高速公路挖孔樁施工質(zhì)量缺陷的處治措施

摘要：由于人工挖孔樁有對施工環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，施工方便，不需要大型施工設(shè)備，同鉆孔灌注樁相比造價偏低等特點，所以，在市政工程、公路工程等許多工程施工領(lǐng)域得到了大量的推廣和廣泛的應(yīng)用。但有些工程項目由于對地質(zhì)條件了解不夠全面、施工控制不到位，質(zhì)量缺陷時有發(fā)生，如果處理不當(dāng)，將給工程質(zhì)量留下無法彌補(bǔ)的缺陷，結(jié)構(gòu)物的使用壽命將大打折扣。本文結(jié)合二（連浩特）廣（州）高速公路（粵境）懷集至三水段某標(biāo)段某橋梁人工挖孔樁的施工實際，談?wù)勅绾翁幚硗诳讟妒┕み^程中出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷。

關(guān)鍵詞：高速公路挖孔樁；施工質(zhì)量；缺陷處治措施

從鉆探資料看，某標(biāo)段橋位處地質(zhì)條件相對較好，符合人工挖孔樁施工者占相當(dāng)比例，所以在二（連浩特）廣（州）高速公路（粵境）某標(biāo)段橋梁設(shè)計文件及圖紙橋梁施工要點中，設(shè)計單位已經(jīng)說明：樁基均按鉆孔灌注樁設(shè)計，在地質(zhì)條件許可、保證施工安全的前提下，經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)，可以采用挖孔樁。由于該標(biāo)段進(jìn)場后，相當(dāng)一部分主線用地和臨時用地不能及時提供，山高路陡沒有臨時便道，鉆孔灌注樁無法實施，為了降低征地拆遷不到位給施工單造成的損失，也為了使施工進(jìn)度受到較小的影響，在施工單位的要求下，監(jiān)理和業(yè)主同意對符合條件的鉆孔灌注樁改為人工挖孔樁。

1 工程概況

1.1 概述。二（連浩特）廣（州）高速公路（粵境）懷集至三水段是國家重點公路二（連浩特）廣（州）高速公路的重要組成部分，南連已建成的廣（州）三（水）高速公路，向北貫穿廣東省西部腹地肇慶市，在肇慶市懷集縣與擬建的二（連浩特）廣（州）公路連州至懷集段相接。該項目是連通經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的\"珠三角\"和廣西壯族自治區(qū)及云南的重要通道，也是聯(lián)系內(nèi)地與\"珠三角\"及港、澳的交通樞紐。

1.2 挖孔樁描述。二（連浩特）廣（州）高速公路（粵境）懷集至三水段某標(biāo)段，全長4.1KM，有大橋7座，本文所研究的某橋?qū)倨渲兄?。上部結(jié)構(gòu)采用8×30m連續(xù)剛構(gòu)T梁，下部結(jié)構(gòu)采用D140/D160柱式墩配鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺采用柱式臺配D150鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋梁總長247.04m。該橋位處于丘陵區(qū)，跨越山間溝谷，地形起伏較大，地面高程約64.7~93.7m，最大橋高25m。橋位區(qū)地層由第四系覆蓋層和寒武系水石組、高灘組組成。第四系覆蓋層以第四系沖擊層（亞粘土、粉砂、粗砂、碎石）為主，僅在山坡一帶為坡積亞粘土；基地為寒武系水石組、高灘組變質(zhì)粉砂巖及其風(fēng)化層。

2 樁基施工缺陷的產(chǎn)生原因及采取的處治措施

2.1 孔壁滲水。

孔壁滲水的產(chǎn)生。除本論文研究的這座橋梁以外，這種現(xiàn)象在本標(biāo)段其他2座橋梁部分挖孔灌注樁施工過程中也不同程度地遇到過類似情形：距河流中心較近的挖孔樁，在下挖4-6m后，孔壁先是有些潮濕，隨著開挖深度增加，等到第二天繼續(xù)開挖時，孔底產(chǎn)生少量積水，用小皮桶刮干后可以繼續(xù)放炮掘進(jìn)。

