■ 嚴(yán)復(fù)元

京滬高速鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量要求嚴(yán)、技術(shù)難度大，要求線路施工后沉降值低，以確保列車運營高速、平穩(wěn)、舒適。鉆孔樁作為一種軟基處理技術(shù)，應(yīng)用于京滬高速鐵路施工中。德禹特大橋DK346—DK359區(qū)段設(shè)置了409個橋墩。其基礎(chǔ)采用鉆孔樁，樁徑為1.0 m和1.25 m，其中1.0 m的3 288根，1.25 m的2根，需灌注混凝土143 725 m3，采用鋼筋4 616.5 t。

1 可行性分析和目標(biāo)

（1）現(xiàn)狀調(diào)查。通過對鉆孔樁質(zhì)量調(diào)查，武廣、鄭西高速鐵路及太中銀鐵路低應(yīng)變樁身完整性檢測合格率為100％，I類樁為90％。

（2）可行性分析。隨著我國高速鐵路的建設(shè)與發(fā)展，樁基礎(chǔ)處理要求更高。鉆孔樁作為軟基處理技術(shù)廣泛應(yīng)用到高速鐵路。高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)要求高，鉆孔樁檢測必須達到驗標(biāo)與設(shè)計要求，即低應(yīng)變檢測一次性合格率達100％。施工前組織技術(shù)人員調(diào)研，加強驗標(biāo)與施工工藝學(xué)習(xí)，現(xiàn)場觀摩施工。

根據(jù)調(diào)研，影響鉆孔樁樁身質(zhì)量主要有短樁頭、斷樁與偏樁問題，施工中應(yīng)加強管理和控制。短樁頭、斷樁與偏樁問題關(guān)聯(lián)因素分析見圖1。

目標(biāo)：提高鉆孔樁樁身質(zhì)量，目前I類樁合格率為99％，目標(biāo)值為100％。

2 影響因素確認(rèn)和分析

通過現(xiàn)場調(diào)研和分析，影響因素見表1。將規(guī)章制度不健全、機械操作不當(dāng)、樁位測量放點不準(zhǔn)、鉆桿不直、設(shè)備缺陷和地質(zhì)條件與設(shè)計不符確認(rèn)為是影響樁身質(zhì)量的非主要因素，將以下幾個因素確認(rèn)為是影響樁身質(zhì)量的主要因素。

（1）混凝土和易性不好?，F(xiàn)場測定混凝土的和易性，發(fā)現(xiàn)按理論配比拌制的混凝土坍落度過小，坍落度損失較大、較快，造成混凝土的和易性不好，發(fā)生堵管。

（2）混凝土拌制輸送時間不當(dāng)?，F(xiàn)場測定混凝土拌制及輸送時間，發(fā)現(xiàn)混凝土拌制時間過長，產(chǎn)生泌水、離析，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導(dǎo)致堵管?；炷猎谳斔凸苈穬?nèi)流動性差，容易造成堵管?；炷吝\輸過程中停留時間長，坍落度損失過大，造成堵管。

（3）混凝土灌注操作不符合規(guī)定?，F(xiàn)場測定混凝土灌注，發(fā)現(xiàn)混凝土灌注時間過長、埋管過深及灌注完畢拔管過快，造成堵管、夾砂。

表1 影響因素確認(rèn)

（4）鉆機定位及成孔偏移?，F(xiàn)場檢查鉆機定位及成孔，發(fā)現(xiàn)鉆機不能準(zhǔn)確對準(zhǔn)樁位，鉆桿不能垂直鉆進，成孔垂直度超過允許偏差。

（5）鋼筋籠偏位?，F(xiàn)場檢查鋼筋籠安裝，發(fā)現(xiàn)鉆機鋼筋籠安裝偏位，超過允許偏差。

（6）泥漿比重過大。現(xiàn)場測試混凝土泥漿，發(fā)現(xiàn)部分灌注前的泥漿比重超標(biāo)。

3 改進措施

針對影響鉆孔樁施工質(zhì)量問題采取的主要對策和措施見表2。

（1）調(diào)整混凝土配比，嚴(yán)格控制混凝土坍落度。混凝土中的水、細骨料和粉煤灰用量較少時，混凝土和易性不好，常發(fā)生堵管。結(jié)合工程實際情況，在不影響設(shè)計強度的條件下調(diào)整混凝土配比。坍落度過大，造成樁頂浮漿會過多；使樁體強度降低，坍落度過低，出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制水膠比，按配比進行配料，確?；炷脸鰯嚢枵緯r的坍落度在180～220 m m，灌注時的坍落度在190～210 mm。通過調(diào)整混凝土配比及坍落度，混凝土的和易性從根本上得到改善，杜絕了由此引起的堵管。

