1、淺析灌注樁施工技術在某高速公路中的應用【摘 要】在高速公路的建設中，橋梁工程所占的比重越來越大。橋梁樁基礎作為地下隱蔽工程，如遇到溶洞將給施工帶來很大困難，如果處理方法不當，往往會造成掉鉆、卡錘、埋錘、梅花孔、漏漿、塌孔、斷樁等事故，甚至會影響橋梁結構安全。本文試以鉆孔灌注樁施工技術在某高速公路第14合同段工程中的應用實例，對其進行分析、總結，為同類工程的施工提供參考?！娟P鍵詞】灌注樁；施工技術；樁基1、工程概述某高速公路第14合同段橋梁工程包括特大橋1座、互通立交1處、分離式立交1處、中小橋4座、通道橋2座。橋梁設計均采用鉆孔灌注樁基礎，共有樁基499根，樁徑分1.2m、1.3m、1.5m、

2、1.6m、1.8m、2.0m六種，樁長3863m，要求嵌入微風化巖大于2倍樁徑，且樁底較完整的微風化巖層厚度不小于3倍樁徑或4m。從地質資料反映，地層由第四系沖積層及海陸交互相沉積層、下石灰統灰巖組成，其覆蓋土層厚度為1647m，上覆土層主要有人工填土、淤泥、細砂、中砂、亞黏土、淤泥質細砂層、淤泥及粉質黏土、全風化灰巖，下伏基巖主要有強風化砂巖及弱風化灰巖、微風化灰巖等，巖溶較為發育，橋位區內地層夾多處土洞、溶洞，溶洞分布空間及深度具有一定的隨機性，巖面埋深不一，強度不均勻，地質情況變化較大。最大水深約7.5m的水中樁和位于鐵路兩側的陸上樁具有一定的施工難度。樁基礎經過檢測，82%為類樁，其余

3、為類樁。2、施工工藝樁基礎施工分為岸上和水中兩部分，岸上樁基采用常規的鉆沖孔樁工藝，水中樁基則淺水區采用筑島法施工、深水區采用搭設水上施工平臺和棧橋進行施工。樁基施工順序：護筒埋設鉆孔清孔安裝鋼筋籠二次清孔水下混凝土灌注樁基檢測。2.1 護筒埋設陸地上的樁基礎在放出樁位并查無地下管線后，在原地適當平整并填土壓實形成工作平臺，即可埋設護筒，護筒高2.02.5m，護筒應高出地面30cm以上，埋入土中應不少于1.5m；護筒底部和外側四周采用黏質土回填并分層夯實，防止護筒底口處漏失泥漿。水中樁施工時，對有沖刷影響的河床，護筒宜沉入施工期局部沖刷線以下1.01.5m。2.2 泥漿處理系統陸地上的樁基施工

4、除現有的道路外，在每個橋墩軸位之間設置泥漿溝池，作為泥漿處理系統，泥漿溝池采用磚砌筑；水中樁則在每個橋墩的施工平臺上設置一臺qj - 250型反循環電動空壓機及一臺baver - be250型泥漿處理器排渣，并利用自行加工的泥漿罐進行排渣。排出的泥漿渣土用泥漿船運走。2.3 鉆孔為了保證施工質量及施工進度，根據本工程的施工特點，水中及緊鄰鐵路的樁基采用ktl - 300型反循環回轉鉆機進行施工，岸上樁基采用brm - 2型鉆機及5t沖樁機配合進行施工。成孔是控制樁基質量的關鍵工序。岸上樁采用常規的鉆進施工工藝進行施工即可；水中樁鉆孔前需對泥漿進行反循環，先往孔底注入優質的膨潤土泥漿，置換出孔內

