橋梁沖孔灌注樁施工技術探析

胡永生

（福能聯信建設集團有限公司， 福建 廈門 361000）

1 工程概況

某縣城舊城改造項目的橋梁工程全長79m，橋面總寬18m，上部構造采用現澆鋼筋砼圓弧形無鉸板拱，下部構造采用現澆橋臺（共4 個），樁基采用沖孔灌注現澆砼樁，樁長38m，樁徑1.5m，一個橋臺設置10 根樁，樁基均按嵌巖樁設計。

2 施工準備

（1）組織項目管理人員熟悉和掌握設計圖紙、規范標準、地質勘察報告等資料；制定專項施工方案，并對工人進行技術交底。

（2）根據設計樁位坐標、高程進行現場測量、放樣、復核，并報監理單位進行現場驗收。

（3）提前掌握好施工期間天氣預報情況，砼灌注應避開雨天施工；做好砼灌注過程中的防雨準備工作，確保砼灌注施工的連續性。

3 施工工序流程

施工準備→搭設平臺→樁位測量、放樣→埋設鋼護筒→鉆機就位→孔位校正→沖擊成孔、泥漿循環處理合、清除廢漿及泥渣→孔深測定、清孔換漿→終孔驗收→安放鋼筋籠及導管→二次清孔、測定沉渣厚度→灌注水下砼→養護→鑿除樁頭砼→成品保護。

4 施工技術要點控制

本工程采用沖擊鉆進行樁基施工，樁基砼采用商品砼灌注。

根據天氣變化情況，爭取在較短時間內完成汛期樁基施工，以防洪水淹沒，為下部結構施工創造有利條件。

（1）樁位測定：按設計要求測定樁基的平面位置和高程。

（2）搭設平臺和沉放鋼護筒：

①從上游往下游推進，采用先搭設鋼管樁初始平臺然后用定位導向架安放鋼護筒的施工組織方案，最后在已安放的鋼護筒上形成沖孔平臺。

②施工前提前放線定位鋼護筒位置和標高，作為孔深控制的依據。

③采用先打入導向架定位，再用振動錘振動下沉鋼護筒，沉放過程中筒身中軸線偏斜應控制在1%以內。

（3）沖孔：

①采用跳孔施工方式沖孔，以防在沖孔過程對已成形樁基造成震動斷裂。

②控制沖程高度及進尺速度，應確保一次性不間斷完成，不得無故停機。

③控制沖孔過程中泥漿的稠度、含砂率和比重（含砂率，應始終控制在8%之內）。

⑤沖擊至下伏基巖層面時采用高沖程，并勤于清碴；每沖進0.5m取一次巖樣妥善保存，以便終孔時驗證采用。

（4）清孔：采用反循環換漿法進行清孔，清孔過程中應保證能及時補給足夠的泥漿，并保持孔內泥漿面的穩定；控制好清孔后的停置時間，清孔后4 小時仍未澆筑砼或澆筑砼前測得的沉渣厚度超標，可用灌注砼的導管重新清孔，直至符合要求方可灌注。

（5）鋼筋籠制作、安裝：本工程在施工現場進行鋼筋籠的加工制作；在鋼筋籠內部設置定形鋼筋以防止鋼筋骨架在施工過程中出現變形；采用桅桿吊配合龍門吊安放鋼筋籠（分4 節），吊裝時要垂直緩慢；灌注砼過程中應隨時觀察鋼筋籠的高度，當出現下落或被砼托升情況時，應及時調整。

（6）砼生產、運輸、灌注：

①本工程設計水下灌注砼強度等級C30，坍落度180～220，采用泵送商品砼，在拌合廠集中攪拌；砼供料應確保及時性、連續性，不出現因供料問題產生斷樁狀況。

②本工程使用導管法灌注砼，導管內壁平滑順直，具有良好的密閉性能（使用前應進行水密性試驗，檢查是否漏水，不符合要求必須進行更換）；灌斗容量應滿足砼初灌量的要求，蓋過導管下端，導管的初始埋深應不得小于1m。