表2 主要對策和措施

（2）調(diào)整拌和時間，減少混凝土在運輸時坍落度損失。通過試驗確定拌和時間在120 s以上?；炷涟柚撇扇　吧侔枇?、勤拌制”原則，每次拌和量約為1.5 m3，以免因堵管發(fā)生混凝土初凝現(xiàn)象。為防止混凝土停留時間過長、坍落度損失加大，混凝土從出攪拌站到灌注的時間控制在20 mi n以內(nèi)。第一盤混凝土拌和時應(yīng)適當(dāng)加大水膠比，以保證拌和設(shè)備及混凝土車內(nèi)部干燥而影響水膠比。當(dāng)氣溫較高時，泵管上鋪蓋麻布并澆水降溫，以延長混凝土初凝時間?？s短鉆孔及移機時間，盡量控制10 mi n以內(nèi)。經(jīng)過多次試驗及現(xiàn)場測試，確定了混凝土最佳拌和時間及運輸時間，減小了混凝土初凝時間及坍落度損失值，防止出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。

（3）嚴(yán)格控制灌注細節(jié)。鉆孔樁清孔后，開始灌注。導(dǎo)管安裝時，嚴(yán)格檢查各連接管件是否平順、牢固、密閉，保證灌注時不漏漿、不堵管。灌注過程中，應(yīng)確?；炷凉嘧⒌倪B續(xù)性。隨時檢查混凝土坍落度，一旦超標(biāo)不得灌注。灌注結(jié)束后，及時拔出導(dǎo)管。經(jīng)過多次試驗，確定了混凝土灌注后最佳拔管方式，保證了混凝土灌注時的連續(xù)性。

（4）確保鉆機定位準(zhǔn)確，加強對成孔施工的監(jiān)測。確保鉆機螺旋桿、鉆頭中心線與樁位中心線在一條直線上，成樁后樁心距偏差不能大于5 cm，對位時鉆頭與樁點偏移不得大于3 cm。鉆桿垂直度可通過懸掛在鉆桿導(dǎo)向架側(cè)面的垂球調(diào)整，最大允許偏差不能超過鉆桿長度的1％。孔鉆進過程中，鉆機定位應(yīng)水平穩(wěn)固，以免影響垂直度。加強對鉆孔監(jiān)測，及時糾偏。鉆機鉆進時，一人負責(zé)記錄，一人負責(zé)指揮協(xié)調(diào)并監(jiān)督記錄，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。通過準(zhǔn)確鉆機定位，加強監(jiān)測和糾偏，避免偏孔現(xiàn)象。

（5）嚴(yán)格鋼筋籠安裝過程控制。鋼筋籠起吊過程中，應(yīng)有專人指揮、監(jiān)督，確保鋼筋籠不變形、不脫焊。嚴(yán)格安裝，鋼筋籠中心位置必須與孔位中心位置一致。灌注過程中隨時檢查，發(fā)現(xiàn)鋼筋籠產(chǎn)生位移、下沉或上浮，立即停止灌注，糾偏后再繼續(xù)灌注。通過對鋼筋籠安裝過程的控制，確保了鋼筋籠安裝質(zhì)量，避免了鋼筋籠位移。

（6）嚴(yán)格執(zhí)行清孔，控制灌注前泥漿比重，確保樁身灌注質(zhì)量。灌注前應(yīng)對泥漿比重等進行再次檢測。灌注時若發(fā)現(xiàn)泥漿比重過大，用稀釋的泥漿對孔內(nèi)泥漿進行置換。通過二次清孔，保證灌注前孔內(nèi)泥漿比重在1.10以下，避免了夾砂現(xiàn)象，確保了樁頭質(zhì)量，杜絕了短樁頭現(xiàn)象。

4 效果與效益

（1）效果檢查。委托有檢測資質(zhì)的單位對436根試驗樁進行檢測，鉆孔樁低應(yīng)變樁身完整性檢測合格率100％，全部達到Ⅰ類樁水平。

（2）效益分析。工程業(yè)主方要求工程質(zhì)量零缺陷，嚴(yán)禁出現(xiàn)斷樁、短樁頭、樁孔偏位和二類樁及三類樁。通過采取技術(shù)措施，提高了鉆孔樁施工質(zhì)量，減少了返工，節(jié)約了原材料，杜絕了斷樁、短樁頭、樁孔偏位，保證了工期進度、質(zhì)量等要求，并在實際工作中培養(yǎng)了施工人員，操作技能和整體水平全面提高，創(chuàng)造了不可估量的經(jīng)濟效益。