蒙永思

（廣西百色市公路管理局右江公路局，廣西 百色 533000）

0 引言

在橋梁建筑中，橋樁是整個(gè)工程的承重部位，也是保證工程質(zhì)量最重要的基礎(chǔ)。鉆孔樁基礎(chǔ)施工技術(shù)是目前我國廣泛運(yùn)用的打孔筑樁技術(shù)，該技術(shù)可以充分利用鉆孔工具和技術(shù)，對于地形地勢的影響較小，是一種較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的成熟技術(shù)，對于保證橋樁的質(zhì)量具有重要意義［1］。在羅葉大橋工程的建設(shè)施工過程中，采用了鉆孔樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，并取得了良好的施工效果。

1 工程概況

羅葉大橋位于廣西壯族自治區(qū)百色市西林縣古障鎮(zhèn)蚌德屯附近，跨越蚌德河，橋下無通行要求。擬建新橋上部構(gòu)造采用6×20m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支箱梁，箱梁高1．3m，下部構(gòu)造為樁基接蓋梁橋臺，雙柱式橋墩，樁基礎(chǔ)。全橋長128．12m，寬10．75m。全橋在0＃臺、6＃臺處各設(shè)置一道C－60伸縮縫，3＃墩處設(shè)一道MZL－80伸縮縫，1＃、2＃、4＃、5＃橋墩處設(shè)置橋面連續(xù)，橋面連續(xù)端采用CYZ 250×63mm圓形板式橡膠支座，設(shè)伸縮縫端采用GYZF4 250×65mm滑板橡膠支座，橋面鋪裝為15cm厚C40防水混凝土鋪裝層。

橋位區(qū)屬于丘陵及河谷地貌，地形起伏較大。地表大部分為第四系地層覆蓋，擬建橋梁量測橋臺的丘陵岸坡穩(wěn)定，未見塌陷、岸坡崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

橋址處地層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，鉆孔深度內(nèi)覆蓋層為第四系人工素填土，第四系沖擊第二層粉質(zhì)黏土、第一層圓礫，第四系殘積第三層粉質(zhì)黏土、第二層粉質(zhì)黏土、第一層碎石土組成。下伏基層為三迭系強(qiáng)風(fēng)化砂巖、強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r、中風(fēng)化砂巖、中風(fēng)化石灰?guī)r。

該工程設(shè)計(jì)樁基共7處，根據(jù)工程施工情況，樁基施工順序安排如下：

2＃墩①＃樁基、2＃墩②＃樁基、4＃墩①＃樁基、4＃墩②＃樁基、0＃臺①＃樁基、0＃臺②＃樁基、1＃墩①＃樁基、1＃墩②＃樁基、6＃臺①＃樁基、6＃臺②＃樁基、5＃墩①＃樁基、5＃墩②＃樁基、3＃墩②＃樁基、3＃墩①＃樁基（以上按先后順序排列）。樁基計(jì)劃開工時(shí)間為2015－08－15，計(jì)劃完工時(shí)間為2015－10－15。

2 工程難點(diǎn)

該工程橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，施工放樣采用全站儀重復(fù)測量和閉合測量的方法進(jìn)行，做到處處有檢核，同時(shí)對樁位的縱、橫間距進(jìn)行核對，核對無誤后進(jìn)行護(hù)樁。護(hù)樁采用“十”字線定位，要求樁位準(zhǔn)確無誤，護(hù)樁牢固。樁基就位穩(wěn)定后及在安裝鉆頭前，應(yīng)從樁基的鉆頭鋼絲繩中心線位置吊下三角吊錘，調(diào)整三角吊錘尖頭對準(zhǔn)“十”字線中心。在安裝鉆頭后，使用全站儀對鉆頭的鋼絲繩進(jìn)行縱、橫向復(fù)核，發(fā)現(xiàn)鋼絲繩偏離樁位中心時(shí)須先進(jìn)行調(diào)正后，才能進(jìn)行打樁作業(yè)。

