深圳某橋梁水下樁基施工及事故處理措施研究

　　橋梁樁基施工不僅需要利用已有的先進科學技術，還需要豐富的施工經驗，對施工中出現的問題及時進行處理，以避免工程質量事故的發生。大直徑沖鉆孔灌注樁因地質適應性強、承載力高、施工方便，為大中型橋梁基礎的首選形式。但其施工質量受工程地質條件、水下混凝土灌注工藝、現場管理等因素的影響，樁質量離散性大，缺陷事故時有發生，工期及造價也因此較難控制。為保證工程的質量，必須加強灌注樁施工現場質量控制，嚴格執行成樁后的樁身質量檢測制度，發現質量事故應及時采取有效方法進行補救，確保工程萬無一失。
　　1　工程概況
　　深圳某橋梁工程，主橋樁基為45m-55m的樁基礎，主橋樁基位于某河道，該河道永深約為6m～7m，該段地質條件十分復雜，施工難度大。
　　2　準備階段施工要點
　　2.1場地平整
　　場地位于旱地時，清除現場雜物，硬化場地。場地位于淺水時，采用筑島法(引橋)，場地位于深水時，采用鋼管樁施工平臺法(主橋)。平臺必須平整，連接牢固。
　　2.2樁健測量
　　在平整好的場地上測定樁位，用方木樁準確標識各樁位的中心及標高，同時埋設護樁。護樁埋設方法：在樁中心向外大干樁徑50cm均勻分布三個并量出距離，護樁頂要與地面相平，并用砂漿固定牢固，做出明顯標記。深水樁基的定位由鋼護筒定位架固定。
　　2.3埋設護筒
　　護筒采用鋼護筒，水上主墩鋼護筒用12mm厚鋼板卷制，在頂部和底部用12mm鋼板加固，直徑2.5m的鋼護筒用14mm厚鋼板卷制，其余則用10mm厚鋼板卷制。護筒內徑大于鉆頭直徑20cm-40cm，護筒高視土質而定，最小不小于2m。安置時，護筒頂高出地面30cm以上，高出最高施工水位或地下水位1.5m-2.0m。旱墩護筒周圍50cm范圍內黏土夯實，深度至護筒底，并用穩定護筒內水頭的措施。
　　2.4鉆孔泥漿
　　在開鉆前，應選擇和備足良好的造漿黏土或膨潤土，科學選料配制，泥漿比重1.1～1.2，泥漿粘度一般地層為16Pa·s～22Pa·s。含砂率必須小于2％。鉆孔時泥漿需要不斷的循環和凈化，故在施工前應對泥漿的循環和凈化做適當布置，設置好制漿池、儲漿池、沉淀池，并用循環槽連接。廢棄泥漿根據現場情況在橋旁設置一儲漿池，作為廢棄泥漿的傾倒場地。
　　3　鉆孔施工要點
　　施工機具就位前，必須認真地進行檢修，易損部件籌備足夠的備貨。對施工道路、用水管路、電力路線應綜合考慮布置，以免相互影響，鉆機就位，必須使其底座支持平衡，支墊平衡，支墊物不要壓在護筒上。對于采用沖(抓)鉆具的鉆架必須用纜繩或斜撐予以加固。回旋轉鉆機就位必須用水準尺校核，保證鉆機起重滑輪、轉盤中心、護筒中心在一條垂直線上，偏差不得大于2cm。鉆進過程中，必須每班次進行對中核對，防止移位。
　　4　鋼筋制作和水下混凝土灌注施工要點
　　4.1鋼筋籠制作和吊裝就位
　　(1)鋼筋籠視其長度采用整體預制或分節預制，鋼筋籠骨架應具有足夠的剛度和穩定性，以便運送、吊裝和灌注混凝土時不致松散、變形。制作時每隔2m增設加固鋼筋一道，在骨架上端根據實際需要合理設置吊環。(2)在骨架主筋外側，將定位鋼筋焊接在骨架主筋上，數量每1.0m～1.5m一個，不少于4個，以控制保護層。(3)鋼筋籠分節起吊要及時、準確就位，快速接長至設計深度加以固定，待混凝土灌注完畢并初凝后方可解除鋼筋籠的固定設施。(4)在鋼筋籠就位前仍需檢查有無坍孔，以便及時采取措施。
　　4.2導管的設立
　　用裝有墊圈的法蘭盤連接管節，導管應進行水密、承壓和接頭抗拉試驗。導管連接牢固，接頭封閉嚴密，上下成直線吊裝，位于井孔中央，并在混凝土灌注前進行升降試驗，防止導管卡住。
　　4.3二次清孔
　　導管安裝完畢后，再次檢測孔底沉渣，如沉渣厚度超過設計圖紙規定要求，可通過導管進行二次清孔。
　　4.4灌注水下混凝土
　　(1)灌注混凝土是鉆孔施工的關鍵，灌注前應探測孔底沉淀厚度，如大于設計厚度應再次清孔，直到滿足要求為止。(2)混凝土采用自動計量拌合站集中拌和，混凝土運輸車運送。混凝土拌合物應檢查和易性，坍落度等指標，水下灌注混凝土的坍落度采用18cm-22cm。(3)灌注要連續有序地進行，盡可能縮短拆除導管的時間，當導管內混凝土不滿時，徐徐地灌注，防止在導管內造成高壓空氣囊，使混凝土灌不下去或壓漏導管。
　　5　樁身質量事故的補救方法
　　樁基施工中，因受諸多因素的影響，發生樁身混凝土嚴重離析甚至斷樁、樁底沉渣過厚等工程事故是在所難免的。如何可靠、快速、低耗地處理樁基質量事故，直接影響到工程的質量，工期及造價。鉆孔壓力注漿法處理樁身質量事故有一定的優越性。
　　5.1壓力注漿法處理樁身質量事故的原理
　　漿體在壓力的作用下通過充填，滲透和擠密作用使樁身混凝土離析部位形成漿液與碎石的固結體，恢復和提高樁身混凝土的強度。對樁底注漿通過漿液對沉渣的置換、擠密和固結作用消除樁底沉渣對端承力的影響，并改善持力層的物理力學性能，恢復和提高持力層土體強度。
　　5.2壓力注漿施工要點
　　經低應變檢測有問題的基樁，首先，對基樁進行鉆孔取芯，確認缺陷的位置及缺陷的程度，鉆孔孔徑為8cm，對于樁徑小于1m的樁一般只需鉆一個孔，大干1m的樁需鉆2～3個孔，以保證注漿的質量。然后，埋設注漿管，注漿管直徑一般為2cm；開始對缺陷部位或樁底進行洗孔，目的是將其中的泥砂沖洗干凈，保證水泥漿滲透膠結良好，當孔中冒水變清時，洗孔完畢，將孔上端封閉，并插上一根出氣管。注漿采用純水泥漿，水灰比為1：1至0.6：1，并添加高效減水劑。開始注漿，水泥漿把孔中水趕出并從出氣孔冒出時，將出氣孔封閉，進行高壓注漿。注漿過程中，以注漿量和注漿壓力進行雙控，作好現場記錄。當壓入足夠的量，注漿壓力達到3MPa～5MPa時，可終止注漿。
　　6　結語
　　樁基施工質量關系到整個橋梁結構的工程質量，樁基施工過程中，遇到預想不到的難題也是不可避免的，這就需要工程師根據具體情況，及時采取有效的處理措施。對于樁基施工中經常出現的施工質量問題必須在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中予以防治，唯如此方能保質保量地完成橋梁樁基的施工任