掉的淤泥厚度，整个桩机施工平台整体性较差， 的关键。 个别桩点在成孔时由于振动，发生孔壁回填土塌方现象；为防 （２）因桩径较大且桩长较长，单根最大桩基一次性灌注混 止成孔时孔壁回填土塌方，根据现场情况反复研究，决定采用 凝土方量在３００ｍｓ以上，保证桩身混凝土的一次性灌注成功 ３节２ｍ的钢护筒焊接成一个６ｍ高护筒，在中间节及最上面 是桩基施工后期的关键。 一节护筒上部各焊接４个呈９Ｏ。的吊耳，并在中间节护筒预穿 ３桩基施工准备工作 钢丝绳如（图１），以便灌注桩身混凝土完成后能顺利的将６ｍ ３．１回填土平台施工 高的钢护筒拨出。最上一节距护筒顶部２００ｒａｍ处开设一个 在平台回填前，先初定出桩点位置，计划好平台尺寸及泥 ３０ｃｕｒｘ４０ｃｍ的孔口，与泥浆沟相通以便泥浆循环。 浆池位置，再进行填土。回填土采用黄土，自卸汽车运至现场， 护筒的埋设依据测量确定的桩位中心，以护简直径加 每卸一车均用反铲挖掘机将按２００ｍｍ高摊平，用机械臂压实， ２００ｒａｍ挖一道深１．５ｍ的圆沟，先安放最下面一节钢护筒并加 以调整，护筒中心与桩中心的平面位置偏差应不大于５０ｍｍ， 作者简介：周杰华（１９８１．１１一），男，工程师。 护筒在竖直方向的倾斜度应不大于１％。确保无误后将第二 收稿日期：２０１２—０５—２４ 节钢护吊至最下一节钢护筒正上方，确定中心及倾斜度均符合 要求后进行护筒焊接，焊接质量应严格控制，保证焊接连接处 的内壁无突出物，且能耐拉、压，不漏水。焊接完毕后，用挖掘 机配合冲孔桩机将钢护筒垂直压入土中，压入过程全程跟综测 ２０１２年Ｏ７期总第１６９期 周杰华・河道回填土场地大孔径冲孔灌注桩施工 ・８Ｏ・ 图１安放钢护简不慝图 量垂直度，以便随时调整护筒垂直度；重复上述过程，直至将最 上一节护筒压入土中至护筒顶离平台面３００ｒａｍ。护筒底部和 外侧周围采用沙袋填实，以确保护筒的稳定。 ４桩基成孔 开钻前必须对好中线，开孔时冲程应小，并应使初成孔的 孔壁坚实、竖直、圆顺，能起到导向作用，待钻进深度超过钻头 全高加冲程后，方可进行正常的冲击。桩机施工人员分４班进 行，每班６ｈ，在交接班时进行一次泥浆比重、粘度、含砂率和胶 体率测定，其指标控制标准为：泥浆比重控制在１．２ｏ～１．４０， 粘度为１８￣２２ｓ，含砂率为４ ～８ ，胶体率不小于９５ 。冲 孔过程中，每ｌ～２ｍ检查一次成孔的垂直度情况，进入持力层 后及时取渣样报项目技术人员及监理确认。在监理确认渣样 为设计持力层渣样后，对孔径、孔深和孔的倾斜度进行检验，符 合规范及设计要求后方可进行第一次清孔工作。由于孔深较 深，含砂率最难达到规范要求，因此清孔时应采用旋流式泥砂 分离器进行清砂，以确保在用最短的清孔时间使泥浆指标，特 别是含砂率指标达到规范及设计要求。 ５钢筋笼、导管安放 ． 待第一次清孔完成后，先用检孔器检查孔壁情况，检查合 格后方进行钢筋笼安放。由于桩身较长，钢筋笼按１２ｍ长分５ 段，再加上最下面一节素砼段，共计６节。现场采用吊车吊装， 直螺纹套简连接各节钢筋笼。每下完一节钢筋笼，均要及时将 声测管灌注清水，以避免泥浆渗入声测管，给验桩带来不便。 