深水鉆孔灌注樁施工
第一節(jié) 水中平臺施工
一、鋼管樁的運輸、堆放
我部根據施工進度計劃，鋼管樁采用新購Φ72cm、壁厚10mm的鋼管。鋼管樁運輸過程堆放按沉樁順序可采用多層疊放，各層墊木位于同一垂直面上，船上管樁的疊放層數不宜超過三層，以保證行船安全。鋼管樁起吊、運輸和堆存過程中須避免因碰撞等原因而造成管身變形的損傷。
二、鋼管樁的定位及施打
水中打鋼管樁，鋼管樁打設位置準確與否，直接關系著平臺的承載能力,以及對樁位的影響，因此,樁位的定位工作一定要做細,做準確。
沉放前先計算出每根鋼管樁的坐標，在兩岸大堤上針對各樁分別布置一條基線，基線上的每一個觀測點用全站儀精確測量其坐標位置，并用水準儀測出其高程；然后計算出每一根樁上觀測點的坐標及交會角，并匯總成表供觀測沉樁使用。沉放時在正面布置一臺全站儀觀測定位，側面設置兩臺經緯儀校核。
鋼管樁沉放使用90Km.hmlawpc.com的進行沖擊樁位處，沖擊約0.5m深坑。
⑶、將直徑為3.3m的鋼護筒放置就位，在鋼護筒就位以后，改用3.2m的鉆頭繼續(xù)進行沖擊鉆入，在沖擊過程中不斷的拋填粘土、水泥、膨潤土等提高造漿的質量，并不斷的打壓鋼護筒跟進，直到穿透亂石層鋼護筒不能繼續(xù)跟進為止
⑷、自鋼護筒無法跟進時起，換用直徑3.0m鉆頭沖孔至設計樁底標高，在鉆進過程中均采用氣舉法清渣。
⑸、鉆孔完成后用直徑3.0m鋼護筒全樁長跟進（防止灌注時巖體裂隙滲漏混凝土中的水泥漿問題），在灌注時采用不離析混凝土進行水下砼灌注，以保證樁基的質量。
2、懸崖地段樁基施工
⑴、在低水位時確保左、右幅樁基周邊巖體保護體厚度，對處于懸崖上的樁位進行人工小范圍開挖，
⑴、對臨空面采用石籠進行圍護并澆筑混凝土，具體方法如下：
①鋼筋籠加工
用直徑為10mm一級、直徑為28mm三級的鋼筋加工鋼筋籠，網眼為0.1m×0.1m的鋼筋網，高1m，底部和側面用28mm鋼筋加固，防止鋼筋籠松散，鋼筋籠形成一個高1m的長方體。四個角用直徑16mm，長10m二級鋼筋做吊環(huán)，以便吊裝。
②下鋼筋籠
把已做好的鋼筋籠用軍用浮吊按照預先計算好的坐標把鋼筋籠放入水中。
③投片石
在已下放好的鋼筋籠中投入片石，拋填時盡量均勻，就這樣逐層拋填到石籠頂，用測繩檢測，使鋼筋籠形成一堵?lián)鯄�，每加高一層鋼筋網擋墻向內側收1.0m，直到承臺底標高。
④澆砼
當石籠里投滿片石時，形成的擋墻。在擋墻與山體之間每填高1m下導管澆注C25混凝土填芯。直到承臺低標高。
⑶、搭設水中平臺，樁基施工
3、在懸崖與深水潭中施工樁基
樁位處于懸崖上，且外側是深水潭，根據現(xiàn)場實際情況，按照以下方案進行施工：
⑴、在保證左幅樁基的穩(wěn)定性的前提下，將其開挖施工平臺后，再在平臺上澆筑砼并預埋工字鋼；
⑵、待砼達到一定強度后，在距3m范圍內，用振動錘及浮吊，打設兩排鋼管樁，每排6根，高度不低于開挖平臺高度，并使鋼管樁與岸上的預埋工字鋼通過工字鋼或槽鋼相連接，使之形成整體，確保兩排鋼管樁的穩(wěn)定性，將鋼管樁底部與岸邊錨桿相連；
