河床斜坡巖層樁基施工方法

趙仕國

(四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司， 四川 成都 610041)

1 工程概況

仁壽至屏山新市公路沐川樞紐互通式立交馬邊連接線 2號大橋上跨 G213國道、沐溪河，起止樁號為NK0+816～NK1+266，總長453米。N14#墩位于沐溪河中，左幅樁號為NK1+131，右幅樁號為NK1+141，左右幅錯跨10米。采用筑島方式進行樁基施工，填筑厚度為3～4.5米，筑島填料為紅線區(qū)域內(nèi)挖取紅線內(nèi)弱風化紅色細砂巖。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，枯水期水面以下 0.5～1.5米處為砂卵層，河床面為一斜面，一個顆樁基左側(cè)砂卵層厚為3m，右側(cè)砂卵層厚為3.5m，坡度達到25%，卵石最大粒徑約30cm，砂卵層下為弱風化紅色細砂巖（基巖）。

2 樁基施工

2.1 筑島圍堰

通過圖紙查看該墩地質(zhì)狀況，調(diào)查了解該墩氣象、水文條件及地形實際，馬邊連接線2號大橋N14#墩樁基位于沐溪河中，但距岸邊較近，且水深較淺，根據(jù)該墩位的地質(zhì)和水文條件，擬通過設(shè)置內(nèi)外兩層麻袋、層間填心，紅線內(nèi)弱風化紅色細砂巖充填中間的筑島圍堰方法的進行沐溪河中樁基施工。

（1）麻袋準備：向麻袋加入透水性差的粘土，裝至麻袋的1/2～1/3處，用細鐵絲扎口，使其牢固不破。

（2）麻袋運放：通過工人配合按由近向遠的方向進行運放。

（3）填心：采用透水性差的粘土填充。圍堰施工結(jié)束，通過修建的臨時便道運送弱風化紅色細砂巖至圍堰內(nèi)進行筑島施工，預留樁基位置，筑島高于常水位1.5m以上。

故對于該部分位于沐溪河中N14#墩樁基采用筑島圍堰法進行的平臺施工，樁基施工采用“特殊處理旋挖成孔”工藝，水下澆注砼成樁。

2.2 方案的確定

（1）根據(jù)地質(zhì)報告，14#墩河床底3.0～3.5米砂礫層，砂礫石一下為紅細砂巖，且河床下巖層橫向坡度較大。

（2）方案比選

① 如采用沖擊成孔，投入時間長，成本大、水環(huán)保影響大。

② 如采用采用回旋鉆機成孔，容易引起塌孔，沉渣較多，不能保證成孔及成孔質(zhì)量。

綜上所述，本項目考慮既不影響工期、成本、環(huán)水保的條件下，似考慮護筒采用震動錘埋設(shè)、護筒增大，護筒入巖處澆筑砼等措施特殊處理，采用回旋鉆施工樁基。

2.3 特殊措施處理樁基施工工藝

（1）測量放樣

按照施工設(shè)計圖紙，根據(jù)測量技術(shù)規(guī)范，用全站儀將每根鉆孔灌注樁的平面位置在地面作業(yè)平臺上精確放樣，標記樁應(yīng)合理布設(shè)，妥善保護，施工過程中，若有損壞或移動，應(yīng)及時補測復位，以確保鉆孔位置的準確。

（2）埋設(shè)護筒

人工配合挖掘機在筑島平臺上按測定位置進行定位護筒，采用振動錘振動下沉，入土深度盡量靠近基層，同時下沉過程中應(yīng)采四周均勻振動保證護筒的垂直度滿足規(guī)范設(shè)計要求及中心偏位不超過 2cm。護筒采用 1cm厚鋼板卷制，護筒直徑比樁徑大50cm。護筒周圍用粘土對稱回填、夯實，使之不漏水。樁護筒頂面標高高出地面0.3m，利用四個控制樁點復測，護筒與樁基中心線是否一致，并用油漆在護筒邊做好記號。

（3）鉆機就位

采用旋挖鉆機施工的樁基，在護筒埋設(shè)后，重新放出樁中心線，重新就位旋挖鉆機。同時，旋挖鉆機就位前，檢查施工各項工作準備情況，主要包括：a.場地平整，b.機械設(shè)備檢查，c.鉆機中心與樁中心對中情況，d.檢查鉆機的鉆桿豎直度，符合規(guī)范后及時鎖定調(diào)整系統(tǒng)，e.底座穩(wěn)固平整度檢查。樁的鉆孔開鉆時間應(yīng)在距5m內(nèi)的任何樁砼灌注完成后24小時后方可開鉆,以避免干擾鄰樁砼的凝固。測定護筒標高，作為控制孔底標高的依據(jù)。鉆機就位要精確，安放要牢固，鉆頭中心對準控制十字中心。

（4）鉆孔

鉆機采用大于設(shè)計樁徑50 cm鉆頭鉆進，鉆進過程應(yīng)穩(wěn)而慢，使開口準確，鉆進進度要循序漸進，根據(jù)地質(zhì)斷面資料及鉆進過程觀察巖層變化確定入巖位置。確定入巖標高后再超鉆50cm后停機、移走回旋鉆機，并隨時觀察孔內(nèi)狀況。傾斜度不大于1%，保持孔內(nèi)適當?shù)乃^高度，避免塌孔現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（5） 導管安裝

