虞凌超 張 宇 張有海

（1、杭州蕭山城市建設(shè)發(fā)展有限公司，浙江 杭州 310000 2、杭州市蕭山區(qū)交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310000）

橋梁基礎(chǔ)施工中，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工工藝發(fā)展較早[1]。從20世紀(jì)50年代的人力轉(zhuǎn)動(dòng)錐頭鉆孑L，到后期的沖抓錐、沖擊錐、正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆、潛水電鉆及液壓動(dòng)力鉆井機(jī)等多種鉆孔工藝。從較早的人力推車(chē)、輕軌翻斗車(chē)、移動(dòng)式混凝土拌和臺(tái)、提升扒斗、吊車(chē)吊斗，到目前廣泛使用的拌和樓與混凝土輸送泵。從自檢自查無(wú)監(jiān)理與檢測(cè)的施工，到目前實(shí)行嚴(yán)格的工程質(zhì)量監(jiān)理與先進(jìn)的多種質(zhì)量檢測(cè)手段。橋梁鉆孔灌注樁施工工藝水平得到了全面發(fā)展與提高。本文僅就常用的正反循環(huán)鉆孔技術(shù)及監(jiān)理要點(diǎn)作簡(jiǎn)要的論述。

1 橋梁鉆孔施工中相關(guān)問(wèn)題的處理措施

1.1 地基承載力

地基承載力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，否則將會(huì)使灌注樁失效。對(duì)摩擦樁，地基承載力取決于地質(zhì)土層的構(gòu)造情況；對(duì)嵌巖樁，地基承載力取決于巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度等。如果施工地區(qū)處于斷裂帶，在施工中就要注意夾層的存在。

1.2 樁基質(zhì)量

樁身強(qiáng)度是樁質(zhì)量控制的另一關(guān)鍵。樁身質(zhì)量控制主要在于控制混凝土的質(zhì)量。樁基質(zhì)量的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起的，因此必須確保措施到位，嚴(yán)格控制樁基工程的施工工藝，否則，起不到質(zhì)量控制的效果。控制樁基質(zhì)量的具體要求：①控制好混凝土質(zhì)量的和易性，防止出現(xiàn)堵管、埋管，而引起斷樁事故。②控制導(dǎo)管埋深2～6m，使混凝土面處于垂直頂升狀態(tài)，不使浮漿、泥漿卷入混凝土，防止提漏引起斷樁事故。

1.3 沉渣量

對(duì)于摩擦樁，由于其受力機(jī)理是通過(guò)樁表面和周?chē)寥乐g的摩擦力或依附力逐漸把荷載從樁頂傳遞到周?chē)耐馏w中，如果在設(shè)計(jì)中樁底反力不大，樁底的沉渣量對(duì)樁承載力亦影響不大；而對(duì)于鉆孔端承樁，如果沉渣量過(guò)大，勢(shì)必造成樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降。使樁的承載力失效。

1.4 卡管

1.4.1 原因：①初灌時(shí)隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因，如塌落度過(guò)小、流動(dòng)性差、夾有大卵石、拌和不均勻，以及運(yùn)輸中產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接縫處漏水、雨天運(yùn)送混凝土未加遮蓋等，使混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導(dǎo)管堵塞引。②機(jī)械發(fā)生故障或其它原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)久，或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝，增大了導(dǎo)管內(nèi)的混凝土下落的阻力，混凝土堵在導(dǎo)管內(nèi)。

1.4.2 處理辦法及預(yù)防措施：①可用長(zhǎng)桿沖搗管內(nèi)混凝土，用吊繩抖動(dòng)導(dǎo)管，或在導(dǎo)管上安裝附著式振搗等使隔水栓下落。如仍不能下落時(shí)，則應(yīng)將導(dǎo)管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔，進(jìn)行清理整修，然后重新吊裝導(dǎo)管，重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔，須將散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。②預(yù)防方法是灌注前應(yīng)仔細(xì)檢修灌注機(jī)械，并準(zhǔn)備備用機(jī)械，發(fā)生故障時(shí)立即調(diào)換備用機(jī)械，同時(shí)采取措施加速混凝土灌注速度，必要時(shí)可在首批混凝土內(nèi)摻人緩凝劑，以延緩混凝土的初凝時(shí)間。如果灌注時(shí)間已久，孔內(nèi)首批混凝土已初凝，導(dǎo)管內(nèi)又堵塞混凝土，此時(shí)應(yīng)將導(dǎo)管拔出，重新安設(shè)鉆機(jī)，利用較小鉆頭將鋼筋籠內(nèi)的混凝土鉆挖吸出，用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出。然后以粘土摻沙礫填塞井孔，待沉實(shí)后重新鉆孔成樁。

1.5 坍孔

坍孔主要原因有：①護(hù)筒底腳周?chē)┧?，孔水位降低。②在潮汐河流中漲潮時(shí)或河流下游發(fā)電開(kāi)閘放水，孔內(nèi)水位減少，不能保持原有靜水壓力。③由于護(hù)筒周?chē)逊胖匚锘驒C(jī)械振動(dòng)等。處理措施：持水壓或加大水壓、移開(kāi)重物或機(jī)械振動(dòng)等，然后用吸泥機(jī)吸出坍人孔中的泥土。如不繼續(xù)坍孔，可恢復(fù)正常灌注。如坍孑L仍不停止，坍塌部位較深，宜將導(dǎo)管拔出，將混凝土鉆開(kāi)抓出，只求保存孔位，再以粘土摻沙礫回填，待回填土沉實(shí)時(shí)機(jī)成熟后，重新鉆孔成樁。

