池卓航 吳新星 袁雄彪 何 城 潘櫻桃 趙國森

1. 中建四局華南建設(shè)有限公司 廣東 廣州 510663；2. 中國建筑第四工程局有限公司 廣東 廣州 510665

1 工程概況及施工難點(diǎn)

貴州省德江至習(xí)水高速公路正安至習(xí)水段第四合同段火焰洞特大橋全長(zhǎng)1 102.577 m。右幅5#主墩的樁基為72.5 m超深人工挖孔樁基礎(chǔ)，為此標(biāo)段最深的樁基。

本工程的特大橋樁基采用人工開挖形成井筒，灌注混凝土成樁工藝。人工挖孔樁樁徑為2.5 m，樁長(zhǎng)為72.5 m。因地處喀斯特地區(qū)，樁身如遇溶洞，承載能力將較差。

工程施工難點(diǎn)主要如下[1-5]：

1）導(dǎo)管選擇：樁基孔徑大、樁身長(zhǎng)，故需要的混凝土方量也很大，在這種情況下，需要選用合適的導(dǎo)管進(jìn)行灌注。

2）混凝土澆筑方式：此樁身混凝土灌注量大，如果采用常規(guī)的混凝土澆筑方式，會(huì)延長(zhǎng)澆筑時(shí)間，易導(dǎo)致施工冷縫，影響樁身穩(wěn)定性、整體性；工程樁徑超大，屬于大體積混凝土施工，操作不規(guī)范時(shí)易造成混凝土開裂，要求澆筑前原材料須準(zhǔn)備充足。

2 施工技術(shù)管理

2.1 導(dǎo)管選擇

在本次樁基澆筑中，如果選擇過小管徑的導(dǎo)管，則阻力較大，不能使混凝土順利到達(dá)樁底，澆筑達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。而選擇過大的管徑亦會(huì)遇到施工難度增大、造價(jià)加大等方面的難題，故需要選擇合適管徑的混凝土導(dǎo)管。

根據(jù)JTG/T F50—2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，混凝土的初灌量必須確保初次混凝土入孔后，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度不小于1 m。經(jīng)計(jì)算，我們選擇了管徑為30 cm的導(dǎo)管用于混凝土輸送。

在選擇了直徑為30 cm的導(dǎo)管后，避免了過大或過小管徑的局限性，使得混凝土的運(yùn)送達(dá)到較好的效果，最終將混凝土順利輸送至樁底。

2.2 混凝土運(yùn)輸設(shè)備選擇

由于樁徑大、樁身長(zhǎng)，導(dǎo)致澆筑所需的混凝土量大，澆筑持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)場(chǎng)地條件，選擇距離相對(duì)較近的拌和站采用泵車運(yùn)送混凝土。

混凝土運(yùn)輸車的選擇還需要符合以下條件：不吸水、不漏漿、內(nèi)壁平整光潔；能滿足運(yùn)輸時(shí)間上的要求，運(yùn)輸途中對(duì)混凝土進(jìn)行慢速攪拌。

混凝土運(yùn)輸車有3～16 m3等不同的規(guī)格可供選擇。為保證混凝土的供給量及泵送時(shí)間要求，選用4輛16 m3規(guī)格的運(yùn)輸車來運(yùn)輸混凝土，可保證交替運(yùn)輸。

2.3 施工過程控制

工程地處巖溶地區(qū)，受喀斯特地貌的影響，需考慮樁身混凝土緩凝流體對(duì)護(hù)壁產(chǎn)生的擠破、串樁等影響，故在澆筑混凝土?xí)r需采用間隔澆筑，即在澆筑到一定深度時(shí)休息一段時(shí)間，使下層混凝土趨于穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)要在混凝土未初凝時(shí)進(jìn)行再次澆筑。必要時(shí)可在混凝土中加入緩凝劑，摻量嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求中的配合比執(zhí)行?；炷潦┕?yīng)連續(xù)有序地進(jìn)行，中途不得中斷，否則易出現(xiàn)斷樁、樁體連接性不好、穩(wěn)定性較差等結(jié)構(gòu)性破壞。

本工程嚴(yán)格按照此種施工方法連續(xù)施工，晝夜作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，在達(dá)到下層混凝土趨于穩(wěn)定且未初凝時(shí)，立即進(jìn)行后續(xù)澆筑后，護(hù)壁未出現(xiàn)不良情況，同時(shí)也保證了樁基的完整性。