3 施工方法

該施工法的過程是：平整場地→護(hù)筒埋設(shè)→安裝鉆機(jī)并定位→壓套管→鉆進(jìn)成孔→檢查成孔質(zhì)量→鋼筋骨架制作與安裝→放導(dǎo)管→灌注混凝土→拉拔出套管→質(zhì)量檢查［2］。

3．1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段，主要做好場地的平整、布置，以及鉆機(jī)、鉆具的選擇等。

施工現(xiàn)場平整：施工現(xiàn)場平整是進(jìn)行鉆孔施工重要的前期準(zhǔn)備工作，對于保證施工質(zhì)量具有重要意義。在相關(guān)機(jī)械進(jìn)場就位時(shí)，需對施工現(xiàn)場進(jìn)行必要的保養(yǎng)，并進(jìn)行設(shè)備安裝，同時(shí)要保證電力供應(yīng)。由于鉆孔機(jī)械設(shè)備的功率較大，所以需要對現(xiàn)場的電力系統(tǒng)加強(qiáng)管理，保證電力供應(yīng)的持續(xù)性和安全性。另外需要特別關(guān)注混凝土灌注施工時(shí)的電力供應(yīng)，為保證相關(guān)工作的連續(xù)性，應(yīng)配備備用發(fā)電機(jī)組，并明確負(fù)責(zé)人，保證施工的順利進(jìn)行。

鉆機(jī)、鉆具選擇：根據(jù)羅葉大橋工程所在地的地質(zhì)特點(diǎn)以及樁徑和工期情況，對鉆機(jī)等鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備進(jìn)行合理選擇，最終確定采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行基樁成孔作業(yè)。

3．2 護(hù)筒埋設(shè)

該工程采用鋼護(hù)筒，護(hù)筒底角及各管節(jié)均設(shè)加強(qiáng)箍筋。在具體施工中確定護(hù)筒內(nèi)水頭高度≥1．5m，并保證使用高質(zhì)量泥漿，采用鋼護(hù)筒最大的入土深度，搭設(shè)工作平臺。

3．3 鉆孔

羅葉大橋工程鉆孔樁基礎(chǔ)施工中，針對鉆孔施工工序的要求較高，對開孔質(zhì)量、鉆孔順序，以及造漿系統(tǒng)等施工工序提出了嚴(yán)格的施工操作要求。首先，對開孔施工過程提出了必須壓好護(hù)筒及對準(zhǔn)中線、保持垂直度等要求，如發(fā)現(xiàn)有成孔偏斜問題，應(yīng)及時(shí)停工進(jìn)行校正。其次，在施工前必須確定好施工順序，并在施工過程中嚴(yán)格按照相關(guān)順序開展工作，保證各個(gè)樁孔的施工有序進(jìn)行，不會對其他樁孔施工質(zhì)量造成影響。同時(shí)還要確保在鉆機(jī)移動時(shí)以中央向兩邊施鉆的順序進(jìn)行施工，這樣可以將鉆機(jī)移動對樁孔施工的影響降到最低。造漿系統(tǒng)在鉆孔施工中的重要作用在于可以進(jìn)行護(hù)壁保護(hù)。在該工程中，所有泥漿的相對密度為1．05～1．25，含砂率＜4%，黏度為20～35，膠體率＞95%，失水率＜20%。由于該工程采用的是沖擊鉆成孔技術(shù)，因此需根據(jù)不同的地質(zhì)情況進(jìn)行鉆頭、鉆具的選擇，并控制好鉆壓、鉆速和進(jìn)尺等數(shù)據(jù)，以防止坍孔現(xiàn)象的出現(xiàn)［3］。

3．4 清孔

沖擊式鉆機(jī)施工會對工程周圍土層造成震動，導(dǎo)致鄰孔的穩(wěn)固性下降，因此需保證在工程施工過程中對已完成的鉆孔進(jìn)行及時(shí)清理，并盡快下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。清理方法確定為換漿法，在進(jìn)行清理之前還需確保鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高或由監(jiān)理工程師確認(rèn)。在清理過程中還需在換漿的同時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿，目的是防止鉆孔坍塌。當(dāng)孔底的沉渣厚度及泥漿密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)驗(yàn)。

