（貴州宏信創(chuàng)達(dá)工程檢測咨詢有限公司，貴州 貴陽 550014）

一、工程概況

某長江公路二期項目按高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建設(shè)，全線長49.385km，包括13座橋梁、1處隧道、5處互通式立交、3處匝道收費站、1處路段管理中心和2處養(yǎng)護(hù)工區(qū)。其中，跨江主橋長1.855km，引橋長12.45km，主橋跨徑布置為100+300+800+300+100m，按雙塔四索面分離式鋼箱梁斜拉橋型式設(shè)計，索塔高度為255.4m，并在承臺下設(shè)置30根變直徑樁基設(shè)計的鉆孔灌注樁，將承臺底面到?jīng)_刷線以下10m以內(nèi)的樁徑設(shè)置為3.5m，其余樁徑設(shè)置為3m。本橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁設(shè)計施工流程詳見圖1。

圖1.鉆孔灌注樁施工工序

二、施工技術(shù)要點

（一）護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒是鉆機沿樁位垂直順利鉆孔的基礎(chǔ)，還具有保護(hù)孔口、提升孔道內(nèi)泥漿水頭且避免塌孔等作用。根據(jù)樁徑尺寸，埋設(shè)護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)控制在20～40cm以內(nèi)，并保證護(hù)筒中心線和灌注樁中心線重合，偏離程度不能超過50mm，且豎直線傾斜程度不超過1%。振搗位置按照挖坑埋設(shè)法施工，并嚴(yán)格控制護(hù)筒四周黏土結(jié)構(gòu)的密實度。根據(jù)本工程橋梁設(shè)計要求以及工程區(qū)水文地質(zhì)條件，確定護(hù)筒的埋設(shè)深度為2～4m。

（二）制漿及泥漿性能要求

1.泥漿性能參數(shù)

泥漿和4℃同體積水的質(zhì)量比即為泥漿的相對密度，隨著相對密度的增加，其對孔壁側(cè)的壓力隨之增加，孔壁穩(wěn)定性及懸浮攜渣性能也越來越好。但相對密度的增加也會導(dǎo)致漿液失水量增大，附著于孔壁的泥皮增厚，給混凝土灌注和清孔施工帶來很大難度。

粘度是泥漿運動過程中，各分子或顆粒之間產(chǎn)生的摩擦力。泥漿粘度越大，孔壁泥皮越厚，越有利于預(yù)防翻砂、阻隔滲漏以及增強懸浮攜渣能力，但會增大泥漿凈化難度，影響鉆速及泥漿泵性能的正常發(fā)揮。

靜止的泥漿受外力開始流動所需的最小力即為靜切力。靜切力太大，會阻礙泥漿正常流動，且沉淀池內(nèi)泥漿沉渣不容易沉淀，凈化速度及鉆速減緩；相反，靜切力過小，則不利于懸浮攜渣效果及鉆速的提升。

2.泥漿制備

本工程在選用黏土?xí)r，著重挑選水化快、造漿性能優(yōu)良、粘度大且具有以下特征的膨潤土：自然風(fēng)干后不易掰開，刀切切面光滑且顏色深，浸水后粘滑感強烈，加水拌和成泥膏后能輕易搓出1mm的長條?？紤]到施工成本，可采用品質(zhì)略差的黏土，并按30%比例摻加塑性指數(shù)至少為25、粒徑超出0.1mm、顆粒含量6%以內(nèi)的黏土。

為縮短泥漿制備時間，可事先打碎黏土。此外，必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行泥漿制備及用量的確定。

（三）鉆孔及清孔

在鉆孔施工前，先將鉆機安放在鉆孔側(cè)，并防止鉆機出現(xiàn)偏移。開始鉆孔后，嚴(yán)格按設(shè)計要求控制鉆速，并開啟泥漿泵循環(huán)鉆進(jìn)，在護(hù)筒底部鉆進(jìn)的過程中，先放慢速度，待鉆頭全部進(jìn)入地層再恢復(fù)正常鉆速。鉆進(jìn)結(jié)束后，全面檢查鉆孔質(zhì)量，待鉆孔質(zhì)量達(dá)設(shè)計要求后再進(jìn)行后續(xù)工作。鉆孔施工過程中，泥漿的性能指標(biāo)要求如表1所示。

表1.鉆進(jìn)施工對泥漿性能的要求

全面檢查孔深與孔徑，待各項指標(biāo)符合設(shè)計要求后，根據(jù)孔道內(nèi)的實際情況選擇合適的清孔方式進(jìn)行孔道清理，以防止塌孔。清孔過程中，盡量不采用加深鉆孔方法，清理完畢后，應(yīng)提取孔底泥漿進(jìn)行性能檢測，清孔后泥漿相對密度應(yīng)達(dá)到1.05～1.1，粘度應(yīng)為18～20Pa.s，含砂率應(yīng)不超過2.5%，膠體率應(yīng)至少達(dá)98%。