⑶、結合懸崖實際地形使用浮吊安裝組合模板，使之與原鋼管樁相連接。為保證澆筑砼時的安全不漲模不跑模，模板用錨桿及鋼索與巖石斜向連接，錨桿起到拉桿的作用。錨桿采用φ28鋼筋制作，用空壓機打入巖石的孔深約2m，孔內注水泥漿，間距為1mx1m網狀布設；
⑷、砼分多次澆注，第一次主要是對河床進行找平，其余每次高度不大于3m，在澆注最后一次砼時，先將護筒就位，以便以后鉆孔施工；
⑸、支模板及砼澆注時，需要潛水員根據地形用沙袋或水泥袋封堵模板與巖石及河床之間的縫隙，這是澆注水中砼的關鍵，根據施工時實際水位，水下澆注的砼采用水下C25砼的澆注方式，用導管澆注,砼中摻加速凝劑；
⑹、根據水位搭設鉆孔平臺，然后鉆機就位鉆孔。
4、斜巖鉆進
部分樁基施工時，進入巖層后，巖層節(jié)理裂隙發(fā)育、呈大致豎向走向為70°、厚度20~30cm的條狀構造，且軟硬交替不斷變化，導致鉆孔施工不斷發(fā)生偏斜，出現(xiàn)“倒錘”現(xiàn)象，無法正常施工，為保證施工質量，針對這種地質情況，放慢鉆進速度，同時采用強度大于孔內巖層強度的片石填塞（回填至開始偏斜處1.5m以上），對于填塞無效進尺部分，重新沖擊鉆進的方法進行調整，斜巖中鉆進時應降低落錘高度、延長落錘時間間隔，進行反復沖擊直至完全進入弱風化層后，再正常施工樁基。
5、高陡坡地段施工樁基
黑溝特大橋右幅42~60#樁位位于高陡坡地段，無法修筑施工便道，低水位時水上設備無法到達，為了不因水位變化引起停工造成損失和保證工期，我部結合該段實際地形，在右幅42~60#樁基施工平臺外側搭設用于平臺與平臺連接的**，其主要材料：
（1）鋼管
平臺連接**下部結構采用鋼管樁支撐形式。鋼管樁設計采用φ720*13規(guī)格的螺旋焊管。
（2）貝雷片
采用國標321型，具體見結構圖。
（3）型鋼
采用的型鋼包含[20，工22a、工40b，H588×300等。其技術標準應符合國標的規(guī)定。
（4）主要焊接材料
焊接材料采用與母材相匹配的焊絲、焊劑和手工焊條，CO2氣體純度不小于99.5％，各材料均應符合現(xiàn)行國家標準。
設計與施工控制
（1）鋼管樁的設計與施工
連接**的主要支撐結構為鋼管樁。主河槽鋼管樁采用φ720×13mm的螺旋焊管。
鋼管樁在加工場加工完成后，采用駁船將其運輸至施工現(xiàn)場。利用浮吊配合沉樁機進行鋼管樁的沉設；環(huán)樁焊接直徑32mm鋼筋，樁沉設到位后，對樁內灌注C20砼進行填芯處理；鋼管樁外側用鋼筋砼加固。
為保證鋼管樁的穩(wěn)定性，每施工一根鋼管樁，立即利用平聯(lián)鋼管將其與已打設的鋼管樁聯(lián)成整體。
（2）平臺連接**上部結構施工
平臺連接**鋼管樁施工完成后，利用浮吊或履帶吊進行貝雷片（型鋼分配梁）及其上分配梁的懸臂拼裝。
（3）施工注意事項
1）由于連接**處的覆蓋層過薄且不平整，鋼管樁底部加焊直徑32mm鋼筋，插打于卵石層中，同時在樁內用砼填芯，以增加樁底錨固能力。
2）貝雷片安裝時應保證支點處于貝雷豎桿位置，部分貝雷片因平臺連接**線形設置而無法滿足此要求的須在支點處對貝雷設置豎向加強，加強采用雙肢槽鋼。
3）**每聯(lián)之間應設置20cm伸縮縫。
6、堅硬巖層鉆孔