1.6 縮徑

1.6.1 產(chǎn)生縮徑的主要原因，是因?yàn)樗苄酝僚蛎洝?/p>

1.6.2 縮徑防治措施：成孑L時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過(guò)，成孔段時(shí)間后，孔形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹；如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

1.7 斷樁

1.7.1 主要原因：①首批混凝土儲(chǔ)量不足，或雖然混凝土儲(chǔ)量已夠，但導(dǎo)管底口距孔底的間距過(guò)大，混凝土下落后不能埋沒(méi)導(dǎo)管底口，以至泥水從底口進(jìn)入。②導(dǎo)管接頭不密封，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高壓氣囊擠開(kāi)，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流人。導(dǎo)管提升過(guò)猛，或測(cè)深出錯(cuò)，導(dǎo)管底口超出原混凝土面，底口涌人泥水。③灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長(zhǎng)，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋恚瑥亩雍窳朔e聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，造成堵管或?qū)Ч馨尾簧蟻?lái)，引發(fā)斷樁事故。導(dǎo)管埋得太深，拔出時(shí)底部的混凝土已接近初凝，使混凝土不能及時(shí)充填，造成泥漿填人。④泥漿過(guò)稠，增加了澆注混凝土的阻力，如泥漿相對(duì)密度大或泥漿中含較大泥塊的情況，因此，在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，有時(shí)灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提取導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土，一旦流出其勢(shì)甚猛，在混凝土流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。灌注混凝土過(guò)程中，因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥和斷樁的原因。⑤由于灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，首批混凝土已凝固，流動(dòng)性降低，而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，因而也會(huì)在兩層混凝土中夾有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土形成斷樁。斷樁大都是以上原因引發(fā)的次生結(jié)果。對(duì)已發(fā)生或估計(jì)可能發(fā)生夾泥斷樁的樁，應(yīng)采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆心取樣，作深入的探查，判明情況?；蛘哂梅瞧茡p檢驗(yàn)混凝土樁質(zhì)量的方法進(jìn)行判定。

1.7.2 處理方法：①引起導(dǎo)管進(jìn)水，應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌和物用反循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿通過(guò)泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及抓斗清出。不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除，然后重新下放骨架、導(dǎo)管并投入足夠儲(chǔ)量的首批混凝土，重新灌注。②引起導(dǎo)管進(jìn)水，應(yīng)視具體情況，拔換原管，下新管，或用原導(dǎo)管插入續(xù)灌，但灌注前應(yīng)將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如重新下管，必須用潛水泵將管內(nèi)的水抽干才可繼續(xù)灌注混凝土。為防止抽水后導(dǎo)管外的泥水穿透原混凝土壓入上部凝固層導(dǎo)管內(nèi)，續(xù)灌的混凝土配合比應(yīng)增加水泥量，提高稠度后灌入導(dǎo)管內(nèi)，灌入前將導(dǎo)管進(jìn)行小幅度抖動(dòng)或掛振搗器予以振動(dòng)片刻，使原混凝土損失的流動(dòng)性得以彌補(bǔ)。以后灌注的混凝土可恢復(fù)正常的配合比。③若混凝土面在水面以下不很深，未初凝時(shí)，可在導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞(應(yīng)使用混凝土特制)，將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)(導(dǎo)管側(cè)面增加重力，以克服水的浮力)。導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續(xù)灌注。若混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，導(dǎo)管不能插入混凝土?xí)r，可在原護(hù)筒內(nèi)加設(shè)直徑稍小的鋼護(hù)筒，用重壓或錘擊方法壓入原混凝土面以下適當(dāng)深度，然后將護(hù)筒內(nèi)的水(泥漿)抽除，并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層清除干凈，再在護(hù)筒內(nèi)灌注普通混凝土至設(shè)計(jì)樁頂。

1.7.3 防治方法：①認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌。②盡可能提高混凝土灌注速度：開(kāi)始灌混凝土?xí)r盡量積累大量混凝土，產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力；快速連續(xù)灌注，使混凝土和泥漿一直保持動(dòng)狀態(tài)，可防止導(dǎo)管堵塞。③提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，灌注混凝土過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。④灌注水下混凝土前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。

2 結(jié)語(yǔ)

橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)發(fā)展迅速，鉆孔技術(shù)不斷改進(jìn)，鉆孔設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，特別是混凝土集中拌和及泵送混凝土的廣泛應(yīng)用，保證了導(dǎo)管的埋置深度，使得水下混凝土灌注質(zhì)量得以充分保證。同時(shí)，隨著樁徑的不斷加大，樁長(zhǎng)不斷增長(zhǎng)，其施工難度亦不斷增加，因此，還需要十分重視鉆孔灌注樁的施工工藝以及其監(jiān)理工作。

[1]張宏昆.橋梁鉆孔灌注樁施工監(jiān)理的要點(diǎn)[J].甘肅科技,2005,20(3):135-136.

[2]王常才.橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)及監(jiān)理工作[J].工程建設(shè)與檔案,2005,19(3):193-195.