厚淤泥層條件下的樁基施工探討

李懷玉 ，滕金花 ，徐 飛

（1.莒南縣水利局，山東 莒南 276600；2.莒南縣石泉湖水庫(kù)管理所，山東 莒南 276600）

陡山水庫(kù)位于莒南縣大店鎮(zhèn)東9 km處，潯河下游。流域面積431 km2，總庫(kù)容2.9億m3，其中防洪庫(kù)容1.19億m3，興利庫(kù)容1.7億m3，死庫(kù)容0.01億m3，是一座防洪、灌溉、養(yǎng)殖、發(fā)電、供水兼用的大（2）型水庫(kù)。

陡山水庫(kù)1號(hào)橋位于水庫(kù)上游6 km處，大橋全長(zhǎng)240 m，呈直線布置，與主河槽垂直，2013-09開(kāi)始進(jìn)行加固。資料顯示，大橋橋址處河床表層為淤泥，層厚2.7～3.5 m；中層為花崗巖，強(qiáng)風(fēng)化層較破碎，為軟巖，層厚0.8～5.2 m，弱風(fēng)化帶較完整，為較堅(jiān)硬巖石，最大厚度9.0 m；底層為正長(zhǎng)斑巖，最大厚度10.6 m。1號(hào)橋橋梁基礎(chǔ)為水下基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁樁基，以弱風(fēng)化花崗巖為樁端持力層。

1 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

本工程使用HCZ-1500型沖擊鉆成孔，主要施工工藝流程為：平整場(chǎng)地→測(cè)定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→提鉆→第一次清孔→檢孔→制作鋼筋籠→吊安鋼筋籠→下導(dǎo)管→第二次清孔→水下混凝土灌注→樁頭處理。

1.1 平整場(chǎng)地

由于1號(hào)橋樁基處表層為2.7～3.5 m的淤泥，各種機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)場(chǎng)，因此必須搭設(shè)施工平臺(tái)。本工程通過(guò)回填砂石料，平整后夯填密實(shí)的方法搭設(shè)施工平臺(tái)。

1.2 測(cè)量定位

測(cè)量定位是關(guān)系孔位準(zhǔn)確性、鉆孔垂直度以及控制基準(zhǔn)面標(biāo)高準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在具體操作中，采取施工企業(yè)自檢和監(jiān)理人員復(fù)驗(yàn)、工程驗(yàn)收相結(jié)合的措施，將偏差嚴(yán)格控制在設(shè)計(jì)或規(guī)范允許的范圍內(nèi) （一般控制在5 cm范圍內(nèi)）。在測(cè)量放線中，用全站儀測(cè)放樁位，樁位中心插一鋼筋，四周各打一根控制樁控制樁位中心，用砂漿固定控制樁，經(jīng)復(fù)核合格后，方可進(jìn)行下一道工序。用水準(zhǔn)儀測(cè)出樁位處地面高程。

1.3 埋設(shè)鋼護(hù)筒

護(hù)筒采用5 mm厚的鋼板卷制而成，高度1.5 m。本工程鉆孔樁直徑為1.4 m，確定護(hù)筒內(nèi)徑為1.5 m，且上部開(kāi)設(shè)1個(gè)溢流孔。校核樁位中心后，護(hù)筒采用人工挖埋方法埋設(shè)，四周用黏土分層回填夯實(shí)，護(hù)筒中心與樁中心重合，平面偏位允許誤差小于5 cm，傾斜度不大于1%。

1.4 泥漿制作

制漿前，先把黏土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí)，可將打碎的黏土直接投入護(hù)筒內(nèi)，使用沖擊錘沖擊制漿，待黏土已沖攪成泥漿時(shí)，即可進(jìn)行鉆孔。孔內(nèi)水泥漿水平面需高出護(hù)筒腳0.5 m以上，但比護(hù)筒頂面低0.3 m，多余的泥漿用管子導(dǎo)入泥漿池貯存，以便隨時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。

1.5 鉆機(jī)就位

埋設(shè)好護(hù)筒后，即可進(jìn)行鉆機(jī)就位，本工程使用的鉆機(jī)為卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引式?jīng)_擊鉆。就位時(shí)，使沖擊錘中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心，其對(duì)中誤差不得大于5 cm。同時(shí)要使鉆機(jī)平穩(wěn)、牢固，鉆孔過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)鉆架移動(dòng)或傾斜要及時(shí)糾正。

1.6 鉆孔

開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)低錘密擊，錘高0.4～0.6 m，直至鉆至護(hù)筒底以下1.5 m后，才可加快速度，轉(zhuǎn)入正常沖擊。為保證鉆孔傾斜度小于1%，在鉆孔過(guò)程中需經(jīng)常校核鉆機(jī)底盤水平度。鉆孔過(guò)程中不斷補(bǔ)充泥漿，并定時(shí)測(cè)試泥漿指標(biāo)，使之符合規(guī)范要求，同時(shí)每鉆進(jìn)1.5～2.0 m應(yīng)取樣分析，以便及時(shí)提供變更文件。