3 施工組織

3.1 便道修建

火焰洞特大橋右幅5#—8#樁基位置距左幅4#墩原地面相對(duì)高差36.5 m，考慮工程用車的最大爬坡角度不宜大于30°，便道修建成“Z”字形（圖1）。

圖1 施工便道修筑

施工便道采用厚度不大于30 cm的片石土作為基層，厚20 cm的C30混凝土作為路面，坡面進(jìn)行錨桿掛網(wǎng)噴漿處理，樁基大里程靠近便道及線路左側(cè)采用冠梁式φ108 mm鋼管注漿加固。

在修好施工便道后，為保證施工安全及施工材料的順利運(yùn)輸，一定要確保便道暢通。此便道的修筑，在很大程度上加快了樁基工程的進(jìn)展，為混凝土和其他材料的運(yùn)送，以及人員、大型車輛的行進(jìn)提供了巨大的方便。

3.2 原料準(zhǔn)備

本工程所需澆筑的混凝土量較大，故在配料方面要提前2 d，在攪拌站集中拌和，同時(shí)做好同步檢查保養(yǎng)。

本項(xiàng)目采用自建混凝土攪拌站，嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)的配比，并能在混凝土澆筑施工前，提前準(zhǔn)備好澆筑混凝土的供給料。

3.3 安全監(jiān)控

當(dāng)孔深超過10 m時(shí)，因混凝土的溫度較高，且當(dāng)混凝土澆筑量大時(shí)，孔內(nèi)的空氣會(huì)較為稀薄，工作人員難以施工。為使氧氣濃度及溫度指標(biāo)在人體較為舒適的范圍內(nèi)，采用機(jī)械通風(fēng)，保證孔底施工人員的安全。同時(shí)本項(xiàng)目采用三班倒換班施工制，保證施工人員的正常休息，每班配制人員為6名，分別為樁孔外工作人員4名（1人卸料、3人拆卸導(dǎo)管及觀察孔內(nèi)狀況）、井下工作人員2名，井下工作人員可分為振搗工人及輔助工作人員。

本項(xiàng)目在樁基施工過程中的每一個(gè)施工地段都應(yīng)配置1名以上的專職安全員、1名技術(shù)人員及1名施工人員，隨時(shí)注意施工時(shí)的各個(gè)環(huán)境因素，嚴(yán)防施工機(jī)械或孔的坍塌等造成的人員傷亡。

本項(xiàng)目在樁基作業(yè)時(shí)，堅(jiān)持井下作業(yè)時(shí)排水送風(fēng)先行的原則。工人下井作業(yè)之前需先鼓風(fēng)通氣15 min，施工時(shí)應(yīng)不間斷地向井內(nèi)輸送新鮮空氣，必要時(shí)運(yùn)用抽風(fēng)送風(fēng)同時(shí)進(jìn)行的施工方法。施工過程中，毒氣檢測(cè)儀應(yīng)不斷地監(jiān)測(cè)井內(nèi)有無毒害氣體。

本項(xiàng)目也十分注重節(jié)能環(huán)保，做到環(huán)保施工、安全施工。同時(shí)做好給排水措施，現(xiàn)場(chǎng)要有足夠的照明設(shè)施，在主要通道與入口處均應(yīng)設(shè)有照明裝置，施工重地等危險(xiǎn)地段必須設(shè)有警戒線，夜間施工設(shè)紅色示警燈。大雨、大風(fēng)等惡劣氣候禁止施工。加強(qiáng)施工便道的維修，及時(shí)排出路面積水，使行車道路保持暢通無阻。

4 結(jié)語

正習(xí)高速火焰洞特大橋右幅5#墩超深基礎(chǔ)混凝土的成功澆筑，與施工中所選用的合適管徑的導(dǎo)管、運(yùn)載量大的混凝土運(yùn)輸設(shè)備以及混凝土澆筑過程控制等施工技術(shù)手段息息相關(guān)。為了保證樁基的混凝土澆筑順利，修筑的“Z字形便道，自建混凝土攪拌站及安全監(jiān)控措施等也作出了巨大貢獻(xiàn)。

當(dāng)然，對(duì)于混凝土澆筑過程控制，若能在溫度、濕度等施工環(huán)境不盡相同的情況下，精確到具體的時(shí)間控制，將會(huì)更有利于今后的施工。本項(xiàng)目所采用的施工工藝、施工安全與施工組織措施，可為同類工程的施工提供理論依據(jù)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。