對于個別樁位處地質情況與原設計不符，當樁位處實際基巖強度大于設計強度，此處鉆孔施工日進尺小于10cm。為保證工程質量，樁基設計長度不變，在堅硬巖層中反復加土進行沖擊，達到設計樁底標高。
三、清孔和檢孔
鉆孔達到設計標高時，用測繩進行測量，并記錄，（鉆孔施工人員應嚴格控制孔深，不得用超深代替鉆渣沉淀，更不能少鉆），通知項目質檢人員檢測后，再請監(jiān)理工程師檢查。鉆孔完成后應用檢孔規(guī)檢測孔徑和傾斜度。成孔孔徑不得小于設計直徑，傾斜度不大于1%（檢孔規(guī)用φ22鋼筋籠制成，外徑與設計直徑相等，長度為4～6m），用長度符合規(guī)定的檢孔規(guī)上下兩面三次檢查造孔是否合格，合格后進行清孔。清孔需用清水靠泥漿泵壓入托浮鉆渣，試驗人員在現(xiàn)場用標準比重儀實側，達到要求后停止清孔，移動鉆機。清孔后，鉆孔樁應符合下列誤差：
(1)平面位置：單排樁：50mm；群樁：100mm；
(2)鉆孔直徑：不應小于樁的設計直徑；
(3)孔深：不小于設計規(guī)定；
(4)傾斜率：不大于1%；
(5)沉淀厚度：符合設計要求；
(6)清孔后泥漿指標：
相對密度1.03—1.10，粘度（Pa.S）17—20，含砂率＜2%。
四、鋼筋籠的制安
鋼筋到場后存放在高于地面0.5m的平臺、墊木或其他支承物上，為防止鋼筋受機械損傷和暴露生銹，采用彩條布進行覆蓋。鋼筋按不同鋼種、等級、牌號、規(guī)格及生產廠分批驗收，分別堆存，且應立牌以便于識別。鋼筋焊接在鋼筋棚內進行。
鋼筋的截斷與彎曲由合格工人用監(jiān)理工程師批準的設備來完成。所有鋼筋的彎折在溫度為＋5℃以上時進行。鋼筋骨架要有足夠的剛度，保證在澆筑砼時鋼筋不發(fā)生錯位和變形，在安裝鋼筋時，保持鋼筋表面不沾油污，并檢查鋼筋位置。
如果需要在圖紙以外任何位置設置鋼筋接頭，則在安裝鋼筋前提交繪有每個接頭位置的圖紙請監(jiān)理工程師批準。為避免在最大應力處設置接頭，盡可能使接頭交錯排列。受力主鋼筋的連接按圖紙所示或取得監(jiān)理工程師批準的加工圖規(guī)定設置。
鋼筋焊接前，根據施工條件進行試焊，合格后進行施焊，焊接工藝、參數經監(jiān)理工程師同意。焊工均具有考試合格證書，并持證上崗施焊。每個焊點經合格的檢驗人員檢查，并做焊接試驗檢查。應優(yōu)先采用閃光對焊法。幫條焊、搭接焊鋼筋焊接接頭符合《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18－96）的有關規(guī)定。在不利于焊接的氣候條件下，施焊場地采取適當措施。當環(huán)境溫度低于5℃時，鋼筋在焊接前預熱；氣溫低于－20℃時，不進行焊接。
布置在同一區(qū)段內（35倍直徑長度范圍內，但不小于500mm）的受拉鋼筋接頭，其截面積做到不超過配筋總面積的50％。
熱軋鋼筋接頭采用閃光對焊時作如下要求：
(1)為保證閃光對焊的質量，待焊鋼筋的焊接端應切割平整并且截面與軸線垂直。焊接端面彼此平行。焊接時被擠出接頭外的熔渣應剔除；
(2)每當改變鋼筋的類別、直徑或調換焊工時，檢查已確定的焊接參數。從同一批鋼筋中取出三根焊接試件進行180°冷彎試驗；