通過設(shè)計孔深來確定導管的總長度，導管標準內(nèi)徑為25cm，單節(jié)段導管采用絲扣螺旋導管，導管分節(jié)段長度方便工人搬拆裝運。使用前，對導管按規(guī)范進行水密和接頭抗壓試驗，通過試驗且滿足規(guī)范要求后方可投入使用。通過對各節(jié)導管進行逐節(jié)編號，予以記錄，以便在安裝時，嚴格按編號順序進行安裝。分節(jié)段下放安裝導管，導管底口距孔底符合規(guī)范規(guī)定值范圍內(nèi)。通過沉渣測定設(shè)備測孔底實際沉渣厚度，如不滿足及時進行二次清孔，待沉渣厚度滿足規(guī)范要求后樁基水下砼澆筑施工。

（6）封壁砼灌注

當孔底沉渣滿足規(guī)范要求后，迅速進行封壁砼灌注拌和站拌和水下砼，通過砼運輸車運至工地現(xiàn)場。砼坍落度值須滿足規(guī)范要求，否則需運回拌和站進行處理或廢棄。然后立即開始封壁砼灌注。封壁砼灌注過程中，對導管實際埋深、砼面實際標高以及砼實際數(shù)量等，要做到隨時檢查并做好記錄。 砼灌注完畢時，仔細量測封底砼頂標高，須按超過大護筒底標高50 cm以上控制。保證封底飽滿、密實。

（7）二次鉆機就位

封壁砼完成24小時后，重新放出樁中心線，鉆機再就位。樁的鉆孔開鉆時間應(yīng)在距 5m內(nèi)的任何樁砼灌注完成后 24小時后方可開鉆,以避免干擾鄰樁砼的凝固。測定護筒標高，作為控制孔底標高的依據(jù)。鉆機就位要精確，安放要牢固，鉆頭中心對準控制十字中心。

（8） 二次鉆孔

鉆機采用設(shè)計鉆頭樁徑，鉆進過程應(yīng)穩(wěn)而慢，使開口準確對中封底砼中心，鉆進進度要循序漸進，根據(jù)地質(zhì)斷面資料及鉆進過程觀察巖層變化，并隨時觀察孔內(nèi)封底護壁砼狀況。傾斜度不大于1%，保持孔內(nèi)適當?shù)乃^高度，避免因孔內(nèi)水頭高差過大而出現(xiàn)塌孔事故。直至鉆孔至設(shè)計深度。

（9）終孔和清孔

鉆孔過程中，密切關(guān)注樁基的鉆進深度、成孔直徑、中心位置以及樁孔傾斜度等，確保成孔過程中的質(zhì)量。至設(shè)計成孔深度時，對成孔樁位中心、成孔直徑、成孔深度及孔斜率等自檢，符合設(shè)計及規(guī)范規(guī)定后，向監(jiān)理工程師報檢，檢驗合格后及時進行清孔。

（10） 鋼筋籠制作及安裝

鋼筋籠制作采用加工場集中機械分段加工成型，通過車輛將節(jié)段運輸至施工現(xiàn)場樁孔位附近并支墊覆蓋到位，采用人工配合起重機械設(shè)備進行鋼筋籠逐個節(jié)段安裝就位。鋼筋籠下放過程中，要避免與四周孔壁碰撞，盡量做到對中心下放，出現(xiàn)異常，立即暫停施工，查找原因后再繼續(xù)施工。并注意保證聲測管不被損壞，如出現(xiàn)損壞，要及時進行更換，確保聲測管質(zhì)量。每節(jié)段鋼筋籠下放及接頭連接過程中，均應(yīng)通過旁站監(jiān)理工程師檢查合格后方可下放并留取影像資料以備存檔。

（11）二次導管就位

采用第一次下放的導管，導管底口距孔底符合規(guī)范規(guī)定值范圍內(nèi)。通過沉渣測定設(shè)備測孔底實際沉渣厚度，如不滿足及時進行二次清孔，待沉渣厚度滿足規(guī)范要求后樁基水下砼澆筑施工。通過理論首灌量來選取料斗方量，確保首灌質(zhì)量及埋管深度。

（12）灌注水下砼

按前述工藝進行水下砼灌注施工。 砼灌注完畢時，仔細量測終灌砼頂標高，須超過設(shè)計樁頂標高100 cm以上控制。保證封底飽滿、密實。保證后續(xù)樁頂砼質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范規(guī)定。對砼灌注的相關(guān)原始記錄進行收集存檔。

3 結(jié)束語

仁沐新高速公路沐川樞紐互通連接線2號大橋N14#墩樁基施工自2018年3月1開工，采取大護筒、澆注水下護壁砼，經(jīng)過1個月連續(xù)作業(yè)，2018年4月5 所有樁基完成，經(jīng)超聲波檢測，均達到Ⅰ類樁。