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1、第8章 高架桥下部结构施工8.1 施工顺序本标段共有两座高架桥，分别是清河高架桥和清河货场高架桥。桥基础均采有D=1.0m的钻孔灌注桩，桩长2530m，桥台下设计为6根桩，桥墩下设计为4根桩。全标段共设计钻孔灌注桩240根，其中清河高架桥112根、清河货场高架桥128根。 每座高架桥桩基施工均从0号墩开始，每联一组顺序施工，以便形成桩基、桩承台、墩柱、箱梁灌筑等流水作业。8.2 钻孔灌注桩施工8.2.1 成孔方案选择清河和清河货场两个高架桥的桩基础所处的地形比较平坦，桩孔通过地层从上至下依次是：1、人工填土层：为粘质粉土、粉质粘土、素填土层和房碴土层；2、第四纪沉积层：为粘质粉土、粉质粘土、细
2、中砂层、重粉质粘土层、圆砾、砂质粉土层。从钻孔穿过的地质条件上看比较适合反循环回转钻机，而且反循环回转钻机排除钻碴连续性好，速度较正循环快，功效较高。另外反循环钻机最大的优点是孔壁保护膜较薄，不减弱桩的摩擦力，从而也不减弱桩基的承载力。通过以上分析本标段工程的钻孔桩拟采用目前在桥梁钻孔桩施工中普遍使用的反循环回转钻机，清河高架桥配备4台钻机来承担112根钻孔桩的施工任务，清河货场高架桥配备4台钻机来承担128根钻孔桩的施工任务。8.2.2 施工进度分析 从类似工程统计和本工程配备机械得到完成1根钻孔桩各工序所需要的平均时间如下表 钻孔桩各工序所需要的平均时间表 单位：小时钻机就位钻 孔清 孔提
3、 钻验 孔下笼下导管灌注混凝土拔管2.514.01.010.51.01.02.00.5 从上表可以得出完成1根钻孔桩的平均时间为：t=23.51.331.0小时（1.3为误工系数）；两座高架桥都配备4台钻机，钻孔数量分别为112根和128根，则清河高架桥桩基础完成的时间约为36天，清河货场高架桥桩础基完成的时间约为41天。8.2.3 施工工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程见图8-1。8.2.3.1 施工准备工作1、根据设计位置对桩位范围内的地上障碍物、杂物进行清除，整平夯实；调查钻孔桩施工范围内有无地下管线和构筑物，并经勘测定位，与有关单位协商，经同意后方可进行管线改移或加固。2、试桩在清河高架桥
4、墩之间选择试桩的位置，试桩的目的为确定施工工艺和检验桩的承载力。按设计要求本标段试桩数量为2根，试桩长度25m。施工准备桩 位 放 线埋 设 护 筒钻机就位钻进、掏碴清 孔成 孔 检 查安放钢筋骨架下 导 管灌注混凝土前准备工作钻机移位灌注架就位灌注水下混凝土灌注架移位拆、拔护筒孔口回填护筒制作修整制 泥 浆泥浆净化测量孔深、斜度、直径导管制作、检验、维修组装灌注架制作混凝土试件配制混凝土测 回 淤钢筋骨架制作安装清孔设备向孔内注水及粘土桩位复测桩头剔凿清理基桩无损检测试件养护图8-1 钻孔灌注桩施工工艺流程图因我单位在北京地区曾做过类似地质条件、相同长度、相同桩径的钻孔灌注桩，根据规范规定试
5、桩时可不考虑工艺试验和冲击试验，只做静压试验，以确定桩的承载力，以及荷载与位移的关系。因本标段设计桩尖持力层为粉质粘土层，根据规范规定应在成桩6天之后开始静压试验。记录所有试验观测读数，填写“静压试验记录表”，并绘制静压试验曲线图。以上资料全部汇总上报监理、甲方和设计，经审批签字后方可正式开始整批灌注桩的钻孔。8.2.3.2 测量放线依据测量控制桩点及设计图纸定出桩孔平面位置，采用导线与三角测量相结合，建立控制网精确定位，同时以桩中心为交点纵向、横向埋设护桩，经监理工程师核验无误后方可进行施工。同时施工过程中要经常进行复测，测量控制桩点及水准点必须特殊加以保护，一旦桩点被破坏应根据护桩及时恢复