(3)焊接試件作試驗時，將試件繞芯棒彎曲到180°作冷彎試驗。對I級鋼筋冷彎直徑為2倍鋼筋直徑；對HRB335和HRB400牌號鋼筋冷彎直徑分別為4倍、5倍鋼筋直徑。鋼筋直徑大于25mm時，芯棒直徑應增加1d。冷彎試驗時，焊接點位于彎曲的中點，并將接頭內側的鐓粗部分消除。試件經冷彎后，外側的橫向裂縫寬度不超過0.15mm時，使用已確定的焊接參數。
熱軋鋼筋接頭采用電弧焊時按如下要求進行：
(1)焊縫的長度、寬度和厚度按照圖紙所示或相關技術標準進行；
(2)每當改變鋼筋的類別、直徑、焊條型號或調換焊工時，事先用相同的材料和所用焊接參數制作三個抗拉試件進行抗拉試驗。當焊接接頭試驗結果大于或等于所接鋼筋的抗拉強度時，才正式施焊；
(3)焊接點和鋼筋彎曲處的間距大于10d（d為焊接鋼筋的直徑）；
(4)鋼筋接頭、采用搭接或幫條電弧焊時，采用雙面焊縫，只有當不能作成雙面焊縫時，才采用單面焊縫，且經監(jiān)理工程師批準。
鋼筋骨架的制作采用加勁筋成型法：
根據設計圖紙，把加勁筋設在主筋內側。制作時，按設計尺寸做好加勁筋圈，標出主筋的位置。把主筋擺在平整的工作臺上，并標出加勁筋的位置。焊接時，使加勁筋上任一主筋的標記對準主筋中部的加勁筋標記，扶正加勁筋，并用木制直角板校正加勁筋與主筋的垂直度，然后點焊。在一根主筋上焊好全部加勁筋后，用機具或人工轉動骨架，將其余主筋逐根照上法焊好,然后吊起骨架擱于支架上，套入盤筋，按設計位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，使螺旋筋與主筋密切接觸，并且點焊數目不少于總點數的1/3，點焊牢固。
制好的鋼筋骨架放在平整、干燥的場地上。存放時，每個加勁筋與地面接觸處都墊上等高的木方。每組骨架的各節(jié)段排好次序，便于使用時按順序裝車運出。在骨架每個節(jié)段上都掛上標志牌，寫明墩號、樁號、節(jié)號等。
骨架的運輸：運輸如需要采用人工抬運時，在加勁筋處盡量靠近骨架中心穿入抬棍，保證各抬棍受力均勻。
鋼筋籠在現(xiàn)場綁扎成型，并使之符合圖紙尺寸、籠體完整牢固。鋼筋籠現(xiàn)場需接長時應采用機械連接措施，并按設計規(guī)**裝好超聲波檢測管。鋼筋籠頂端焊接4根16mm的鋼筋吊環(huán)（長度按實際標高確定），穿輕型鋼軌固定于井口枕木架上，并焊接于鋼護筒上。
鋼筋籠采用吊車或浮吊安裝。為保護孔內灌注砼有足夠的保護層，在鋼筋籠主筋之間搭接焊直徑略大于2倍保護層厚度的圓形砂漿輪，間隔2m一層，籠截面四周放四排。井架處用25cm×25cm的方木搭放兩層，承擔鋼筋籠和導管重量，鋼護筒不得負載任何構件重量。起吊鋼筋籠時，要嚴格控制鋼筋籠的變形，在鋼筋籠的里邊用鉛絲綁扎足夠長度的撐桿，吊鉤處用鋼扁擔勾掛鋼筋籠，鋼筋籠整體入孔的時間不得超過2h。安放鋼筋籠要牢固，以防止在砼澆注過程中鋼筋籠落入井中或被浮起。落籠時使用導向鋼管以防止籠體損壞孔壁，并保持順直并居中，做到對位準確，保護層均勻，鋼筋籠底面高程要在的允許誤差為±50mm以內。
五、拼裝導管