產(chǎn)生孔壁滲水的原因。該地區(qū)降雨量大，多年年平均降雨量達(dá)1779.7mm，降雨量雨季分配不均，每年3~9月份為雨季，占全年降雨量的85%左右，加之項目所在地植被茂密，地下水系相當(dāng)發(fā)育，工程開挖破壞了含水層中原有水體的平衡狀態(tài)，使孔壁周圍的靜態(tài)水慢慢滲入孔內(nèi)，從而使人工挖孔樁的正常施工受到了一定的影響。

孔壁滲水的處治措施。遇到這種情況，項目部的處理措施是：①加大巡回監(jiān)測力度，發(fā)現(xiàn)異常情況及時向項目部有關(guān)職能部門匯報。②放慢施工進(jìn)度，加強(qiáng)支護(hù)力度。在正常情況下，按照業(yè)主和監(jiān)理的要求，每天掘進(jìn)的速度在1m以內(nèi)。當(dāng)遇到孔壁滲水時，可以放慢掘進(jìn)速度，每下挖0.5m進(jìn)行一次護(hù)壁施工，以防長時間受浸濕而未及時護(hù)壁的孔壁坍塌。③開挖和護(hù)壁完成后，及時澆筑樁身混凝土，以免出現(xiàn)意外孔壁坍塌。

2.2 孔壁涌水。

孔壁涌水的出現(xiàn)。當(dāng)該橋梁河流中心5-3#（設(shè)計樁徑1600mm，設(shè)計樁長15.75m）挖孔樁下挖到6-7m時，就有較大的水流出現(xiàn)，夜里孔內(nèi)積聚了較多的水，次日抽干積水繼續(xù)施工，到了晚上，下挖至8-9m時，大量的水流源源不斷涌向孔內(nèi)，孔內(nèi)施工人員全身被泥水淋濕，考慮到安全問題，向監(jiān)理和業(yè)主反應(yīng)情況后，施工被迫停止，準(zhǔn)備研究對策。

產(chǎn)生孔壁涌水的原因。查看設(shè)計文件及圖紙后發(fā)現(xiàn)，該處是粉砂和全風(fēng)化變質(zhì)粉砂巖的交界處。經(jīng)過實地考察和拜訪當(dāng)?shù)卮迕?，得知幾年前這里河水流量較大，不知什么原因，這幾年水流小了很多。據(jù)此以及根據(jù)涌水情況，可以推斷，此處曾經(jīng)地表水流量較大，現(xiàn)在部分水流從地下流經(jīng)，存在地下暗流。當(dāng)施工下挖通過時，水流被截斷，于是大量涌出，無法繼續(xù)施工。

孔壁涌水的解決辦法。

①改用鉆孔灌注樁。根據(jù)投標(biāo)文件和設(shè)計圖紙，該標(biāo)段樁基全部為鉆孔灌注樁。監(jiān)理和業(yè)主在我們進(jìn)場后進(jìn)行履約檢查時，要求該項目部對照標(biāo)書進(jìn)行人員和施工機(jī)械執(zhí)行約定，況且，當(dāng)時變更手續(xù)還沒有完善，所以，施工現(xiàn)場有現(xiàn)成的沖擊鉆。既然已經(jīng)下挖了一部分，本著施工安全和保證工程質(zhì)量的原則，經(jīng)施工、監(jiān)理、業(yè)代共同研究，決定改為鉆孔灌注樁，速戰(zhàn)速決，于是這根樁就用沖擊鉆孔水下灌注的辦法得到了圓滿的解決。

② 在其上游開降壓井。由于時間緊迫，擔(dān)心孔壁長時間遭涌水浸泡和沖刷導(dǎo)致坍塌，加之監(jiān)理和業(yè)主處理這個問題又很謹(jǐn)慎，項目部當(dāng)時也提出在其上游開挖降壓井的辦法，由于擔(dān)心降壓井會不會出現(xiàn)問題，暫時沒有采取該措施。事實上，如果當(dāng)時沒有鉆機(jī)在場，這種辦法很可能被實施。

