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【摘要】依托達拉大橋，基于橋梁所處的環境和地質條件進行分析，從施工的重難點入手，探討了水上施工平臺、鉆孔垂直度、沉渣厚度和鋼筋籠吊裝下放等施工技術，通過一系列保障措施和優化手段有效確保了施工質量和安全。
1引言
樁基是橋梁的重要組成部分，其施工質量決定著橋梁建設的成功與失敗，深孔大直徑鉆孔灌注樁在施工時有較高的技術要求，且難以控制其施工質量，在具體施工時常會有較多的問題出現，在問題出現后也有較大的處理難度[2]。因此，為確保深孔大直徑鉆孔灌注樁的施工質量，對其施工技術開展進一步研究非常有必要。
2工程概況
達拉大橋位于緬甸仰光市區，橫跨仰光河，是連接仰光市中心與達拉鎮的市政公路橋。大橋跨河主橋部分為雙塔斜拉橋。斜拉橋部分總長690m，其中主跨長370m，兩側邊跨長2×160m。主跨跨中橋面標高56.987m，橋塔中心橋面標高53.684m，雙橋塔斜拉索160束。從技術層面看，達拉大橋主橋斜拉橋在開展水上深孔大直徑樁基礎施工時有較大的施工難度大和施工，大體積混凝土承臺施工時，質量控制難度大，現場施工組織難度大。達拉大橋是緬甸施工難度最高的橋梁，做好達拉大橋樁基施工的研究，確保其樁基成樁質量，不僅對保障橋梁安全和穩定有重要意義，也可為后續深孔大直徑鉆孔灌注樁的施工提供一定的借鑒。
3施工技術研究
3.1施工平臺
初定的施工平臺有兩個設計方案：（1）采用大型駁船樁基施工+預制板模板樁帽；（2）采用鋼棧橋平臺樁基施工+鋼套箱樁帽。為確保下部結構施工質量和工期要求，經對比發現，大橋橫跨仰光河，主橋為雙塔斜拉橋設計，兩主墩（塔）均位于河道中間，主墩（PY1）距達拉側河堤壩約230m，墩位處平均水深約15m，主墩（PY2）距仰光側河堤壩約180m，墩位處平均水深約20m。邊墩（仰光側）高39.7m，墩位位于河堤壩邊緣，邊墩（達拉側）高度33.6m，墩位處平均水深約1.5m。橋位處仰光河，河道水面寬約700m，雨季最高水位+3.506m，旱季最低水位-3.234m，受潮汐影響，高差相對較大。主河道航運繁忙，交通量較大。大橋施工大型設備、材料較多。大橋各部工期節點十分緊張。綜合考慮以上施工條件，選擇以鋼棧橋平臺樁基施工+鋼套箱樁帽的方案進行施工。達拉側鋼棧橋全長231.64m，仰光側鋼棧橋全長183.4m，橋面凈寬8.0m，鋼棧橋橋面標高+7.136m。鋼棧橋樁基礎采用單排3根準630×10mm鋼管樁，橫向中心間距3.0m，橋墩跨度為12.0m。為增強鋼棧橋整體穩定性，每7跨設置1個加強墩，采用雙排3根準630×10mm鋼管樁，縱橫向中心間距均為3.0m，管樁上部設置剪刀撐，在加強墩頂設置縱梁伸縮縫，管樁頂主橫梁采用雙排I45工字鋼橫梁，鋼棧橋縱梁采用10片貝雷梁，自制支撐桿，橋面分配梁采用I25工字鋼，間距30cm，使用U形螺栓固定，橋面板采用10mm鋼板，橋面欄桿，立柱采用80mm方鋼，水平桿采用60mm和40mm方鋼，欄桿高1.2m。
3.2樁基施工
1）鉆機型號。結合地質條件和成孔深度進行考慮，決定選擇扭矩和壓力較高、排渣能力較強的反循環鉆機GF-400L進行施工[3]，該類鉆機有200kW的額定功率，可有效滿足施工需要。
2）施工準備。為制定鉆孔樁施工時鉆孔設備的安裝和操作計劃，需做好如下準備工作：（1）樁位放線。在平臺上放出樁位中心，并做4個護樁以標識；（2）收集并準備用于鉆孔樁的材料和設備（鉆機，膨潤土攪拌機，起重機，鋼筋制造等）；（3）檢查設備、混凝土、電力、水、膨潤土的供應系統的運行情況。