6、。8.2.3.3 护筒埋设护筒加工采用4厚钢板，直径为1200mm ，护筒长2.3 m，埋深2.0m。在挖埋护筒时，挖坑直径比护筒大0.20.4m，坑底深度与护筒底同高且平整。护筒上设2个溢水口，护筒埋设时，筒的中心应与桩中心重合，其偏差不得大于20mm，并应严格保持护筒的垂直度，同时其顶部应高出地面0.3m。护筒位置正确固定后，四周均匀回填最佳含水量的粘土，并分层夯实，以保证其垂直度及防止泥浆流失。8.2.3.4 钻机就位安设钻机时地面应平整，以保证钻机的平稳。同时调整机架 ，使钻机钻杆铅直不发生倾斜移位现象，保证钻机对中误差小于20mm。施工前，钻机应先试运转检查，以防止成孔或灌注中发生故
7、障。8.2.3.5 泥浆护壁及成孔1、泥浆配制选用粘土泥浆，粘土含胶体率不低于95%；含砂率不大于4%；造浆能力不低于2.5L/Kg。制浆前，先将粘土打碎，使其易于成浆，缩短搅拌时间，粘土在水中浸透并搅拌均匀。对新制泥浆及再生泥浆均设专人采用专用仪器进行质量控制。其主要技术指标见表8-1。 泥浆技术指标 表8-1项目名 称新 制 泥 浆循环再生泥浆废弃泥浆1比重（g/cm3）1.061.101.101.251.252粘度（s）18282330303失水量（ml/30min）2030304泥皮厚度（mm）3555含砂量（%）4556PH 值81011112、成孔采用反循环回转钻机，边钻进边注入泥
8、浆护壁，保持泥浆面始终不低于护筒顶下0.5m，钻进过程中随时检测钻机钻杆垂直度，并随时调整。成孔后泥浆比重应控制在1.25以内，成孔时应做好记录。施工中应注意以下事项： 第一根桩施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。 在钻进过程中，不可进尺太快，要给泥浆护壁一定的护壁的时间。 在钻进过程中，要经常检查钻头尺寸（可根据试钻情况决定其大小）。 施工过程中如发现地质情况与原钻探资料不符，立即通知设计、监理等部门及时处理。 若在卵石层施工困难时，换用冲击钻继续成孔，直至设计深度。 钻机穿过砂层过程中泥浆比重可根据现场情况适当增大。3、成孔质量检查 孔深：采用操作
9、室内液晶深度显示器控制，成孔后以测绳检验，测深与显示器之差即为沉碴厚度，其值不得大于100mm。 垂直度：采用双向垂球或孔锥测定，钻孔垂直度偏差应小于1%。 孔径：采用验孔器械测定，使其顺利下至孔底，深度与测绳相同为合格。8.2.3.6 清孔当钻孔达到设计标高后，钻机停止钻进，进行清孔，利用钻机的反循环系统的泥石泵持续吸碴515min，把孔底钻碴清除干净。清孔过程中检测方法及注意事项：1、浆泵持续吸碴515min以后，从泥石泵的出口检测泥浆中没有大于23mm的碴块。2、泥石泵持续吸碴515min以后，用测锤测量孔内的沉碴厚度，沉碴厚度不大于10cm。3、不得用加深孔底深度的方法替代清孔。8.2
10、.3.7 钢筋笼加工及吊装1、钢筋笼加工 钢筋笼采用现场加工制作，加工尺寸严格按设计图纸及GB50204-92规范要求。钢筋笼主筋采用焊接，焊接长度符合设计要求，接头相互错开。主筋与箍筋采用点焊。施工中按照以下规定加工钢筋笼： 根据设计图纸计算出箍筋的用料长度、主筋分布段长度，将所需钢筋调直后用切割机成批切好备用，并按照钢筋加工的规格的不同分别挂牌堆放。 将支撑架按23m的间距摆放在同一水平面上对准中心线，然后将配好定长的主筋平直摆放在支撑架上。 主筋与加强筋间采用点焊，加强筋置于主筋两侧，自桩顶往下每隔1.5m设一道。 钢筋笼自上至下以4m间距设边长50mm的混凝土垫块，保证灌注桩的保护层厚
