一、工程概况

　　新 建 武 汉 站 工 程 建 筑 总 面 积 为352331m2，结构形式 为桥 建合 一，上部 为站房 钢结构， 下部为 桥梁结构，下部总共10条桥 ，桥梁基础为桩基加独立承台。桩基 由铁道部专业 设计院设 计， 共 设计 有1746 根摩 擦 工程桩 ，桩 径 为 Ф1250、 Ф1600、 Ф2000 和Ф2200四 种 ， 平均 深 度 45m， 最 深 为65m;桩检测采用低应变，并辅以预埋声测 管检测。 声测管为Ф50mm钢 管，每根桩布置3根，120°分布。

　　二、工程地质概况武汉站位于长江一、二级阶地区，高程一般为19—25m，站房西侧附近局部为高阶地，标高为30m。根据勘察，场区的地层上部为第四系覆盖层， 以冲洪积成因的 硬塑黏土为主，局部地段上部分布有 软～流塑状黏土。下伏基岩主要为志留系坟头组(S2f)粉砂质泥岩、泥质粉砂 岩，产状陡倾，局部分布有构造挤压 破碎带。场区岩土 层参数见下表：

　　三、桩基施工

　　1. 桩成孔设备选择工程黏土层平均10m厚，桩设计钻孔平 均40m 深， 且大部分在 风化 岩层内，因此桩成孔 施工方 案选定 ZZ-6型宝钻冲击钻进行施工，该冲 击钻冲击频率38-40/min，钻孔最大深度300m，适用于泥沙层、卯 石层、岩层0.4-2.5米孔径的桩。

　　2. 冲击钻钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩 的施工顺序为：初步放样→ 护筒埋 设→钻孔→成孔检 测及清孔→ 钢筋笼 制造及安放→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。

　　2.1 初步 放样：施工前 先 排水 、修路 、 清除 桩 基位置 的 杂草 和 淤泥 ，换填山皮土并刮平 压实，根据设计提供的导线点(经导线复测闭合后)及水准点用光电全站仪及 水准仪定位，桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不大于=15cm，成排成列放样，放样后用钢尺校核。

　　2.2 护 筒 埋 设 ： 根 据 地 貌 采 用1.5m—4m高钢护筒，护 筒内直径按 桩径确定，钢护筒壁厚4mm。旱地及筑岛处 采用挖坑埋设 法， 护筒底部和四 周所 填粘质土分层 夯实，护筒顶高出 地面 0.3m。护筒 心竖直 线与桩 中心 线重合，平面误差控制在50mm内，竖直线倾斜不大于1%，护筒顶部焊加强筋和 吊耳，开出水口， 钻进过程中随 时检查，发生偏移和下沉及时纠正。

　　2.3 钻孔：

　　2.3.1 泥浆的 配制： 采用 当地 的膨 润土， 泥浆配和比为水∶膨土∶粘土 ∶NaOH ∶CMC=1000 ∶100 ∶60 ∶1.5∶1.5。配制的泥浆比重为1.1—1.20;粘度17—22Pa。s;含砂率≤2%。2.3.2 冲击钻钻孔 注意事项

　　①钻机就位前，对钻孔前的各项准备工作进行检查， 包括主要机具 设备 的检查和维修，钻 机就位后，保持平 稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。

　　②冲锤的钢丝绳同钢护 筒中心 位置偏 差不大 于2cm，升降锤头时平 稳，不得碰撞护壁和孔壁。

　　③钻孔作业连续进行， 并作钻 孔施工记录，对钻孔泥浆 经常进行检测和 试验，不符合要求的随时改正，注意 补充新拌好的泥浆，确保钻孔桩 的成孔质量和成孔速度。

　　④钻进过程中，每进 2m检查钻孔直 径和竖直度，注意 地层变化，在地层 变化处捞取渣 样， 判明后记入记录表中，并与地质 剖面图核对。根据实际 地层变化采用相应的钻进方式，在钻 至中层易液化 砂层时，放钻进 速度。

　　2.4.1 成孔 检测： 成孔 检测包 括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、 护筒顶标高等。孔中 心位置偏差控制在100mm范围内，

　　孔径>设计桩径，倾斜度小于1%，孔深不小于设计 规定。 成孔检测合格 后进行下道工序。

　　2.4.2 清孔及注意事项

　　① 清孔 采 用 高压 泵 向 孔底 射 浆，喷射压 力为0.8—1Mpa，水下填 充导管进行空气反循环清孔。 ②清 孔重点控制 孔内泥浆 性能指标 及 沉 淀 厚 度 ， 泥 浆 比 重 1.1—1.15，沉淀 厚度<10cm，即达到 清孔标准。

　　③钢筋笼安放至 设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标 准，应进行第二次清孔，直至达到标准。

　　2.5 钢筋笼的制造和安放

　　2.5.1 钢筋笼的制 造： 采取平 地整体胎膜长线法制造，每个 钢筋笼在胎膜上 一次成形，钢筋笼的 制造除满足设计 要求外，在骨架处设 置控制保护层厚度的垫块，竖向间距为2m，横向周围不少于4处，并在骨架顶端设吊环。

