摘  要:介绍灌注桩技术在小石峡水电站临时钢架桥桩基工程中的应用,施工过程中采用的先进施工工艺和施工技术以及质量检查.
　　关键词:灌注桩  造孔  终孔换浆  混凝土浇注  槽孔连接  质量检查
　　小石峡水电站临时钢架桥是连接两岸施工的必由之路.钻孔灌注桩成孔孔径1m,桩深10~15m,桩心距0.86m,河心设两个支墩,每个支墩由两个桩基组成,两岸设置混凝土桥台,桥长60m.
　　1、灌注桩施工工艺(见图1)
　　2、造孔
　　分别选用三台CZ-30和CZ-20型冲击钻,钻头选用破碎岩层的冲击钻头,配备钢丝绳、抽筒排渣和抽浆;钻头直径选择1m左右,随进尺测量桩位是否在设计范围内,可随时调整,护筒内径根据钻孔实地情况选用,可取1.2~1.4m,顶端高程应高出地下水位1.0~2.0m,埋置深度视实际情况而定.
　　3、钻孔方法
　　钻孔前先认真校对孔位,利用冲击钻造孔钢丝绳与桩中心线重合,冲击钻上、下升降过程中保持平稳,避免左右摆动.
　　固壁泥浆: 泥浆材料选用库区粘土,其粘土性能指标基本达到:粘粒含量大于40%、塑性指数大于20、含砂量小于4%、二氧化硅和三氧化铝含量的比值为3~4.其护壁泥浆性能指标基本达到:比重1.1~1.3、粘度20~25S、含砂量小于4%、胶体率大于97%、失水量小于30ml/min和稳定性小于0.01.造孔过程中,对桩孔采取必要的防护,防止废浆、废渣、杂物进入孔内,引起泥浆性能的改变.为防止离析、沉淀、保持性能指标均一,孔内泥浆液面保持在孔口以下30~50cm的范围内.
　　造孔过程中需注意的事项:
　　(1)钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中钻机产生位移和沉陷应及时处理,钻头要保持正圆形,钻头重心和圆心吻合不偏离;钻机要直,孔口与孔底中心点偏差不能超过15㎜,孔壁要均匀平整,在稳定地层中钻进可采用反循环钻进成孔,对于砂砾石渗水量较大地段要加大泥浆稠度,发挥冲击钻头对卵砾石的挤密作用和挤密程度.
　　(2)钻进工程中,为保证成孔质量要求下钻要稳,放绳要准,多转角、多扶绳,密切观察孔口泥浆变化;为保证孔壁稳定采取泥浆固壁,严格控制和调节好孔内泥浆压力必须大于孔壁的側向压力;控制成孔垂直精度要确保钻具扇叶状斗齿数目相同,磨损程度相当,应经常检查调整适当.
　　钻孔作业人员在地层变化处捞取渣样,判明地层,交接班时应交待清楚及下班应注意事项等.
　　4、终孔及清孔换浆
　　桩孔终孔后及时对孔位、孔深、孔径及偏斜等施工质量进行自检,验收合格后进行清孔换浆.
　　为清除回落在孔底的沉渣,保证混凝土灌注桩的浇筑质量,必须进行清孔换浆:先用抽砂筒掏出孔底淤积物及沉淀物,然后边注入符合要求的新鲜泥浆边掏出孔内陈旧废浆进行置换.
　　清孔时,孔内水位应保持在地下水位或河流水位以下1.5~2.0m,以防止钻孔的任何塌陷;应将附着于护筒壁的泥浆清洗干净,并将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除.
　　清孔换浆结束条件为清孔换浆结束1小时后,泥浆比重<1.3g/cm3,粘度<30S,含砂量≤4%,孔底沉积厚度不大于300㎜.清孔换浆结束后,经验收合格后进行下一道工序的作业.
　　5、钻孔灌注桩的混凝土浇筑
　　①灌注桩材料及配比
　　按照设计要求灌注桩强度C25、抗冻F200的指标,混凝土级配二级配,水灰比0.4,砂率35.5%,重量配合比1:2.01:3.65.每m3混凝土材料用量见下表:
　　混凝土灌注桩材料用量表
　　②混凝土拌和及运输
　　混凝土材料采用磅秤计量,人工上料,拌和采用0.35 m3的混凝土搅拌机2台,保证混凝土拌和质量及连续性.
