淺談細(xì)砂層地質(zhì)鉆孔樁II類樁的防范

劉秀松

摘要：以山西中南部鐵路通道將軍渡黃河特大橋?yàn)槔?，?duì)黃河河床細(xì)砂地質(zhì)層基礎(chǔ)施工中極易出現(xiàn)II類樁的原因分析及應(yīng)對(duì)措施。

關(guān)鍵詞：砂層地質(zhì)；Ⅱ類樁；原因分析；應(yīng)對(duì)措施

中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

將軍渡黃河特大橋是山西中南部鐵路通道工程的重點(diǎn)控制性工程，是我國(guó)第一條按30T軸重設(shè)計(jì)、施工的重載鐵路。重載鐵路的施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求較高。行車要求線路具有高平順性，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)施工基礎(chǔ)沉降控制提出很高的要求。

橋址位于黃河灘地，地質(zhì)主要為砂層地質(zhì)，對(duì)于深孔大直徑樁基快速成孔安全性以及清孔質(zhì)量控制等均是施工中的重點(diǎn)。樁基質(zhì)量控制目標(biāo)為：嚴(yán)格控制Ⅱ類樁數(shù)量，杜絕Ⅱ類以下樁，達(dá)到I類樁比例95%以上。

一、Ⅱ類樁原因分析

Ⅱ類樁主要是樁的完整性不好，樁體局部存在夾渣夾泥、縮頸、擴(kuò)孔、鼓包等現(xiàn)象。Ⅱ類樁多出現(xiàn)在樁體的根底部和頭頂部。分析造成原因主要有以下幾方面：

1. 混凝土和易性較差，坍落度較大，在混凝土離析是湯湯水水的時(shí)侯，浮渣或沉淀的泥漿就會(huì)摻加進(jìn)混凝土里面，這兩種流塑體就會(huì)夾雜在一體，形成樁體混凝土夾泥夾渣。因此，混凝土離析造成Ⅱ類樁的情況較多。

2. 沉渣厚度過厚，泥漿含砂率過大、泥漿比重過大。清孔不徹底，沉渣厚度過厚，或?qū)Ч芸诰嗫椎纵^高，首盤混凝土不能足以把全部沉渣沖開、托起，部分泥渣就夾雜在混凝土中，這就是很多Ⅱ類樁出現(xiàn)在樁底根部的原因。

3. 泥漿清孔后換漿不徹底，含砂率過高，隨著灌樁的時(shí)間增加，泥漿內(nèi)的顆料物質(zhì)不斷沉淀在混凝土上面，厚度不斷增加，重量不斷增加，部分泥漿和浮渣就會(huì)摻加進(jìn)混凝土里面，這就是為什么Ⅱ類樁在樁上半端部出現(xiàn)較多的原因。

4. 導(dǎo)管埋深過淺，接近泥渣層，混凝土易把部分泥渣夾進(jìn)去，形成夾層，造成Ⅱ類樁或斷樁。

5. 易塌孔地層，樁孔受到長(zhǎng)期浸泡：易塌孔地層，如砂類土層，采用不好的泥漿，護(hù)壁效果較差，并且受到長(zhǎng)期浸泡，，灌樁不及時(shí)，在灌注的過程中很容易出現(xiàn)塌孔。

二、預(yù)防Ⅱ類樁措施

1. 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備組織工作

（1）、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，認(rèn)真編制操作性強(qiáng)的施工方案和應(yīng)急措施?，F(xiàn)場(chǎng)要有明顯的操作規(guī)程和卡控卡片。

（2）、加強(qiáng)樁基架子隊(duì)進(jìn)場(chǎng)前的培訓(xùn)，認(rèn)真進(jìn)行對(duì)作業(yè)層的技術(shù)交底，保證現(xiàn)場(chǎng)人員技術(shù)力量，熟練工作。

（3）、做好現(xiàn)場(chǎng)的施工組織，準(zhǔn)備工作，檢查好樁基設(shè)備狀態(tài)及供水、供電情況，保證施工的連續(xù)性，避免因準(zhǔn)備不足而出現(xiàn)施工間斷。

（4）、在陸地埋置護(hù)筒時(shí)，應(yīng)在底部夯填50cm厚的粘土，在護(hù)筒周圍也要夯填粘土，并注意夯實(shí)，護(hù)筒周圍要均勻回填，保證護(hù)筒穩(wěn)固和防止地面水的滲入。

2. 根據(jù)地質(zhì)情況的不同，選用適宜的泥漿比重、泥漿粘度有不同的鉆機(jī)速度。如在砂層中鉆孔時(shí)，應(yīng)加大泥漿稠度，選用較好的造漿材料，提高泥漿的粘度以加強(qiáng)護(hù)壁，并適當(dāng)降低進(jìn)尺度速度。

3. 嚴(yán)格進(jìn)行樁孔二清程序：下鋼筋籠后和導(dǎo)管后，認(rèn)真進(jìn)行二次清孔和換漿過程。務(wù)必使摩擦樁沉渣厚度不得大于10cm，最好使沉渣厚度接近零，泥漿比重不得大于1.1，含砂率不大于2%、粘度17~20s，要達(dá)到驗(yàn)標(biāo)要求值。