2.3 樁身混凝土離析。

樁身混凝土離析的產(chǎn)生。2008年3月2日，深圳市某工程檢測中心對該橋梁已完部分樁基進(jìn)行超聲波檢測，發(fā)現(xiàn)8-3#（設(shè)計樁徑1500mm，設(shè)計樁長24.00m）橋臺樁局部有離析現(xiàn)象，確定為暫不評定樁。應(yīng)業(yè)主要求，2008年4月10日，廣東省某工程測試中心對該橋臺樁進(jìn)行了強(qiáng)制抽芯檢測，以驗證超聲波透視檢測結(jié)論的正確性，結(jié)果檢測結(jié)論是：①樁混凝土連續(xù)完整，骨料分布均勻，斷口拼接吻合，膠結(jié)較好，混凝土側(cè)面局部見少量氣泡小孔，少量蜂窩及溝槽等現(xiàn)象，樁身完整性屬類，建議做適當(dāng)壓漿補(bǔ)強(qiáng)處理。②超聲波透射檢測三個檢測面在樁頭下11.10~16.60m處聲學(xué)參數(shù)均存在異常，其抽芯檢測與超聲波透射檢測結(jié)果基本相符。

離析的產(chǎn)生原因。為了了解問題產(chǎn)生的原因，項目部調(diào)出了當(dāng)時的施工資料和施工日記，召集了當(dāng)時負(fù)責(zé)施工的技術(shù)員和施工員。據(jù)當(dāng)事人回憶：當(dāng)該樁灌注到第4罐車水泥混凝土?xí)r，下起了小雨，當(dāng)料子快要灌完時轉(zhuǎn)為大雨，當(dāng)勉強(qiáng)灌完后再運(yùn)送混凝土?xí)r，雨太大罐車無法從便道爬上橋臺樁位，于是就臨時停了下來。等大雨停止，刮出孔內(nèi)的積水，處理好便道繼續(xù)澆灌時，時間已經(jīng)過了將近1個半小時。由此可以推測，大雨將已經(jīng)灌注的上部混凝土沖稀，雨水停止繼續(xù)澆灌時，沒有將稀釋的混凝土及水泥漿徹底清理，于是產(chǎn)生了混凝土局部離析。

解決混凝土離析的方法。問題已經(jīng)產(chǎn)生，為了確保樁基質(zhì)量，不留下質(zhì)量隱患，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計代表、監(jiān)理及施工各方溝通、討論，最后決定：由施工單位上報補(bǔ)強(qiáng)方案，找一家專業(yè)補(bǔ)強(qiáng)隊伍，對該樁進(jìn)行了高壓補(bǔ)強(qiáng)處理，后經(jīng)原位鉆芯檢測樁身混凝土的膠結(jié)較好、表面光滑、連續(xù)完整，消除了工程缺陷隱患。

結(jié)束語

工程項目的實施過程中，由于設(shè)計、施工、業(yè)主、監(jiān)理各方的原因，也由于工程所在地地質(zhì)條件的復(fù)雜性，或多或少地會出現(xiàn)一些預(yù)料之外的問題，這種現(xiàn)象不足為怪，重要的是參建各方在問題出現(xiàn)以后采取什么樣的措施，將工程質(zhì)量隱患和經(jīng)濟(jì)損失最大限度的降低。本文通過二（連浩特）廣（州）高速公路（粵境）懷集至三水段某標(biāo)段橋梁施工出現(xiàn)的幾個質(zhì)量隱患或缺陷的處理，旨在和同行們進(jìn)行一些交流經(jīng)驗，為處理同類問題提供一些參考。不足之處，敬請批評指正。

參考文獻(xiàn)

[1] 路橋集團(tuán)第一公路工程局主編公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）北京：人民交通出版社2000.10

[2] 交通部公路科學(xué)研究所主編公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊:土建工程(JTG F80/1-2004)北京：人民交通出版社2004.11

[3] 中華人民共和國交通部公路工程基樁動測技術(shù)規(guī)范（JTG/TF81-01-2004）北京：人民交通出版社2004.11

[4] 廣州市建筑科學(xué)研究院基樁和地下連續(xù)墻鉆芯檢驗技術(shù)規(guī)程（DBJ15-28-2001）北京：中國建筑工業(yè)出版社2001.10

[5] 中國建筑科學(xué)研究院主編建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范（JGJ106-2003） 北京：中國建筑工業(yè)出版社2003

[6] 廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計院二（連浩特）廣（州）高速公路（粵境）懷集至三水段兩階段施工圖設(shè)計，2007