1.7 清孔

根據(jù)本工程地質(zhì)、孔徑及孔深等情況，清孔采用二次循環(huán)泥漿清孔。灌注樁成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將泥漿泵管下放至孔底，用泥漿泵將泥漿池中比重較小的泥漿壓入孔內(nèi)，形成自然循環(huán)，將孔底沉渣進(jìn)行第一次清除。清孔后的泥漿指標(biāo)達(dá)到含砂率小于8%、比重1.1～1.2 g/cm3、孔底沉淀厚度小于50 mm時(shí)，吊放鋼筋籠和導(dǎo)管。由于孔內(nèi)泥漿中懸浮的沉渣在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程質(zhì)量。因此，在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。

1.8 鋼筋籠和導(dǎo)管吊裝

鋼筋籠在加工現(xiàn)場(chǎng)制作，鋼筋骨架采用箍筋成型法，以確保鋼筋籠的外徑尺寸和垂直度；對(duì)于保護(hù)層采用在鋼筋籠上下端和中間每隔2 m在同一橫截面上焊接4個(gè)鋼筋“耳朵”進(jìn)行控制。鋼筋籠長(zhǎng)7～10 m，采用吊車一次吊裝。下放鋼筋籠時(shí)應(yīng)防止沖刮孔壁，到位后鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)且要固定牢固，防止?jié)仓^(guò)程中被混凝土頂托上冒或偏移。澆注采用直徑為30 cm的導(dǎo)管，每節(jié)長(zhǎng)2～3 m，配備幾節(jié)0.5～1.0 m的短管，短管位于導(dǎo)管最上端，管端用粗死扣或法蘭螺栓連接，接頭用橡膠圈密封防水。吊放導(dǎo)管要順直、居中，導(dǎo)管下口應(yīng)比孔底高0.3～0.5 cm，以免沉渣堵塞管口。

1.9 水下混凝土灌注

按照設(shè)計(jì)圖紙和施工規(guī)范要求，事先配制水下混凝土?；炷脸醮媪勘仨毎凑找髠渥?，導(dǎo)管埋入深度及導(dǎo)管每次的提升高度設(shè)專人現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算確定，專人指揮操作。堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)，中途不得中斷澆筑，應(yīng)盡量縮短澆注時(shí)間，使?jié)沧⒐ぷ髟谑着炷脸跄巴瓿伞闈M足這一要求，可在首批混凝土中摻入適量緩凝劑。

灌注過(guò)程中導(dǎo)管內(nèi)混凝土料不滿時(shí)，進(jìn)料應(yīng)徐徐進(jìn)入，防止形成高壓氣囊，同時(shí)在首批進(jìn)料時(shí)應(yīng)連續(xù)不間斷，以免形成真空，影響正常澆注，造成質(zhì)量事故。

灌注過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常用測(cè)錘探測(cè)混凝土面的上升高度，并適時(shí)提升拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管的合理埋深，導(dǎo)管埋置深度應(yīng)嚴(yán)格控制在2～6 m范圍內(nèi)。隨著孔內(nèi)混凝土的上升，需逐節(jié)拆除導(dǎo)管。灌注接近樁頂部位時(shí)，為嚴(yán)格控制樁頂標(biāo)高，應(yīng)高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高0.5 m，確保鑿除后的樁頭強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 注意事項(xiàng)

1）成孔質(zhì)量控制是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。成孔的好壞直接關(guān)系到成樁質(zhì)量，尤其是成孔深度和清孔，成孔深度不夠會(huì)造成灌注樁進(jìn)入不了持力層而導(dǎo)致承載力不夠，而清孔不徹底，導(dǎo)致孔底充滿雜物而達(dá)不到承載要求。

2）鋼筋籠的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到灌注樁是否具有足夠的承載力。尤其是鋼筋籠的吊裝，稍不注意就會(huì)造成塌孔和鋼筋籠變形等現(xiàn)象。

3）水下混凝土的灌注是樁質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，水下灌注混凝土的施工工藝顯的尤為重要。特別是首批灌注混凝土數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管初次埋置深度和填充導(dǎo)管底部的需要，且要連續(xù)進(jìn)行灌注。在澆注中拆除導(dǎo)管也要注意埋管深度（拆后不小于2 m）。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工大部分在水下進(jìn)行，其施工過(guò)程無(wú)法觀察，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此，施工隊(duì)伍要切實(shí)落實(shí)好施工技術(shù)措施，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，密切抓好施工過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭(zhēng)將隱患消除在成樁之前。