（四）制作鋼筋籠、安裝導(dǎo)管

本工程采取分段方式進(jìn)行長骨架制作，由吊裝及運輸條件決定每段骨架長度，接頭處應(yīng)交錯分布，并在骨架外側(cè)按2m的豎向間距增設(shè)墊塊，在骨架頂端安置吊環(huán)。主筋及箍筋間距誤差應(yīng)不超過±10mm和±20mm，骨架頂面、底面高程誤差應(yīng)在±20mm、±50mm范圍內(nèi)，傾斜度在±0.5%以內(nèi)，骨架保護(hù)層厚誤差應(yīng)不超出±20mm。

通過對水密和接頭抗拉等部位的導(dǎo)管試驗檢測導(dǎo)管性能，確保水壓至少為孔道內(nèi)水深壓力的1.3倍，且不低于導(dǎo)管壁內(nèi)壓力最大值的1.3倍。

（五）灌注混凝土

根據(jù)設(shè)計及相關(guān)規(guī)范嚴(yán)格控制混凝土配合比，并按照設(shè)計配合比進(jìn)行混凝土拌和。使用強度等級為42.5的硅酸鹽水泥，并將其初凝時間控制在2.5h以上；集料主要為卵石，集料最大粒徑應(yīng)控制在導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8范圍內(nèi)。本工程主要采用汽車泵送方式灌注混凝土。

為保證混凝土灌注的連續(xù)性，應(yīng)在首批混凝土灌注結(jié)束后立即進(jìn)行第二批的灌注，并加強混凝土灌注誤差控制。導(dǎo)管深度控制主要以孔道內(nèi)所灌注混凝土高度為依據(jù)，導(dǎo)管提升過程中必須保證軸線豎直居中，如果被卡住，應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，使其與鋼筋籠離開一定距離并移至鉆孔中心后再均勻慢速提升。根據(jù)孔道內(nèi)混凝土的上升程度及時拆管，并加強拆除速度控制，保證一次到位，拆除后的導(dǎo)管必須及時沖洗。

三、施工質(zhì)量控制

（一）孔壁塌落控制

護(hù)壁泥漿配合比設(shè)計不合理、護(hù)筒埋深不足且埋設(shè)位置不當(dāng)、未精確控制成孔速率、孔內(nèi)水頭高度不足等是導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁孔壁塌落的重要原因。

為有效防止和解決孔壁塌落問題，應(yīng)結(jié)合工程區(qū)水文地質(zhì)條件嚴(yán)格控制鉆速，并合理選擇泥漿材料及配合比，如地下水變化幅度較大，必須升高護(hù)筒、增大水頭。在安裝鋼筋籠時，必須嚴(yán)格遵循鋼筋籠綁扎、吊裝等設(shè)計步驟，一旦出現(xiàn)孔壁塌落，首先必須明確塌落位置，再用砂與黏土混合料填充塌孔，對于尺寸較大的塌孔，應(yīng)將其填充密實并檢測無誤后再進(jìn)行鉆孔施工。

（二）混凝土灌注堵管控制

灌注導(dǎo)管安裝之前，應(yīng)全面檢查導(dǎo)管性能質(zhì)量以及是否存在孔洞和裂縫，并進(jìn)行水密承壓及接頭抗拉試驗。嚴(yán)格按照設(shè)計配合比進(jìn)行混凝土漿液的拌和與運輸，加強灌注時間控制，避免因混凝土漿液拌和不均勻、塌落度過小及混凝土漿液在導(dǎo)管內(nèi)停留時間過長而導(dǎo)致卡鉆。

（三）樁身混凝土斷樁控制

在混凝土灌注過程中如遇樁身混凝土斷樁，必須加強導(dǎo)管埋深控制，并安排技術(shù)人員進(jìn)行拔管施工指導(dǎo)，根據(jù)重錘實測孔內(nèi)混凝土面的實際值控制拔管長度，導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在1m及以上。

四、結(jié)語

本橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工過程及運行結(jié)果表明，基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有承載力強、工期較短、受其他因素影響小等優(yōu)勢，在橋梁工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。需要注意的是，基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)隱蔽性較強，地下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，施工質(zhì)量控制難度較大，為避免施工過程中發(fā)生安全事故，技術(shù)人員必須加強對泥漿配置質(zhì)量、鉆進(jìn)施工各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制以及返漿性能參數(shù)的檢驗，保證橋梁基礎(chǔ)樁基成孔施工順利進(jìn)行。