　　根据防渗墙设计配合比和搅拌机容量决定每盘混凝土方量0.30m3,其材料用量见下表:
　　每盘(0.3m3)混凝土材料用量表
　　在混凝土拌和过程中,水分别加入.对料场的砂不定期进行含水率测定,当含水率大于1%时,及时调整加水量,以保证混凝土塌落度满足设计要求.
　　拌和系统拌制出的混凝土采用自卸汽车送至孔口混凝土浇筑设备,以对口浇筑的形式进行浇筑.
　　③泥浆下混凝土浇筑
　　灌注桩采用塑性混凝土,成孔后采用泥浆下直升导管法浇筑混凝土.
　　钻孔灌注桩的混凝土浇筑,要求导管内径均匀光滑,弯曲偏差控制在长度偏差1%以内,与接管通孔内径保持一致,胶垫内径不应大于导管内径,也不应小于导管内径过大,浇筑导管内径采用φ273mm.
　　浇筑前,导管定期进行密封承压试验,防止漏浆夹泥事故发生;严格检查连接螺栓的牢固性,导管的密封垫圈是否漏水,单根导管长度以2~3m为宜,壁厚不小于3㎜,按孔深配置不同长度的导管,导管底部出口与孔底距离不大于250㎜,并不大于1.5倍导注塞的直径.
　　开始浇筑时,先在导管底部下入导注塞,准备好足够的混凝土,将导注塞压至导管底部,将管内泥浆挤出管外,然后将导管稍微上提,使导注塞压出,一举将导管底端混凝土埋住,保证后续浇筑的混凝土不致与泥浆掺混.
　　混凝土浇筑过程中,要使导管直径与浇筑强度相适应,导管压力应达到0.8 MPa以上,在孔内起拔导管时应保持导管埋入混凝土的深度不小于2~3m,不超过6m,并注意混凝土的上升高度与导管内混凝土的高差问题.
　　混凝土浇注必须连续进行,孔内混凝土上升速度大于2m/h,并连续上升至基桩顶部设计高程,浇筑过程中做好混凝土面上升记录,防止堵管、埋管、导管漏浆和泥浆掺混等事故发生.
　　首次灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度大于或等于1m和填充导管底部的需要,在灌注过程中导管的埋置深度控制在2~6m,灌注混凝土时要经常检测孔内混凝土面的位置,及时的调整导管埋深;灌注基桩桩顶标高比设计高出0.5~1m,以满足灌注桩有效桩长的强度.
　　混凝土浇筑要保证连续性、均匀性,不应间断时间过长,做好试验模块,每桩试件组数为1组;混凝土质量要稳定,运输供应要及时.浇筑过程中要确保机器运转状态良好,操作灵活,防止停电时浇筑间断,应备有专用发电机替补,保证停电时浇筑不间断.
　　设专职混凝土质量检验及浇筑混凝土面量测人员,严格控制混凝土质量,防止混凝土中的超径骨料和其他纤维杂物等入仓.
　　为提高钻孔灌注桩的混凝土质量,必须控制好混凝土的原材料,配料时计量准确,搅拌均匀,入仓及时.
　　6、特殊情况的处理
　　在灌注桩造孔过程中,遇到孤石、大漂石等,采用正常造孔手段难以成孔时,在考虑孔壁安全的前提下,首先采用重锤法处理,其次采用小钻孔爆破或定向聚能爆破的方法处理,并报监理单位批准后实施;
　　在成孔过程中,对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录,以便及时发现问题,做好堵漏和补浆准备,并查明原因,采取措施进行处理.根据实际施工情况,在固壁泥浆性能指标基本满足前述要求的前提下,适当调整泥浆配比,并适当放缓成孔速度,待固壁泥浆漏失量正常后再进行造孔;
　　当出现塌孔时,采取以下措施补救:尽快补充大比重泥浆,以稳定孔壁;回填适量的渣土,平衡孔壁土压力;投放适量水泥,封堵渗漏通道;待孔壁稳定后,尽快成孔,浇筑混凝土成桩.
　　7、钻孔灌注桩质量检验
　　通过灌注桩桩位、有效桩径、顶面高程、有效长度的记录检查;声波检测无断桩;灌注桩孔的抗压、抗冻试验结果,均达到设计标准.