4. 在鉆進(jìn)過程中，要密切注意地層變化。對(duì)于易塌陷的砂類地層，要加大泥漿護(hù)壁，二清結(jié)束后，要及時(shí)灌樁，不能長(zhǎng)期浸泡。

5. 鋼筋籠上每隔2m增設(shè)一道加勁箍筋，在吊點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。在加強(qiáng)筋上加做十字交叉鋼筋來提高加強(qiáng)筋的剛度，以增強(qiáng)抗變形能力，在鋼筋籠入井時(shí)，再將十字交叉筋割除。

6. 鋼筋籠要固定好，在灌注過程中，不得擾動(dòng)鋼筋籠。聲測(cè)管蓋好蓋子或木塞，以防落入雜物，處理不便且影響樁基檢測(cè)結(jié)果。

7. 導(dǎo)管的直徑應(yīng)根據(jù)樁徑和石料的最大粒徑確定，盡量采用大直徑導(dǎo)管。使用前試拼試壓，不得漏水，并編號(hào)按自下而上標(biāo)識(shí)尺度；組裝后導(dǎo)管軸線偏差不大于孔深的0.5%，亦不大于10cm，組裝時(shí)螺帽在上，試壓壓力為靜水壓力的1.5倍；在安放導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管的中心與鉆孔中心盡量重合，導(dǎo)管接頭處應(yīng)做好預(yù)防措施，以防止提升導(dǎo)管時(shí)灌注鋼筋籠，造成鋼筋籠上浮。

8. 保證砼的質(zhì)量

（1）、檢驗(yàn)原材料，控制砂石料、水泥及外加劑的質(zhì)量。特別是外加劑的質(zhì)量，不穩(wěn)定時(shí)要經(jīng)常抽查，嚴(yán)禁不合格原材料進(jìn)場(chǎng)。

（2）、確保混凝土具有較好的和易性、粘稠度，使混凝土的組成物質(zhì)互不分離，類似橡皮糖，使兩種流塑體互不摻雜，所以泥漿和浮渣就不容易被裹進(jìn)混凝土里面。砼的塌落度要控制在12~22cm、要求和易性好。若灌注時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可在砼中加入緩沖劑，以防止先期灌注砼初凝，堵塞導(dǎo)管。

（3）、注意測(cè)量導(dǎo)管埋深，精細(xì)灌樁工藝。檢查封底混凝土方量，導(dǎo)管口到孔底一般在0.3~0.4m。首盤混凝土導(dǎo)管埋深應(yīng)滿足1m以上。在隨后的灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度一般控制在2~6m范圍內(nèi)，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面的力度要適中，操作要均勻速度，升降幅度不能過大，并不得使導(dǎo)管忽上忽下、左右晃蕩?；炷凉嘧⒁鶆蜻B續(xù)，不能長(zhǎng)時(shí)間中斷。

（4）、在提升導(dǎo)管時(shí)要通過測(cè)量砼的灌注深度及已拆下導(dǎo)管長(zhǎng)度，認(rèn)真計(jì)算提拔導(dǎo)管的長(zhǎng)度，嚴(yán)禁不經(jīng)測(cè)量和計(jì)算盲目提拔導(dǎo)管。

（5）、當(dāng)所灌注的砼接近鋼筋籠時(shí)，要適當(dāng)放慢砼的灌注速度，待導(dǎo)管口提高至鋼筋籠內(nèi)至少2m以上時(shí)方可恢復(fù)正常的灌注速度；當(dāng)孔內(nèi)混凝土進(jìn)入鋼筋籠4~5m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋深，以增加鋼筋籠在導(dǎo)管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對(duì)鋼筋籠的握裹力；當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8~10m時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)小混凝土坍落度。

9. 護(hù)筒在混凝土初凝后、終凝前挖除，樁頂以上預(yù)留不小于30cm混凝土，在承臺(tái)施工時(shí)人工配合小型鑿除設(shè)備進(jìn)行鑿除，樁頭徹底鑿除砼浮漿，徹底清理樁頭上的浮冰，修正平整，確保樁頭干燥無積水，確保所測(cè)曲線不會(huì)產(chǎn)生異常。

10. 檢測(cè)聲測(cè)前，冬季必須把聲測(cè)管口部位的冰塊清除，聲測(cè)管內(nèi)要灌滿清水，以確保檢測(cè)結(jié)果不受影響。

四、結(jié)語

由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行，施工質(zhì)量較難控制，在施工前組織技術(shù)人員認(rèn)真熟悉圖紙及有關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)資料，并優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，真正做到科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理。由于施組編制科學(xué)合理，管理措施落實(shí)到位，我部承建的橋梁樁基共施工968根，其中Ⅱ類樁4根，I類樁比例99.6%，質(zhì)量可控。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐵道經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.TB10218-2008鐵路工程基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)程.中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2008

[2]鐵道經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.TZ322-2010鐵路橋梁鉆孔樁施工技術(shù)指南.中國(guó)鐵道出版社.2010

[3]鐵道經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.TZ203-2008客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南.中國(guó)鐵道出版社.2008

[4]鐵道經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院.TB10415-2003鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn).中國(guó)鐵道出版社.2003