砼導管采用旋轉式嵌口導管。下導管前要對導管進行水密承壓和接頭抗拉試驗，保證導管拼接牢固，絕對不能漏水，注意導管不能接觸到鋼筋籠，以防導管在提升過程中掛壞鋼筋籠或將鋼筋籠提起。拼下導管之前應先將導管進行組合，放在平整地面上對接擰緊，檢查頂絲的松緊度，并在導管外側用白漆注明長度，然后在導管兩端用鋼板焊封，并在一端焊兩根φ10mm的鋼管，一根連接在空壓機上，一根連接在氣壓表上，用空壓機壓氣，檢查導管的密封度，用千斤頂檢查導管的抗拉力。導管底口至孔底標高控制在0.25～0.4m之間，工程技術人員要自始至終堅守在現(xiàn)場，嚴格檢查頂絲和導管的下放節(jié)數。
六、砼灌注
水下砼的供應由拌和站拌和，泵車直接送至導管漏斗內，砼中應攙入緩凝型減水劑以延長初凝時間。灌注過程中技術人員要堅守在施工現(xiàn)場，及時做好試件取樣工作，拌和站兩組，前臺（澆注現(xiàn)場）一組，每組三塊，交換工作班時，追加兩組，澆注時間因故延長時，每根樁制作四組試件（前臺兩組，拌和站兩組），并檢查砼的均勻性和塌落度。灌注水下砼前，檢測孔底泥漿沉淀厚度，如大于設計或規(guī)范要求，則進行二次清孔直至符合要求。灌注砼用鋼導管灌注，導管內徑為 200～350mm，視樁徑大小而定。導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用壓氣試壓；在灌注砼開始時，要由一人統(tǒng)一指揮，灌注速度要循序漸進，砼的坍落度控制在18～22cm以內，嚴禁砼離析，灌注水下混凝土應注意以下幾點技術要求：
(1)導管底部至孔底預留250～400mm的空間。
(2)首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度(≥1.0m)和填充導管底部的需要。
(3)混凝土拌和物運至灌注地點時，應檢查其均勻性和坍落度等，如不符合要求，應進行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求時，不得使用。
(4)首批混凝土拌和物下落后，混凝土應連續(xù)灌注。
(5)灌注過程中，應注意保持孔內水頭。
(6)在灌注過程中，導管的埋置深度宜控制在 2～6m。
(7)在灌注過程中，應經常測探井孔內混凝土面的位置，及時地調整導管埋深，且拔導管時不得超過砼的初凝時間。
(8)為防止鋼筋骨架上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時， 應降低混凝土的灌注速度。當混凝土拌和物上升到骨架底口 4m 以上時，提升導管，使其底口高于骨架底部 2m 以上，即可恢復正常灌注速度。
(9)灌注的樁頂標高應比設計高出一定高度，一般為 0.5～1.0m，以保證混凝土強度，多余部分接樁前必須鑿除，殘余樁頭應無松散層。
(10)在灌注將近結束時，應核對混凝土的灌人數量，以確定所測混凝土的灌注高度是否正確，并同砼拌和站保持緊密聯(lián)系隨時通知拌和站停止生產砼。
(11)在灌注過程中，應將孔內溢出的水或泥漿引流至適當地點處理，不得隨意排放，污染環(huán)境及河流。
(12)水下砼一開始澆注則不能中途停止。因此施工現(xiàn)場的防雨，防風措施要跟得上，以免突然出現(xiàn)的惡劣天氣而導致砼澆注的中斷。
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