厚淤泥層條件下的樁基施工探討

李懷玉 ，滕金花 ，徐 飛

（1.莒南縣水利局，山東 莒南 276600；2.莒南縣石泉湖水庫管理所，山東 莒南 276600）

陡山水庫位于莒南縣大店鎮東9 km處，潯河下游。流域面積431 km2，總庫容2.9億m3，其中防洪庫容1.19億m3，興利庫容1.7億m3，死庫容0.01億m3，是一座防洪、灌溉、養殖、發電、供水兼用的大（2）型水庫。

陡山水庫1號橋位于水庫上游6 km處，大橋全長240 m，呈直線布置，與主河槽垂直，2013-09開始進行加固。資料顯示，大橋橋址處河床表層為淤泥，層厚2.7～3.5 m；中層為花崗巖，強風化層較破碎，為軟巖，層厚0.8～5.2 m，弱風化帶較完整，為較堅硬巖石，最大厚度9.0 m；底層為正長斑巖，最大厚度10.6 m。1號橋橋梁基礎為水下基礎，設計采用鉆孔灌注樁樁基，以弱風化花崗巖為樁端持力層。

1 鉆孔灌注樁基礎施工技術

本工程使用HCZ-1500型沖擊鉆成孔，主要施工工藝流程為：平整場地→測定樁位→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→提鉆→第一次清孔→檢孔→制作鋼筋籠→吊安鋼筋籠→下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→樁頭處理。

1.1 平整場地

由于1號橋樁基處表層為2.7～3.5 m的淤泥，各種機械設備無法進場，因此必須搭設施工平臺。本工程通過回填砂石料，平整后夯填密實的方法搭設施工平臺。

1.2 測量定位

測量定位是關系孔位準確性、鉆孔垂直度以及控制基準面標高準確與否的關鍵環節。在具體操作中，采取施工企業自檢和監理人員復驗、工程驗收相結合的措施，將偏差嚴格控制在設計或規范允許的范圍內 （一般控制在5 cm范圍內）。在測量放線中，用全站儀測放樁位，樁位中心插一鋼筋，四周各打一根控制樁控制樁位中心，用砂漿固定控制樁，經復核合格后，方可進行下一道工序。用水準儀測出樁位處地面高程。

1.3 埋設鋼護筒

護筒采用5 mm厚的鋼板卷制而成，高度1.5 m。本工程鉆孔樁直徑為1.4 m，確定護筒內徑為1.5 m，且上部開設1個溢流孔。校核樁位中心后，護筒采用人工挖埋方法埋設，四周用黏土分層回填夯實，護筒中心與樁中心重合，平面偏位允許誤差小于5 cm，傾斜度不大于1%。

1.4 泥漿制作

制漿前，先把黏土盡量打碎，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，可將打碎的黏土直接投入護筒內，使用沖擊錘沖擊制漿，待黏土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。孔內水泥漿水平面需高出護筒腳0.5 m以上，但比護筒頂面低0.3 m，多余的泥漿用管子導入泥漿池貯存，以便隨時補充孔內泥漿。

1.5 鉆機就位

埋設好護筒后，即可進行鉆機就位，本工程使用的鉆機為卷揚機牽引式沖擊鉆。就位時，使沖擊錘中心對準樁位中心，其對中誤差不得大于5 cm。同時要使鉆機平穩、牢固，鉆孔過程中如發現鉆架移動或傾斜要及時糾正。

1.6 鉆孔

開始鉆進時，應低錘密擊，錘高0.4～0.6 m，直至鉆至護筒底以下1.5 m后，才可加快速度，轉入正常沖擊。為保證鉆孔傾斜度小于1%，在鉆孔過程中需經常校核鉆機底盤水平度。鉆孔過程中不斷補充泥漿，并定時測試泥漿指標，使之符合規范要求，同時每鉆進1.5～2.0 m應取樣分析，以便及時提供變更文件。

1.7 清孔

根據本工程地質、孔徑及孔深等情況，清孔采用二次循環泥漿清孔。灌注樁成孔達到設計標高后，將泥漿泵管下放至孔底，用泥漿泵將泥漿池中比重較小的泥漿壓入孔內，形成自然循環，將孔底沉渣進行第一次清除。清孔后的泥漿指標達到含砂率小于8%、比重1.1～1.2 g/cm3、孔底沉淀厚度小于50 mm時，吊放鋼筋籠和導管。由于孔內泥漿中懸浮的沉渣在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程質量。因此，在混凝土灌注前利用導管進行二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要求后，應立即進行水下混凝土的灌注工作。

1.8 鋼筋籠和導管吊裝

鋼筋籠在加工現場制作，鋼筋骨架采用箍筋成型法，以確保鋼筋籠的外徑尺寸和垂直度；對于保護層采用在鋼筋籠上下端和中間每隔2 m在同一橫截面上焊接4個鋼筋“耳朵”進行控制。鋼筋籠長7～10 m，采用吊車一次吊裝。下放鋼筋籠時應防止沖刮孔壁，到位后鋼筋籠處于懸吊狀態且要固定牢固，防止澆筑過程中被混凝土頂托上冒或偏移。澆注采用直徑為30 cm的導管，每節長2～3 m，配備幾節0.5～1.0 m的短管，短管位于導管最上端，管端用粗死扣或法蘭螺栓連接，接頭用橡膠圈密封防水。吊放導管要順直、居中，導管下口應比孔底高0.3～0.5 cm，以免沉渣堵塞管口。

1.9 水下混凝土灌注

按照設計圖紙和施工規范要求，事先配制水下混凝土。混凝土初存量必須按照要求備足，導管埋入深度及導管每次的提升高度設專人現場計算確定，專人指揮操作。堅持連續作業，中途不得中斷澆筑，應盡量縮短澆注時間，使澆注工作在首批混凝土初凝前完成。為滿足這一要求，可在首批混凝土中摻入適量緩凝劑。

灌注過程中導管內混凝土料不滿時，進料應徐徐進入，防止形成高壓氣囊，同時在首批進料時應連續不間斷，以免形成真空，影響正常澆注，造成質量事故。

灌注過程中，應經常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升拆卸導管，保持導管的合理埋深，導管埋置深度應嚴格控制在2～6 m范圍內。隨著孔內混凝土的上升，需逐節拆除導管。灌注接近樁頂部位時，為嚴格控制樁頂標高，應高出設計樁頂標高0.5 m，確保鑿除后的樁頭強度達到設計要求。

2 注意事項

1）成孔質量控制是一個重要環節。成孔的好壞直接關系到成樁質量，尤其是成孔深度和清孔，成孔深度不夠會造成灌注樁進入不了持力層而導致承載力不夠，而清孔不徹底，導致孔底充滿雜物而達不到承載要求。

2）鋼筋籠的質量優劣直接關系到灌注樁是否具有足夠的承載力。尤其是鋼筋籠的吊裝，稍不注意就會造成塌孔和鋼筋籠變形等現象。

3）水下混凝土的灌注是樁質量好壞的關鍵，水下灌注混凝土的施工工藝顯的尤為重要。特別是首批灌注混凝土數量應能滿足導管初次埋置深度和填充導管底部的需要，且要連續進行灌注。在澆注中拆除導管也要注意埋管深度（拆后不小于2 m）。

3 結語

鉆孔灌注樁施工大部分在水下進行，其施工過程無法觀察，任何一個環節出現問題，都將直接影響整個工程的質量和進度，甚至造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，施工隊伍要切實落實好施工技術措施，加強施工質量管理，密切抓好施工過程中每一個環節的質量，力爭將隱患消除在成樁之前。