5、的清水，鉆進過程中不斷補充優質泥漿。在河床沖積砂層鉆進時，加大泥漿的濃度，必要時拋填黏土、片石以防漏漿，若發現有泥漿漏失，應及時補充泥漿，使孔內液面保持穩定后方可繼續鉆進。樁基鉆進時如遇到溶洞，則按下述相應的溶洞處理措施及方案進行處理。在溶洞區施工時，根據各溶洞發育特點、發育程度，采取如下處理措施：輕微溶蝕。溶蝕發育輕微，封閉且比較小，施工中漏漿量較小的溶洞，采取加填片石和黏土擠密填筑溶洞，直至停止漏漿。一般溶洞。溶洞發育明顯，埋深較深，無大裂縫穿過，施工時明顯漏漿。施工時采用鋼護筒跟進，穿過砂層和卵石層，防止塌孔，進尺至溶洞頂板時，采用輕錘慢打，使孔壁圓滑堅固，防止卡錘，派專人觀察有無漏漿，

6、若發現漏漿，迅速采用片石、水泥包、黃土包等堵漏，并及時補漿。在溶洞內鉆進時加大泥漿比重，每進尺回填一次，直至穿過溶洞。復雜溶洞。溶洞發育明顯，并有明顯裂縫，施工時漏漿嚴重。采用全護筒跟進至巖層頂面，防止因漏漿量大而導致覆蓋層塌孔。上部覆蓋沙層較厚時采用膨潤土護壁，泥漿稠度不低于1.2g/cm3。當進尺到達巖層頂面時，用導管灌入c20水泥砂漿到孔底，然后再用吊車或直接使用鉆機預埋鋼護筒至巖層頂面位置，防止上部覆蓋層塌孔。灌入高標號砂漿后停鉆48h，待砂漿固結鋼護筒后，采用常規溶洞區樁基施工方法進行成孔施工，溶洞頂板的擊穿采用短進尺，溶洞內鉆進采用先回填再進尺，邊回填邊進尺。對無填充物溶洞，先采用

7、30cm的小鉆頭擊穿頂板，讓擊穿后的頂板仍有一定的受力性能，然后用黏土、砂漿或低標號砼對空洞進行回填，回填密實并達到一定強度后，正常鉆進施工。對特大溶洞，可采用壓漿等預處理方案，采用間歇性注漿方式，并加入速凝劑，以減少漿液流失，使溶洞內填充密實并達到一定強度后，方可進行樁基施工。本工程借鑒以往溶洞處理經驗，針對溶洞分布的特征、大小，采用不同的施工處理方案。、當溶洞的高度h3m時，采用拋填片石及黏土塊后沖擊、擠壓形成護壁穿過的拋填法處理成孔；、當溶洞的高度在3m5m的溶洞和串層溶洞及相鄰樁基之間有可能連通的溶洞，可采用壓漿等預處理方案。2.4 清孔鉆孔達到設計深度并經監理確認滿足終孔條件后，開始

8、清孔。清孔采用抽漿換漿法進行，鉆頭提起距孔底2030cm，采用稍高的轉速轉動鉆頭，一邊繼續氣舉反循環，把孔底泥漿、鉆渣混合物排出孔外，一邊向孔內補充已凈化后的優質泥漿，保持孔內液面穩定，直到孔內泥漿的各項指標及沉渣厚度符合規范及設計要求為止。2.5 鋼筋籠的制作和吊裝鋼筋籠就近于橋墩樁位處成型，鋼筋籠主筋搭接采用焊接，箍筋與主筋梅花點焊，主筋與加勁箍100%點焊牢固。在加勁箍內加焊十字撐，以加強鋼筋籠結構的整體性，防止鋼筋籠在吊裝過程中變形。鋼筋籠制作時注意安裝聲測管，聲測管上下管口用木塞封口。在每個加勁箍四周各焊一根弓形鋼筋，其外側面寬出鋼筋籠主筋7cm，以確保鋼筋籠保護層滿足設計要求。鋼筋

9、籠制作完成并經監理驗收合格后方可吊裝，岸上樁基鋼筋籠采用樁機配合汽車吊進行吊裝，水中樁基鋼筋籠采用樁機配合船吊進行吊裝，若鋼筋籠過長時可分段制作和吊裝，兩段鋼筋籠的主筋須錯開搭接、焊接連接，搭接長度應符合規范及設計要求，十字撐在鋼筋籠下放過程中割除。2.6 水下混凝土灌注灌注水下混凝土是樁基施工的關鍵工序。本工程采用的混凝土由合同段自建的混凝土攪拌站集中拌和，混凝土運輸至施工現場時，其各項指標必須符合規范及設計要求。岸上樁基混凝土采用汽車吊配合樁機進行灌注，水中樁基混凝土采用混凝土輸送泵進行輸送。混凝土下料采用300mm導管，導管使用前和使用一段時間后要進行水密承壓和接頭抗拉試驗，并檢查防水膠

