仁化新莊大橋灌注樁施工質量控制

許英偉

（江門市路橋集團有限公司，廣東 江門 529000）

1 工程概況

本工程為一獨立大橋，位于仁化縣新莊境內，國道323線東北面，大橋橫跨湞江河，橋軸線呈東北-西南向，全長約270m，橋面寬12m。下部構造0#臺及1#~8#橋墩采用沖孔樁雙柱式墩臺，9#橋臺采用雙排樁配肋橋臺，樁基采用端承樁，樁底支撐在微風化泥質砂巖上，該橋樁基樁徑為1.5m,樁長在48~56CM之間，根據地質鉆探資料顯示，該橋位局部位置有泥質砂巖溶洞及斜巖現象。根據施工方案安排在淺水位置0#臺，1#，2#，7#和8#墩及9#臺均采用填土筑島沖孔樁施工，3#,4#,5#,6#號墩水深位置達6~10M，采用鋼管搭工作臺，壓鋼護筒進行鉆孔樁基施工。

2 沖孔前準備工作

鉆孔前的準備工作主要包括樁位放樣，平整場地，布設施工便道及搭工作平臺，設置供電及供水系統，制作和埋設護筒，制作鉆孔架，泥漿的制備和準備鉆孔機具等。

2.1 場地整理

施工前，施工場地按不同情況進行處理。對于處在水中的沖孔樁基礎都必須搭設施工平臺，樁基處在旱地時，清除雜物后夯壓密實即可。

2.2 護筒埋設

根據沖孔樁直徑，護筒內徑宜比樁徑大200-400mm，為保證其剛度，防止變形，在護筒上、下端和外側每隔1.5~2m各焊一道加強肋，護筒厚度在6mm以上。護筒埋設時，其軸線對準測量所標出的樁位中心，保證其位置偏差不大于50mm，傾斜度不大于1%。

2.3 泥漿制作

制漿前，先把粘土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間，提高泥漿質量。制漿時，可將打碎的粘土直接投入護筒內，使用沖擊錘沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時補充孔內泥漿。

2.4 沖機就位

埋設好護筒后，即可進行沖機就位，本標段使用的鉆機為卷揚機牽引式沖擊鉆。就位時，只要使鉆錘中心對準測量放樣時所測設的樁位即可，其對中誤差不得大于5cm。

3 施工過程的工藝控制

3.1 巖溶地區成樁過程常見問題處治

3.1.1 傾斜巖面或遇孤石

該橋3號墩2號樁基施工中遇到孤石，出現沖孔速度降低（三天沖進27cm）、錘頭擺動、在樁深33.5m處，經檢查偏孔35cm，采取的措施是，馬上提起樁錘，拋填厚1.5～2.0m，粒徑25～30cm的片石、粒徑10cm左右的碎石和粘土塊，以45cm小沖程沖擊，待沖到原位后第二次拋填厚0.8～1.0m，相同配比的混合物,以80cm大沖程沖孔，反復進行，直至成孔。若因巖層面傾斜導致樁孔偏移，采用回填片石仍無法糾正，可采用清孔后灌注高標號混凝土進行處理，采用不低于C30的水下混凝土（摻早強劑），待混凝土達到一定強度，與基巖形成整體后該，再進行鉆進。

3.1.2 穿越溶洞頂面

溶洞頂部巖層傾斜，巖石強度不一，易導致偏孔、卡錘等問題,因此必須在鉆進過程中仔細核對地質情況，隨時檢查鉆機和孔位。在沖至溶洞頂0.5m左右時要改用小沖程鉆進，做到輕擊、慢打。當主繩擺動加大，并偏離樁設計中心時，說明已偏孔，應回填片石至原孔位置以上0.5m左右，繼續鉆進進行糾正。

在該大橋多根墩樁基施工中，當鉆孔擊穿溶洞頂面薄弱部位時，采用了小沖程通過。因為頂面較厚部位容易形成探頭石或臺階，大沖程穿透時，會出現泥漿急劇下沉導致鉆頭斜臥在溶洞內的現象。當孔內水位急劇下降時，應立即向孔內補充水泥漿，保持孔內水頭高度，將鉆頭提起，然后投放粘土、碎石、片石，采用小沖程沖擊，每循環進尺5～10cm，待填充物完全擠入溶洞內后，再加大沖程造孔。