11、度。 将制作好的钢筋笼稳固放置在平整地面上，防止变形，并挂牌标明钢筋笼的长度及对应的桩号。 钢筋笼加工完毕，报请监理验收，合格后方可使用。2、钢筋笼吊放 采用50T汽车吊车一次性下放钢筋笼，由于钢筋笼较长，可在局部用1010方木进行加固，起吊过程中不得使钢筋笼产生不可恢复的变形。 起吊钢筋笼采用扁担起法，起吊点在钢筋笼上部箍筋与主筋连接处，设置24个吊点且吊点对称。 下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂直、轻放、慢放，避免碰撞孔壁。 下放过程中若遇到阻碍应立即停止，查明原因进行处理，严禁高提猛放和强制下入。下放钢筋笼时，技术人员在场严格控制笼顶标高，达到设计标高后固定吊杆，防止下沉或灌注混凝土时上
12、浮。8.2.3.8 水下混凝土灌注清孔、下钢筋笼后，立即灌注C25混凝土。根据桩径、桩长合理选择导管和起吊、运输设备。混凝土采用商品混凝土，要求其塌落度为1820cm；2小时内析出的水分不大于混凝土的1.5。灌注应尽量缩短时间，连续作业，使灌注工作在首批灌注的混凝土仍具有塑性的时间内完成。1、水下灌注混凝土施工顺序安设导管及漏斗悬挂隔水塞或滑阀灌注首批混凝土灌注混凝土至桩顶拔 出 护 筒图8-2 水下灌注混凝土工艺流程图首先安设导管，用吊车将导管（直径250mm）吊入孔内，位置应保持居中，导管下口与孔底保留3050cm左右。导管在使用前及灌注46根桩后，要检查导管及其接头的密闭性，确保密封良好
13、。灌注首批混凝土之前在漏斗中放入隔水塞，然后再放入首批混凝土。在确认储存量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使隔水塞留在孔底。灌注首批混凝土量应使导管埋入混凝土中深度不小于1.0 m 。首批混凝土灌注正常后，应连续不断灌注，灌注过程中应用测锤测探混凝土面高度，推算导管下端埋入混凝土深度，并做好记录，正确指导导管的提升和拆除。直至导管下端埋入混凝土的深度达到4m时，提升导管，然后再继续灌注。在灌注过程中应将井孔内溢出的泥浆引流至适当地点处理，防止污染环境。2、水下灌注混凝土的技术要求 首批混凝土灌注量应保证导管底口埋入混凝土中不小于1.0m，灌注过程中混凝土面应高于导管下口2.
14、0m，每次拆除导管前其下端被埋入深度不大于6.0m。混凝土灌注必须连续，防止断桩。 随孔内混凝土的上升，需逐节快速拆除导管，时间不宜超过15分钟。 在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土应徐徐灌入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上而下倾入管内，以免在管内形成高压气囊，挤出管节的橡胶密封垫。 混凝土上层存在一层浮浆需要凿除，为此桩身混凝土需超浇5001000mm，桩身混凝土达到一定强度后，将设计桩顶标高以上部分用风镐凿除。 浇筑混凝土应做好记录。 当混凝土升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，应采取以下措施：a、在孔口固定钢筋笼上端。b、灌注混凝土的时间尽量加快，以防止混凝土进入钢筋笼时其流动性过小。c、当孔内混凝土接近钢筋笼底时，应保持埋管深度并放慢灌注速度。d、当孔内混凝土面进入钢筋笼12m后，应适当提升导管减小导管埋置深度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。e、在灌注将近结束时，由于导管内混凝土柱高度减小，超压力降低，而导管外的泥浆及所含碴土的稠度和比重增大。如出现混凝土上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，也可掏出部分沉淀物，使灌注快速进行。在最后一次拔管时，要缓慢提拔导管，以免孔内上部泥浆压入桩中。3、灌注过程中，如因机械故障、堵管、操作失误等原因，造成