3．5 鋼筋骨架制作與安裝

在灌注混凝土之前，需先將鋼筋骨架整體放入鉆孔內(nèi)。骨架應(yīng)進(jìn)行分節(jié)制作，并在內(nèi)部設(shè)置十字內(nèi)支撐筋，用于運(yùn)輸過程中保證骨架不變形。另外還需通過設(shè)置一定數(shù)量的加勁箍筋以及加厚保護(hù)層的定位筋板等手段，保證骨架形態(tài)。在骨架運(yùn)輸過程中，應(yīng)采取分節(jié)運(yùn)送的方式，并保證起吊、下放時(shí)骨架的垂直狀態(tài)，同時(shí)嚴(yán)禁骨架與孔壁擦撞，以免造成孔壁破壞。放置骨架時(shí)，需順直居中放置，并將每一節(jié)骨架用接頭固定，每個(gè)斷面上的接頭數(shù)量不得超過鋼筋總根數(shù)的1／2。

3．6 混凝土制備及灌注

鋼筋骨架安放完成并檢查合格后，開展混凝土灌注導(dǎo)管的安放工作。導(dǎo)管直徑≥250mm，在使用之前進(jìn)行壓水性試驗(yàn)，確保質(zhì)量合格。采用方便裝卸的卡口方式逐節(jié)接長，接頭處以密封圈加固，確保不漏水不透氣。在混凝土澆筑之前，還要對導(dǎo)管進(jìn)行沉淀層厚度復(fù)測，如各項(xiàng)指標(biāo)中出現(xiàn)不符合施工要求的問題，應(yīng)進(jìn)行二次清孔，待各項(xiàng)指標(biāo)合格后再進(jìn)行混凝土澆筑?；炷林苽湫鑼ι白拥牧郊八嗟钠贩N、標(biāo)號、初終凝時(shí)間、外摻緩凝劑等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證其合格率。其中，混凝土制備必須使用機(jī)制砂，以保證其水分揮發(fā)的速度。另外在進(jìn)行混凝土拌制之前，還需對機(jī)制砂進(jìn)行淋水處理，使砂的水分含量達(dá)到制備要求。首次進(jìn)行混凝土澆注時(shí)，需針對孔徑和孔深、導(dǎo)管底端的懸空距離情況對用量進(jìn)行控制，如導(dǎo)管底端的懸空距離為25～40cm，在進(jìn)行首次混凝土灌注時(shí)導(dǎo)管下口埋入混凝土中的深度應(yīng)≥1．0m。混凝土灌注過程需保證連續(xù)、快速，在灌注時(shí)還要不斷測量混凝土面的高度及上升速度，確保導(dǎo)管的埋深控制在大于2～6m的范圍內(nèi)。當(dāng)混凝土面接近鋼筋骨架底端時(shí)，需采用防止鋼筋骨架上浮的有效措施。另外，實(shí)際的混凝土灌注標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高50～80cm，還需對泥漿比重和混凝土的最小落差進(jìn)行控制，以保證樁頂質(zhì)量。當(dāng)混凝土灌注操作完成后，需及時(shí)將套管拔出。

對于服務(wù)器Ni，該服務(wù)器計(jì)算fsum（Panc.Di）和fsum（P.Di）的值，并令xi=fsum（Panc.Di）-fsum（P.Di），并生成隨機(jī)正整數(shù)ri。根據(jù)SPOS，客戶端生成p，其中p=因?yàn)樗匀魀>0，可得 fsum（Panc）-fsum（P）>0，即 fsum（P） 0，則令Panc=P。重復(fù)步驟2-5直至所有服務(wù)器返回當(dāng)前錨點(diǎn)。

3．7 質(zhì)量檢測

每兩根樁基灌注完成后，由具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測機(jī)構(gòu)對完成的樁基進(jìn)行檢測，合格后即進(jìn)行墩柱和橋臺施工。