3.1.3 漏漿和塌孔

當通過與地下水暗流相連的強透水性地層或未填充的溶洞，常會發生漏漿和塌孔現象。此時，應采用長鋼護筒跟進或在短時間內集中拋填片石、粘土、水泥和鋸木屑混合物，反復沖擊，并向孔內補漿、補水，保持孔內水頭。該大橋0#臺，2#樁和9#臺2#，3#，4#就出現樁施工中不同程度漏漿現象，采取的措施是立即拋填粘土、水泥、片石等混合物，補漿、補水，反復沖擊成孔。實踐證明，采用此辦法對于不是太復雜的溶洞處理起來比較有效果。

3.2 檢測孔深、傾斜度、直徑和清孔

鉆孔完成后，必須檢測孔深、直徑和傾斜度，其中孔徑和孔深須達到設計要求，傾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前，對孔內的石渣、泥漿進行必要的清理，做到孔內含泥量、含渣量和孔底沉渣符合設計及圖紙要求。

3.3 泥漿排放

對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿，根據現場情況引入到適當地點或用車運走進行處理，以防止對河流及周圍環境的污染。

3.4 鋼筋籠的制作和吊裝就位

3.4.1 鋼筋籠的制作

鋼筋籠的主筋盡量為整根，需要對接時，宜采用搭接焊接頭，搭接的長度不小于10d，末端不設彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準確，其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強箍筋間距施工誤差，均不大于20mm。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的。

3.4.2 鋼筋籠的安裝

本橋鋼筋籠吊裝是采用30T汽車起重機吊裝時對準孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉使之下落，無效時，立即停止下落，查明原因后再安裝。不允許高起猛落，強行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后牢固定位，容許偏差不大于5cm，并使鋼筋籠處于懸吊狀態。

3.5 水下混凝土的灌注

水下砼一般用鋼導管灌注，導管內徑為200－350mm，視樁徑大小而定，導管分節長度應便于拆裝和搬運、并小于導管提升設備的提升高度，中間節兩端焊有法蘭、以便用螺栓互相連接在灌注砼過程中，隨時探測砼高度，及時拆除或提升導管，注意保持適當的埋深，導管埋深一般保持在2～4m，最大埋深不大于6m；灌注砼注意的幾個問題：

（1）導管下端距樁底控制為0.3～0.4m；（2）導管埋入砼的深度在任何時候不小于1.0m；（3）水下灌注砼的實際樁頂標高應高出樁頂設計標高0.5－1.0m左右；（4）嚴禁導管漏水或導管底口進水（即封不住底）而造成斷樁事故，保證施工質量；（5）當砼灌注完畢后，待樁上部砼開始初凝，解除對鋼筋籠固定措施，保證鋼筋籠隨著砼的收縮而收縮，避免粘結力的損失。

3.6 樁頭的清理

樁頭砼強度達到設計值的25%時，立即拆除護筒并鑿除樁頭多余砼符合樁頂設計標高，鑿除樁頭砼采用人工手工鑿除，不采用爆破或其它影響樁身質量的方法進行。

綜合以上鉆孔灌注樁的施工方法和措施，仁化新莊大橋共22根成樁施工，經交通質量監督站超聲波檢測A類樁20根，B類樁2根，樁的優良等級達到90%以上。

4 結束語

巖溶地基鉆孔灌注樁施工，應充分進行地質核對，盡量全面地了解巖溶的分布和填充情況，根據不同的巖溶類型和深度、大小等，針對性地制定相應的施工方案和措施，可有效地保證成樁質量，加快施工進度。實際施工中，各種復雜的地質情況經常有可能出現，預備幾套施工預案就顯的十分重要。同時，對地質情況的了解和分析是確保方案制訂可行的關鍵。

[1]《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000）人民交通出版社,2001.1.