3）鋼筋籠制作。鋼筋籠嚴格按設計和規范要求分節制作，每根樁分為11節鋼筋籠，標準節長12m，總質量75t。鋼筋籠由內至外使用41mm、51mm鋼筋作為內側、外側縱向主筋，由內至外使用13mm、16mm、19mm鋼筋作為3層箍筋，主要箍筋間距自100~300mm規律設置[4]。由于鋼筋籠直徑大，為防止鋼筋籠在儲存、運輸、安裝過程中變形，鋼筋籠內設置三角支撐筋及斜支撐筋。內設鋼筋內支撐骨架。每節鋼筋籠之間使用鋼套筒連接，鋼筋的套筒試驗應每500個進行1次試驗，鋼筋使用套絲機打絲。鋼筋籠在加工廠內使用特制的模具進行集中加工，使用汽車運輸至現場，暫存于鋼棧橋上。鋼筋應符合相關的規定，并應滿足設計文件的要求。鋼筋應有出廠合格證，外觀檢查合格后每批應按要求抽取試樣。
4）護筒埋設。本工程鉆孔灌注樁鋼護筒埋設采用振動錘施沉。為了便于反循環鉆機鉆頭施工，且考慮到鋼護筒安裝過程中可能會出現的規范內的垂直度偏差，本項目鋼護筒內徑由原設計的2.5m擴大至2.66m，壁厚20mm，總長48m，標準段長10m，總質量約20t，護筒之外部分樁基孔徑維持2.5m。由專業加工廠進行加工制作，汽運至現場。通過采用護筒下放導向架來控制護筒下放垂直度及用于孔口進行對接，接口采用坡口焊。采用龍門吊利用240振動錘下放，下放過程隨時檢查護筒垂直度及位置是否正確，必要時拔出重下。在完成后由現場工程師確認買入深度是否達到設計要求。此外，在打樁時，應通過鉛錘檢查鋼套管的垂直度，確保其處于誤差范圍內。連接鋼護筒時，為確保連接時穩定，應將護筒和導向架固定在4個角落，并在護筒頂附近安裝3~5mm厚、3~7cm寬的墊板，以保證焊接質量，另一護筒通過吊車起吊至指定位置，并以20個等距將鋼板進行8mm的焊接，以確保垂直度。兩個護筒在焊接時使用的焊接方法為藥芯焊絲電弧焊或氣體保護金屬極弧焊，坡口焊?，F場焊縫每10個接頭進行一次檢測，工廠焊縫進行10%的測驗。
5）泥漿制備和處理。本工程的護壁泥漿以膨潤土造漿為主，泥漿通過自然沉淀或凈化裝置回收重復利用。所用膨潤土為緬甸當地膨潤土，現場在專用的攪拌桶或泥漿箱內配制泥漿，鉆孔時根據地質情況選定泥漿比重，控制泥漿黏度。水上平臺泥漿系統由鉆機、泥漿箱、循環管路、泥漿凈化裝置等組成。施工準備階段既需要在現場準備泥漿箱[5]。將成組的鋼護筒打入后，將其與鋼管連接起來，循環使用膨潤土。同時在棧橋上布置3個6.0m×3.0m×1.5m的泥漿箱（容積27m3），分別作為沉降池、制備箱、膨潤土箱，并設置泥漿凈化裝置對沉降后的泥漿進行處理。在鉆井過程中，反向循環排出的鉆井泥漿和泥渣首先在沉淀池中沉淀，泥漿通過立式泥漿泵泵送到ZX-200泥漿分離裝置，未沉淀的細顆粒通過離心機進行凈化。凈化后的泥漿返回孔中，并將自然沉淀的鉆渣使用挖掘機和自卸車從沉淀池中運出。廢渣和未使用的細砂通過自卸車運輸到廢物處理場。具體如圖1所示。
6）鉆機就位和復測。鉆機就位前，由測量班負責測量護筒頂標高及樁位中心，由鉆機班組長按照樁位中心拉“十”字控制線，鉆機按照十字控制線標示的樁位中心就位。鉆機就位后，調整各液壓支腿使鉆臺平整。在鉆機動力頭下的驅動短節上掛線錘至“十”字線交點，復測鉆機就位偏差。經測量符合偏差要求后方可開始鉆進。