4 樁基施工技術(shù)的重點(diǎn)、難點(diǎn)及對策分析

在樁基施工技術(shù)的操作中，需要注意的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題很多，針對這些情況，可采用相應(yīng)的措施，保證鉆孔樁基礎(chǔ)施工的整體質(zhì)量：

4．1 孔口高程誤差

針對造成孔口高程誤差產(chǎn)生的原因，應(yīng)有針對性地采取措施。如因在工程施工前的地質(zhì)勘探時(shí)測量了具體數(shù)據(jù)，而后對場地進(jìn)行再次回填，就會對孔口高程產(chǎn)生影響，導(dǎo)致誤差發(fā)生。遇到這種情況應(yīng)在場地回填后再進(jìn)行一次測量，以保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如因工程廢渣的堆積使施工現(xiàn)場地面升高，導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差，則應(yīng)對原始水準(zhǔn)點(diǎn)和各孔口的絕對高程進(jìn)行認(rèn)真校核，同時(shí)在每根樁開孔前進(jìn)行一次樁位孔口高程復(fù)測。

4．2 鉆孔深度誤差

有些工程在場地回填平整前就進(jìn)行工程地質(zhì)勘探，地面高程較低，而當(dāng)工程地質(zhì)勘探采用相對高程時(shí)，應(yīng)將高程換算一致，避免出現(xiàn)鉆孔深度的誤差。鉆孔的終孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以樁端進(jìn)入持力層深度為準(zhǔn)，不宜以固定孔深的方式終孔。

因此，處理此類問題宜在鉆孔到達(dá)樁端持力層后及時(shí)取樣鑒定，確定鉆孔是否進(jìn)入樁端持力層［4］。

4．3 孔徑誤差

孔徑誤差主要是由人為疏忽造成的。不同規(guī)格的樁應(yīng)選用相應(yīng)規(guī)格的鉆頭，一般情況下，樁徑1 500mm的樁，應(yīng)使用直徑比設(shè)計(jì)樁徑小30～50mm的鉆頭才合理。另外，由于長期使用，一部分的鉆頭因?yàn)槟p等原因，存在鉆頭直徑偏小的問題，如果這些問題沒有得到重視就會造成孔徑誤差。針對此類問題，應(yīng)在每次開孔前由技術(shù)人員對鉆頭規(guī)格進(jìn)行驗(yàn)證，確定無誤后再進(jìn)行施工。

4．4 鉆孔垂直度誤差

針對以上情況，應(yīng)細(xì)致平整施工場地，再用壓路機(jī)壓實(shí)，使地面下陷情況得到有效控制；同時(shí)在鉆機(jī)的安裝位置鋪設(shè)鋼筋混凝土預(yù)制板，提高鉆機(jī)的穩(wěn)定性。在施工過程中還需隨時(shí)檢查鉆架的穩(wěn)定性，如發(fā)現(xiàn)傾斜或塌陷情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。鉆頭的質(zhì)量是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵，因此需開展針對鉆頭的定期檢查，如發(fā)現(xiàn)磨損或崩裂問題，應(yīng)及時(shí)更換或維修。在鉆孔過程中，每鉆進(jìn)1～2m，就應(yīng)對垂直度情況進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)偏斜，應(yīng)立即采用干預(yù)手段糾正偏差。在土層交界處或傾斜巖面處，宜放慢鉆進(jìn)速度，一旦出現(xiàn)偏斜，應(yīng)及時(shí)回填黏土，再以低速進(jìn)行鉆進(jìn)。

4．5 孔底沉渣過厚或開灌前孔內(nèi)泥漿含砂量過大

如因清孔施工沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，再加上測量方法不當(dāng)，就會造成孔底沉渣過厚或開灌前孔內(nèi)泥漿含砂量過大問題的發(fā)生?？刂拼祟悊栴}出現(xiàn)的辦法是：首先應(yīng)測量孔底沉渣厚度及樁的終孔深度，為保證測量的準(zhǔn)確性，可將一重物綁住測繩起點(diǎn)緩緩下放，待測繩達(dá)到底端后再上提下放，通過感覺確定沉渣厚度。其次是開展第一次清孔、安放鋼筋籠和第二次清渣三道工序的施工，通過采用一臺4PN泵或2臺3PN泵加強(qiáng)二次清渣的力度，使清渣效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4．6 坍孔