③控制好砼的灌注時間（緩凝時間之內），避免在砼灌注過程中發生初凝而造成堵管、頂管等現象；施工過程中無論如何均不能發生砼接茬超時現象。

④灌注砼施工過程中經常測定孔內砼的上升高度，適時提拔導管，使導管埋入砼面的深度始終保持在3m左右。

⑤當灌注到樁頂設計標高時，使超灌高度超出樁頂設計標高≥1m，以便清除浮漿后保證樁頭質量。

（8）樁基檢合格后，檢測管采用C30 水泥漿灌滿密實。

5 關鍵工序質量控制

（1）現場技術人員定期校核基準點，各項測量核查結果應準確可靠。

（2）鉆機定位保持穩固、水平、準確，樁機就位垂直度在沖孔過程中應及時修正。

（3）嚴格控制成孔過程中的孔深、平面位置、孔徑、傾斜度等（由于設計依據的地質資料一般情況下會與實際樁位的地質情況存在偏差，終孔時的樁底標高應根據沖孔揭露情況確定）。

（4）當沖擊至設計基巖層面時，先取樣鑒定并報監理、勘探、設計單位現場確認，再沖至設計入巖深度；終孔應得到相關單位的合格驗收。

（5）鋼筋籠沉放入孔時，始終保持垂直狀態，對準孔心緩慢輕放，通過孔心控制籠心，避免碰撞孔壁。

（6）灌注砼前須進行第二次清孔，并測量沉渣厚度，因本工程為端承樁，應確保沉渣厚度小于5㎝。

（7）導管密封性能應良好，連接平直可靠；施工過程中應經常清理導管內壁，避免初始砼灌注時活塞在導管中下沉不暢，堵塞導管，而影響樁身砼質量。

（8）砼施工質量是確保成樁質量的最關鍵工序：

①為避免出現夾層事故應掌握好砼初凝時間及提升導管的時機，避免因導管提升過快導致樁身砼接觸水面而出現夾層現象；

②樁頂砼灌注的實際標高要比設計標高要求高出1m左右方可停止灌注（待開挖基坑土方后鑿除，目的是使孔內泥漿完全排除，以確保成樁質量）。

（9）完成樁基砼灌注后，須及時進行樁頭砼浸水養護，養護時間應超過14天。

6 施工中遇到問題及處理措施

（1）坍孔：因本工程地質條件較為復雜，同時又在汛期施工，受到河水上漲等不利因素影響，在沖進施工過程中易出現坍孔狀況，遇此類問題的處理措施：

①若在孔口施工時發生坍塌，則立即拆除鋼護筒并用進行回填砂，重新埋設鋼護筒再沖；

②若發生孔內坍塌，則回填砂至坍孔位置以上1m左右再重新進行沖孔。

（2）沉渣過厚：在沉放鋼筋籠之后，沉渣厚度經檢查還超過設計及規范規定要求，應利用導管進行第二次清孔處理。

7 樁基檢測

（1）灌注砼過程中，每根樁須隨機抽取三組試件，與工程樁進行同條件養護，以便檢測樁身砼達到強度。

（2）樁基施工完成后，應請有檢測資質的單位對樁基進行檢測：

①所有樁基均要求埋設檢測管進行超聲波檢測，依據檢測結果判斷樁身完整性、豎向承載力、缺陷類別及位置、是否存在縮頸、夾泥或斷樁等情況；

②取不少于總樁數的15%做鉆芯檢測（本工程取6根），以判斷樁身質量、樁端持力層及樁底沉渣是否符合設計及規范要求。

8 結語

本工程樁基施工遇汛期，在施工過程中出現河水上漲、流砂、孤石和持力層嵌巖等施工難題，項目部在施工過程中能優化施工組織、強化過程動態管控，能根據出現的各類問題分折原因，采取相應有效措施，有效地保證了工程的實體質量。施工完成后經檢測，Ⅰ類樁達95%，Ⅱ類樁達5%，未發現Ⅲ類樁，滿足設計及規范要求，施工效果良好。