7）鉆進成孔。結合背景項目的地質特點，選擇三翼或四翼刮刀鉆頭進行施工，鉆頭上部增設導正器，有效確保垂直度。在護筒內鉆進時，在原有鉆頭外側安裝4個翼板形成專用鉆頭，使鉆頭直徑接近護筒直徑。此外，在護筒內鉆進時，先刷除護筒內側的黏土，當鉆至距護筒底口0.5m處，提鉆更換直徑為2.4m鉆頭，重新下鉆。當鉆進至護筒底口部位時，應采用輕壓、慢轉施工。待鉆頭進入穩定地層2m后，再恢復正常鉆進速度。在正常鉆進時應控制鉆進速度，宜采用減壓鉆進的方式，并隨時觀察鉆桿、塔架的擺動與震動情況，在變層時放慢鉆速，并上下提動鉆具進行掃孔，確保鉆孔垂直度，避免出現臺階孔?？紤]到本項目主墩有2.5m直徑和116m最大樁長，有較高的垂直度要求，因此，在成孔施工時，需通過如下措施對鉆孔垂直度進行控制：（1）鉆機就位后，需采用水平儀進行測量，以確保鉆機水平；（2）鉆進過程中，需采用減壓鉆進的施工工藝，鉆進時根據地質情況調整鉆進參數，尤其是遇到變層及軟硬不均的地層情況；（3）鉆進過程中，應隨時觀察鉆桿在鉆臺中的位置，如發現有鉆孔偏斜的趨勢時，應減慢鉆孔速度進行掃孔；（4）鉆進過程中，每鉆完1根鉆桿時，應進行一次掃孔，確?？妆趫A滑。
8）清孔。成孔后應分兩次清孔。第一次清孔在終孔提鉆前進行，將鉆具提離孔底20cm，上、下活動鉆桿，低速回轉，待孔內返出的泥漿性能指標符合驗收要求，方可提鉆；第二次清孔在鋼筋籠下放完成后進行，采用灌注水下混凝土的導管作為吸渣管。二次清孔采用氣舉反循環工藝，補漿時采用新制備的優質泥漿，以加快清孔速度。清孔完成后，及時使用測繩測量鉆孔深度和孔底沉渣厚度。清孔后沉渣厚度及泥漿指標應滿足成孔驗收指標要求。
9）鋼筋籠安裝。分節吊裝鋼筋籠，主墩鉆孔樁采用100t龍門吊進行吊裝，鋼筋籠起吊時，采用大小鉤同步配合四點起吊的方法進行，起吊后應對準孔位。分節制作的鋼筋籠端頭放置定制的鋼筋定位器，以便于與下一節準確對接。在孔口連接時，在保證連接質量前提下，應盡量減少孔口作業時間。兩節鋼筋籠連接時，應在兩個相互垂直的方向觀察鋼筋籠是否垂直，調整好后采用套筒機械連接，連接完成自檢合格后報驗收。鋼筋籠下放前，應及時去除鋼筋籠內側的臨時支撐筋，去除過程中應拿緊扶穩，防止支撐筋落入孔內。在下放鋼筋籠過程中，鋼筋籠要保持豎直挺立，鋼筋籠中心線與樁中心盡量重合，向下放送時速度要慢，減少鋼筋籠對孔壁的剮蹭。鋼筋籠安放時輔助固定及吊裝的鋼筋應延伸至地面，采用扁擔固定至設計標高，防止鋼筋籠掉落孔底。鋼筋籠安放完畢后，采用測錘對每根聲測管進行測量，確認聲測管暢通后，及時對聲測管進行密封。
10）灌注混凝土?；炷劣砂韬驼景凑张鷾实呐浜媳劝柚?，罐車運送至現場。施工現場準備好后立即澆筑初始混凝土，用于直徑2.5m樁的首盤澆筑。首批混凝土方量約為11.11m3，采用6m3大料斗和6.5m3存料斗，澆筑時使用8m3混凝土攪拌車1輛，在灌注前放入氣球隔水塞。首先需將儲料斗提起并置于鉆孔旁，再通過大料斗裝滿存料斗，隨后連接大料斗使用導管，最后通過斜槽連接存料斗與大料斗。在首盤澆筑后，應用鉛錘測量孔底混凝土深度，確保導管埋設深度2.0~5.0m。在澆筑施工時，每次均應緩慢且均勻地提起導管，嚴禁快速提起導管。
4結語
作為橋梁基礎，樁基質量對橋梁施工質量和安全有較大影響。相比于普通樁基，深孔大直徑鉆孔灌注樁有著更高的施工要求，且施工質量把控難度較高，在施工時常出現較多問題。本文針對達拉大橋的施工重難點，重點制訂了翔實的施工方案，為達拉大橋的順利完工提供了施工保障。
【參考文獻】
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作者：祖重熙 單位：中國土木工程集團有限公司