　　2.5.2 钢筋笼的安放： 整个桩采用两段钢筋笼，在 孔口进行单 面邦条焊，接 头错开 1m。骨架下放时注意防止碰撞孔壁，放至 孔内设计标高后将骨架吊环挂在孔口 ，并临时与 护筒口焊接牢固。

　　2.6 下导管、砼的配制

　　2.6.1 下导 管：采 用 ф250mm和ф300mm钢导管，使用前进行水密、承压和接头抗拉等试 验。吊装时导管位于井孔中央，并在 灌注砼前进行升降试验，使位置居中 ，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导 管 下 口 到 孔 底 的 距 离 控 制 在 35—50cm之间。导管上设置 隔水猫头鹰和储料斗，储料斗口 中盖钢扳，挂 细钢丝，灌注时用吊车吊出。

　　2.6.2 砼的配制

　　① 该 工程桩 C30砼 的 配 合比 为 水泥 ∶ 中 砂 ∶ 石 子 ∶ 水 =1 ∶1.91 ∶2.21∶0.54，坍落度控制在180—220mm之间。

　　②水 泥采 用普通 硅酸盐42.5#水泥，初凝时间大于2.5h;碎石采用10—20mm，16—31.5mm各占一半，级配良好;砂子选用优质河砂。

　　2.7 灌注水下砼及应注意事项

　　2.7.1 每桩 首批砼 数量2.4立方米加吊斗0.6立方米共3立方米，保证了初次埋深>1.5m，首批砼拌和物下落后，砼连续灌注，在 灌注过程中，导管的埋置深度控制在2—6m，灌注的时间控制在初凝时间内2.5h。

　　2.7.2 砼 拌 和 物 运 至 灌 注 地 点，对其均匀性 和坍落度进行检查，如 不符合要求，随即 进行第二拌和，二 次拌和达不到要求，禁止使用。

　　2.7.3 首批 砼灌入 孔底 后，立 即测探孔内砼 面高度，计算出导 管内埋置深度，符合要求即可正常灌 注， 如发现导管大量进水，按应急方法处理。

　　2.7.4 每 桩 保 证 灌 注过 程紧 凑 、连续地进行，严禁中途停工。 在灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使 泥浆内含有水泥而 变稠凝结，而使测 深不准确。灌注过程中有专人观察管 内砼下降和孔内水 位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

　　2.7.5 导管 提升时 保持 轴线竖 直和位置居中，逐步提升。

　　2.7.6 当导管提升 到法兰接头 露出孔口以上一定高度 (视每节导管和工作平台距孔口高度而定)，开始拆除1节和2节导管。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新 卡牢井口的导管，然后松开导管的接 头螺栓，同时将起吊导管根，而根又多扎在自然形成 的石缝、石隙用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将 漏斗重新插 入井口导管内，校好位置，继续灌注。

　　2.7.7 拆除导 管动 作要快 ，时间不 超过15分钟，防止螺 栓、橡胶垫 和工 具等掉入孔中，并注 意安全。已拆下的管节立即冲洗干净，堆放整齐。

　　2.7.8 在 灌注过程 中，当导管 内砼 不满含有空气时，后 续砼要徐徐灌入 ，不可整斗地灌入漏 斗和导管，以免 在导管内形成高压气 囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

　　2.7.9 当 砼面 升到 钢筋骨 架下 端时 ，为防 止钢筋骨 架被 砼 顶 托上 升 ，采取了以下措施：尽量 缩短砼总的 灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼 的流动性过小;当砼 面接近和初 进少。钢筋骨架时(1m左右)，保持较深埋管，并徐徐灌入，以减 小砼从导管 底口 出来后向上的冲击力; 当孔内砼 面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当 提高导管，减少导管埋置深度(不得小于1m)，以增加骨架在导管底口以下的埋置 深度，从而增加砼对 钢筋骨架的 握裹力。导管提升到 高于骨 架底部 2m以上，恢复灌注速度。

　　2.7.10 为确保桩顶质量，在桩顶设 计标高以上灌一定高 度，本工程实际控制在1m。

　　2.7.11 按照施工要求，处于地面后拆除。

　　2.7.12 在灌注将近结束时，由于导 管内 砼柱 高度 减 小， 超 压力 降 低，导 管处 的泥 浆及 所 含渣 土 稠度 增加，比重增大，如 出现砼顶升 困难时，可在孔内 加水稀释泥浆，并 掏出部分沉淀物， 使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。

　　2.7.13 在 灌桩 时，每 根桩 做3组试块，施工单位二组，监理一组。

　　2.7.14 有关砼灌注情况，各灌注时间，砼面的深度，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象派专人进行记录。

　　2.8 破桩头由人 工或汽镐、电镐 进行，直至设计高 程，并 保持钢筋的 完整，桩顶基本平整、干净。

　　2.9 成桩.检测砼 强度达 到70% 后用基桩 动测仪进行桩基无破损检则。

　　四、桩基检测

　　经采 用低应变及预埋 声测管声波透射法检测对施工的1746根桩基进行桩身完整性一次检测， 92%的桩达到I类桩，其余均 达到Ⅱ类桩 ，完全满足设计要求。

　　(作者单位：武汉大学)