坍孔屬于鉆孔樁基礎(chǔ)施工中比較嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題，造成這一情況的原因也較為復(fù)雜：施工地點(diǎn)的土質(zhì)松散；施工人員沒有結(jié)合施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況進(jìn)行合理的泥漿拌制；施工工藝不達(dá)標(biāo)使得孔內(nèi)出現(xiàn)漏水漏漿現(xiàn)象；清孔過程中因供水管對孔壁的強(qiáng)烈沖刷形成孔壁塌陷等，都會導(dǎo)致坍孔［5］。

做好護(hù)筒的安裝工作需確保安裝時(shí)護(hù)筒的水頭高度處于設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。鉆孔時(shí)要將泥漿水的壓力調(diào)整至比地下水水壓高的狀態(tài)，這樣有利于對鉆孔護(hù)壁的保護(hù)。同時(shí)，還需保證鉆孔施工的連續(xù)性、有序性，鉆孔的速度也需嚴(yán)格控制，如因孔壁坍塌等原因出現(xiàn)漏水、漏漿問題，應(yīng)及時(shí)中斷施工，回填壓實(shí)，待土層穩(wěn)定后再進(jìn)行二次鉆孔。

4．7 鋼筋籠錯位

鋼筋籠錯位，包括鋼筋籠上浮、扭曲或偏靠孔壁等多種情況，而鋼筋籠上浮是比較常見的鋼筋籠錯位問題。引起這一問題的原因主要有：因混凝土的初凝和終凝時(shí)間太短，使孔內(nèi)混凝土過早結(jié)塊，當(dāng)混凝土面上升至鋼筋籠底時(shí)，混凝土結(jié)塊托起鋼筋籠；因孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多，在混凝土灌注過程中砂?；爻猎诨炷撩嫔?，形成較密實(shí)的砂層，并隨孔內(nèi)混凝土逐漸升高，當(dāng)砂層上升至鋼筋籠底部時(shí)便托起鋼筋籠；混凝土灌注至鋼筋籠底部時(shí)，灌注速度太快造成鋼筋籠上?。?］。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮問題時(shí)，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)措施防止事故重復(fù)出現(xiàn)。

4．8 樁身混凝土強(qiáng)度低或混凝土離析

施工現(xiàn)場混凝土配合比控制不嚴(yán)、攪拌時(shí)間不夠和水泥質(zhì)量差是造成樁身混凝土強(qiáng)度低或混凝土離析的主要原因。

因此，嚴(yán)格控制好進(jìn)庫水泥的質(zhì)量和施工現(xiàn)場混凝土配合比，掌握好攪拌時(shí)間和混凝土的和易性，是防止樁身混凝土離析和強(qiáng)度偏低的有效措施。

4．9 擴(kuò)徑及縮徑

在鉆孔的沖擊過程中，由于沖擊頻率過快、過大，會對原淤泥層形成擠壓，從而形成孔壁擴(kuò)張或局部坍塌［6］。另外，鉆孔孔壁泥層是在護(hù)壁泥漿的作用下形成穩(wěn)定整體的，如在灌注過程中，在混凝土壓力作用下向四周擴(kuò)張，形成護(hù)壁，或因提拔速度過快而形成縮徑。

針對此類問題，應(yīng)采用錘擊方法，并采用正確的混凝土灌注方法即可避免問題的出現(xiàn)。

5 結(jié)語

在公路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)中，鉆孔樁基礎(chǔ)施工技術(shù)因其經(jīng)濟(jì)實(shí)用、易于操作等優(yōu)勢，得到了非常普遍的應(yīng)用。但該技術(shù)在實(shí)施過程中，需根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進(jìn)行科學(xué)合理的技術(shù)工藝選擇，并在實(shí)際操作中以有效的措施解決各種重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，才能保證工程施工的質(zhì)量。因此需對該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行更深入的研究，這樣才能促進(jìn)公路橋梁工程整體質(zhì)量的提升。