淺談地下泉水中鉆孔灌注樁施工控制技術

【摘要】鉆孔灌注樁作為一種基礎形式，被廣泛應用在橋梁工程。由于設計原因橋梁樁基不可避免遇到在地下泉水中施工，在進行鉆孔灌注樁施工時，將面臨孔內泥漿性能、成孔后沉淀物厚度等指標不符合規范要求，由于地下泉水不斷從孔內涌出，造成水下混凝土灌注困難，樁基成樁質量無法保證。在施工過程中，若處理不當，造成施工成本增加，工期滯后等一系列影響。本文論述了在地下泉水中鉆孔灌注樁施工中遇到的一些施工問題，通過采取有效控制措施，確保了樁基的工程質量。

【關鍵詞】地下泉水 鉆孔灌注樁 控制 技術

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2011)12(a)-0000-00

地形地貌

湖北宜巴高速公路皂角樹特大橋橋位中部跨越霧渡河谷，橋址區屬構造侵蝕低山——河谷地貌區，植被較發育。橋址區所處大地構造位置屬于新華夏系第二沉降帶的次級構造——宜昌單斜凹陷之上，為非活動性斷裂。

皂角樹特大橋K55+785左幅72-1樁基處于地下泉水之中，該樁在施工過程中出現成孔、成樁上遇到的施工難題和技術問題及處理措施，筆者歸結如下，僅供參考。

鉆孔施工

該樁基采用沖擊鉆進法施工，設計樁長15米，孔徑1.5米，摩擦樁。在施工過程中，從開鉆到第三天，護筒內泥漿相對密度、懸浮物正常，當鉆進距地面約8米附近時，孔內泥漿出現異常，護筒內泥漿相對密度下降，無懸浮物出現，且清水不斷從護筒內排出。經8小時停機觀察，護筒內的泥漿渣物沉淀孔底，護筒口排出的清水約為直徑60mm水管的排水量，從左側的護筒邊緣排出。經判斷該樁位于地下泉水之中，為保證施工過程中不出現塌孔，泥漿相對密度必須符合規范要求。為此，在后續鉆孔施工過程中，每隔二小時充填粘性泥土造漿，以保證孔內泥漿相對密度符合要求，經過90小時的鉆孔施工，檢測孔深滿足設計要求，孔深為15.1米。因孔內充填大量粘性泥土，清孔作業困難，經過24小時清孔作業后檢測，孔底沉淀物厚度達4米之多，不滿足后序施工要求。為達到后序施工條件，清孔后孔底的沉淀物厚度必須小于20CM，。清孔作業又采取了抽漿的辦法清孔，還是不滿足孔內沉淀物厚度在20CM之內。最后研究討論試制掏渣工具，采用直徑為0.5米鋼管，長度為2.8米，做成圓形筒，下底做成圓形活動閥門，利用沖擊鉆自身減速提升裝置作為動力，圓形筒在下到孔內過程中，下底活動閥門是打開的，通過自重圓形筒的下口伸入到沉淀的泥漿內，圓形筒在上提的過程中，圓形活動閥門通過鋼絲繩關閉其閥門，這樣將孔內渣物一次次提出。清孔完成后，經現場檢測孔深15.0米，孔徑1.5米，沉淀厚度為15cm，相對密度1.1，含砂率1.2%，傾斜度滿足設計要求，具備進行下道工序施工條件。

水下混凝土灌注

在安放檢查合格的鋼筋籠后，灌注前檢驗，導管總長14，8米，孔內的沉淀厚度為20cm，其他各項技術指標符合要求，具備混凝土灌注條件。灌注前考慮地下泉水不斷排出影響混凝土灌注，將導致樁基的成樁質量，必須采取一些其他有效措施，確保樁基混凝土質量和樁身的完整性，在水下混凝土灌注過程中，讓地下泉水引流。由于地下泉水涌出的具體位置不明確，只能通過鉆孔記錄和鉆孔人員描述：距地面約8米左右時，孔內泥漿出現異常。由于泉水冒出的具體位置不清楚，不能冒然采取措施。因此，在水下混凝土灌注前，用導管分流地下泉水，同時現場各種準備要充分，一是拌合站拌和的混凝土的工作性能滿足水下混凝土灌注要求；二是混凝土運輸車三臺必須載量6立方米以上在樁位附近候等；三是地下泉水引流措施要有效，不能影響混凝土的灌注。為了避免地下泉水的涌出影響灌注的新拌混凝土，在水下混凝土灌注前用兩根9米長直徑50mm的鋼管，鋼管四周相距15～20cm不均勻鉆上直徑20mm的小孔，相并靠在左側護筒，下放至地下泉水冒水口附近，與鋼護筒焊接固定，這樣保證了在混凝土灌注過程中，隨著灌注的混凝土慢慢上升，地下泉水從安放的鋼管小孔引流排出。

首批混凝土現場檢測：塌落度185MM，第二批、第三批混凝土車候等，15:30進行首批混凝土灌注，檢測導管埋置深度2.3米，15:40緊接第二批混凝土進行灌注，觀察護筒內排漿情況正常，護筒內無泥漿翻涌、忽上忽下塌孔情況產生，再次檢測導管埋置深度5.1米，15:50進行第三批混凝土灌注，檢測導管埋置深度7.3米，拆出二節導管3.5米，16:10進行第四批混凝土灌注，觀察護筒內排漿情況，泥漿排出中夾有少許水泥漿，為盡量縮短灌注時間，其后續混凝土灌注沒有進行導管拆卸，觀察孔內泥漿及地下泉水排出的位置變化，地下泉水從安放的引流管排出。此樁16:30灌注結束，灌注混凝土32立方米，灌注過程中無異常情況發生。

四、檢測結果

經過檢測單位超聲波對該樁進行完整性檢測，樁身完好，屬Ⅰ類樁，抽檢單位檢測與施工單位檢測結論一致，28天混凝土抗壓強度滿足設計要求。