因桩径大且桩身长，各节钢筋笼连接后共计１４ｔ重，施工场地 又为回填土场地。刚开始施工时多次出现钢筋笼安放后，第二 天发现钢筋笼将整个护筒拉下，护筒边上回填土塌陷，造成钢 筋笼报废吊起，重做钢筋笼进行安装，及重设护筒、重新清孔等 诸多工序返工。为防止过重的钢筋笼安放后，不至于拉下护筒 引起回填土下陷，经多次实践，最终采用两根６ｍ长的工字钢 垂直于桩于摆放，工字钢出护筒部分的下部全部用沙袋垫住， 以使１４ｔ重的钢筋笼对回填土场地产生的压强降到最小，再垂 直于６ｍ长工字钢方向设置两根３ｍ长工字钢用于吊钢筋笼如 （图２）。 钢筋笼吊装完成后及时拼接吊装导管，导管采用内径 ２８０ｒａｍ的刚性导管，标准节每节长２．７ｍ，配０．５ｍ、ｌｍ及 钢筛够 匪 匿匿 一 工字钢 沙袋 吊环 ｔ ｆ ．。＼／、／＼ 、／ ， 钢护筒 藩 琴霞 图２工字钢吊钢筋笼示慝图 １．５ｍ短导管。导管使用前必须进行水密承压和接头抗拉试 验，严禁采用压气试压，试验合格后方能下管，导管底距孔底距 离３００￣５００ｍｍ。现场实际浇筑时均采用距孔底４５０ｍｍ，因加 上首灌混凝土重量后，整个导管会有５０ｒａｍ左右的沉降。 ６水下混凝土灌注 下完钢筋笼及导管后进行第二次清孔，二次清孔验收合格 后方能浇筑混凝土。二次清孔时沉渣厚度应满足规范及设计 要求，测定用同一根绳子采用尖锤及平锤测量。二次清孔时当 泥浆的其它几项指标符合规范要求时可进行灌筑混凝土。 灌注水下混凝土时采用容量为４ｒｎ３的漏斗，二次清孔至 混凝土浇筑的时间不得超过３０ｍｉｎ，否则重新清孔。首灌时， 用头一车将４ｍ。的漏斗放满后离开，第二车满车到浇筑点就 位，在拨开塞子的同时，第二车用最大速度开始卸料，以确保用 足够的首灌混凝土量将导管埋深ｌｍ以上。灌注混凝土必须 连续进行，并经常用测绳探测孔内混凝土高度，及时调整导管 埋深，导管埋深控制在２～６ｍ范围内，采用桩机卷扬机上的钢 丝绳提升导管。当混凝土面接近和进入钢筋骨架时，保持导管 较大埋深，放慢灌注速度，减少混凝土对钢筋笼的冲击，当混凝 土面进入钢筋骨架一定深度后，适当提升导管，使钢筋笼骨架 在导管下有一定的埋深。施工时应尽量减少拆管时间，在现场 实际灌注过程中，当灌注至离设计地面还有２０ｍ左右时，由于 混凝土将孔壁的泥皮往上挤，在这个高度经后面实际测量泥皮 大约有４ｍ厚，且此时测绳很难穿过泥皮到达实际混凝土面。 因此，在灌注至离孔面约２０ｍ时，导管的埋深应保持在实际测 量的混凝土５ｍ以上，且不超过１０ｍ。由于孔内过厚泥皮的压 力，到灌注后期若发生混凝土较难灌注下去的情况时，用卷扬 机有节奏的上下抖动导管，使得混凝土得以顺利灌注，导管的 抖动上下不宜超过Ｏ．５ｍ。最后实际灌注的桩顶高程应比设计 桩顶高程高出不小于０．５ｍ，现场施工时，超灌高度控制在不小 于１．０ｍ。 ７结论 （１）在采用上述方法进行桩基成孔及下钢筋笼后，现场没 有再出现桩机下陷、成孔过程塌孔及下完钢筋笼后塌孔现象。 （２）在最后的桩基检测中，该标段灌注桩检测结果符合规 范及设计要求，证明桩身混凝土灌注的方法是成功的。 参考文献 Ｅ１］ＪＴＧ／Ｔ Ｆ５Ｏ一２０１１．公路桥涵施工技术规范ＩＳ］．