10、墊是否完好。導管下放至其底端距孔底3040cm處。水下混凝土灌注前應再次檢查孔內泥漿的性能指標和孔底沉淀厚度，如超過規范及設計要求，須進行二次清孔。導管內吊放混凝土柱狀塞頭，開塞前堵料斗應有足夠的混凝土初存量才能剪塞，保證第一批混凝土灌注后導管埋管1.0m以上。本工程樁基徑大、樁長、混凝土量大，澆注過程中必須保證混凝土的連續供應，并設專人測量、記錄孔深，準確掌握混凝土面的上升高度，嚴格控制導管埋深在26 m的范圍內，灌注后混凝土面要比設計樁頂標高高出0.50.8m，每根樁制作4組混凝土抗壓試件。2.7 樁基礎檢測全部樁基均須進行低應變法或超聲波透射法無損檢測，對采用超聲波透射法無損檢測的樁基，

11、施工時須預埋聲測管，并采取措施確保其完好性，防止檢測時探頭無法下放到底而影響樁基檢測。各橋樁基按規范要求的抽檢頻率進行抽芯檢測。3、常見事故及防治3.1 孔壁坍塌原因：泥漿濃度不夠，護筒埋深不夠，成孔速度太快，孔內水位高度不夠，在地質條件較差的情況下處理不及時。技術措施：在松散砂土鉆進時，控制鉆進速度，選用較大密度、黏度、膠體率的優質泥漿；確定護筒埋設已進入硬土層；鉆進時及時補充孔內泥漿，保證孔內水位高于承壓水水位。3.2 卡鉆或卡錘原因：鉆進速度太快，地質情況不明，巖面傾斜，遇有孤石或溶洞等。技術措施：嚴格按操作規程進行鉆孔作業，當遇有巖面傾斜或溶洞時，應采取有效措施先期進行處理后再按常規進

12、行鉆進。3.3 孔斜原因：當遇到巖面傾斜，一邊軟一邊硬時，如稍有不注意就會造成孔斜。技術措施：在有傾斜狀的軟硬地層鉆進時，吊住鉆桿，控制鉆進速度并低速鉆進，或往孔內填入片石，改用沖擊樁機將斜面硬層沖平后，再用回轉鉆機鉆進。3.4 沉渣過厚原因：泥漿指標不符合要求，含砂率過大；下放鋼筋籠時間過長或鋼筋籠碰撞孔壁，造成塌方。技術措施：清孔時嚴格控制泥漿指標，保證清孔后孔內泥漿各項指標符合設計要求；盡量縮短吊裝鋼筋籠的時間，下放時應徐徐下放，不得快速下沖。如鋼筋籠吊裝完畢后，孔底沉渣厚度超出要求，采用二次清孔，直到沉渣厚度符合要求為止。3.5 灌注混凝土時鋼筋籠上浮原因：當灌注的混凝土頂面接近鋼筋骨架底部時，灌注速度太快；當鋼筋籠埋深尚小而埋管過深時，混凝土灌注而產生的向上擠頂力造成；或導管偏側，上拔時帶動鋼筋籠。技術措施：當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，降低灌注速度。3.6 斷樁原因：混凝土坍落度太小或太大，骨料不符合要求；料徑太大，灌注過程未及時提升導管，造成導管堵塞；混凝土供應不及時，間歇時間過長；導管埋深過小或拔離混凝土面；提升導管時碰撞鋼筋籠，使孔壁土體混入混凝土中。技術措施：經常測定混凝土的均勻性和坍落度，不符合要求不得使用；邊澆灌混凝土邊測量混凝土頂面高度，提升導管前核算埋管深度，避免堵管及導管脫離混凝土面；