摘 要：本文針對(duì)滬寧城際鐵路無錫東特大橋部分鉆孔灌注樁施工因處于粉砂土層及地下水位偏高等不利情況下造成縮孔、斷樁、卡鉆、露筋等病害現(xiàn)象的問題進(jìn)行探討，并結(jié)合試驗(yàn)樁的經(jīng)驗(yàn)從施工工藝方面提出措施，以確保樁基施工質(zhì)量。
　　關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁 地質(zhì) 工藝 質(zhì)量 控制
　　前言
　　本地區(qū)屬濱海沖積平原，地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜，在橋梁樁基施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)縮孔、斷樁、卡鉆、露筋等病害現(xiàn)象，面對(duì)不利施工條件，項(xiàng)目部多次組織召開方案論證會(huì)，并通過試驗(yàn)樁摸索行之有效的施工工藝，經(jīng)過不斷探索和努力，現(xiàn)采用的施工工藝已基本完善成熟，目前鉆孔灌注樁的質(zhì)量已得到有效控制。本文就是在試驗(yàn)樁有關(guān)數(shù)據(jù)成果和大量施工實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)鉆孔灌注樁的施工工藝進(jìn)行一些探討。
　　一、 地質(zhì)概況
　　本工程區(qū)域地層結(jié)構(gòu)以黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂、粉土和粉砂夾粉土為主。黏土層內(nèi)粉土含量較高，并夾粉砂，且處于軟~塑狀，地層情況相對(duì)復(fù)雜。地下水主要為第四系孔隙潛水，水位受季節(jié)及氣候條件的影響較大，主要受大氣降水及地表水的補(bǔ)給。下圖為區(qū)域內(nèi)較為典型的88#敦承臺(tái)所處地質(zhì)情況表：

成 因 時(shí) 代	地 層 編 號(hào)	層 底 標(biāo) 高 (m)	層 厚 (m)	巖性描述	σ0 （Kp）
Q41+h	（1）	1.92	3.1	人工填土，灰黑色，由工業(yè)、生活垃圾混合物組成。
Q41+h	（3）	-4.45	6.37	黏土，局部為粉質(zhì)黏土，褐黃色，硬塑，局部軟塑。	160
Q41+h	（4）	-9.33	4.88	粉砂，局部為粉土，褐黃色、深灰色，稍密~中密，局部夾細(xì)紗，粉砂主要礦物成分為云母、石英機(jī)長(zhǎng)石。	110
Q3Al	（6）	-25.33	16	黏土，局部為粉質(zhì)黏土褐黃色夾灰色、灰白色硬塑，局部軟塑，夾粉砂、粉土	180
Q3Al	（7）	-32.33	7	粉質(zhì)黏土、黏土，深灰色、褐灰色，軟塑，局部流塑，局部夾粉土、粉砂	120
Q3Al	（7）2	-33.48	1.15	粉砂夾粉土，深灰色、褐灰色，局部夾黏土、細(xì)砂	120
Q3Al	（7）	-37.79	4.31	粉質(zhì)黏土、黏土，深灰色、褐灰色，軟塑，局部流塑，局部夾粉土、粉砂	120
Q3Al	（9）2	-41.53	3.74	粉土，局部為粉砂，深灰色，淺灰色，夾薄層粉質(zhì)黏土及粉砂	120
Q3Al	（9）	-51.23	9.7	黏土，局部為粉質(zhì)黏土，褐黃色，淺灰色，局部夾薄層粉土及碎貝殼	200

　　二、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)鉆孔灌注樁施工的影響
　　1、由于濱海沖積平原地質(zhì)構(gòu)造形成的特點(diǎn)，地層主要構(gòu)成是黏土、粉質(zhì)黏土、粉砂、粉土和粉砂夾粉土，孔隙比大，透水性能比較好，而且還具有遇水膨脹的特點(diǎn)，在砂類土層中極容易引起縮孔。
　　2、黏性土的成分比較少，在鉆探過程中泥漿漩渦的擾動(dòng)容易引起塌孔。
　　3、由于該土層的透水性能比較好，一旦與地下水形成水頭，容易產(chǎn)生潛水，這就是產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的主要原因。
　　4、在粉砂類土中進(jìn)行鉆探，泥漿中呈懸浮狀態(tài)不容易沉淀，此時(shí)泥漿中的比重甚高、含砂率偏高，促使泥漿起不到良好護(hù)壁作用，在灌漿時(shí)混凝土的置換也會(huì)產(chǎn)生困難。
　　三、質(zhì)量控制措施
　　針對(duì)橋梁樁基施工中的不利地質(zhì)條件的現(xiàn)狀，通過試驗(yàn)樁的工藝改進(jìn)成果及實(shí)踐積累，現(xiàn)提出相應(yīng)的對(duì)策措施如下：
　　1.應(yīng)做好鉆孔灌注樁施工必要的施工準(zhǔn)備。首先編寫合理的施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底必不可少。并在施工現(xiàn)場(chǎng)開挖三級(jí)泥漿池，即沉淀池、循環(huán)池和儲(chǔ)備池，準(zhǔn)備好足夠的符合要求的黃土和陶土原料，人工配置優(yōu)質(zhì)泥漿和管理好泥漿。為使配置泥漿能重復(fù)利用，且使泥漿中懸浮的粉砂顆粒沉淀或過濾掉，必要時(shí)配置泥漿過濾泵。
　　2.泥漿管理在施工質(zhì)量控制中起到關(guān)鍵作用。在鉆孔灌注樁的施工過程中，為了防止坍孔，穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于攜帶鉆碴，采用高塑性粘土或膨潤(rùn)土和水拌和制備成泥漿進(jìn)行護(hù)壁，泥漿主要作用除了利用它大于水的相對(duì)密度，增大靜水壓力對(duì)孔壁產(chǎn)生支撐作用外，還會(huì)在孔壁形成一層泥皮層，促使孔壁膠結(jié)，隔斷孔內(nèi)外水的互流，從而防止坍孔。為了保證泥漿的質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)必須加強(qiáng)對(duì)泥漿性能及各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)，隨時(shí)調(diào)整泥漿的有關(guān)指標(biāo)。本工程對(duì)泥漿指標(biāo)的要求如下表：
　　砂性土泥漿性能指標(biāo)要求

相對(duì)密度 （g/cm3）	粘度 (s)	靜切力 （pa）	含砂率 (%)	膠體率 (%)	失水率 (ml/30min)	酸堿度 (PH)
1.2~1.45	4.9~28	3~5	〈8~4	〉90~95	〈15	8~10

　　從試驗(yàn)樁的經(jīng)驗(yàn)來看，開孔前制成的泥漿比重宜控制在1.30g/cm3以下，在黏土和粉砂土互層中鉆進(jìn)時(shí)，泥漿比重宜控制在1.30~1.40g/cm3,在粉砂中鉆進(jìn)時(shí)，泥漿比重宜控制在1.40~1.45g/cm3。當(dāng)泥漿比重過大，含砂率過大時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行泥漿置換，方法是先將沉淀池中的泥漿排空，循環(huán)池中的泥漿也排走一部分，然后用儲(chǔ)備池中的泥漿補(bǔ)充到循環(huán)池中即可鉆進(jìn)。
　　3.成孔過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)
　　鉆機(jī)鉆頭匹配宜同設(shè)計(jì)樁徑，過大或過小均不適宜，鉆頭的剛度要保證，以減少擾動(dòng)。護(hù)筒長(zhǎng)度應(yīng)在2.5~3m，且在埋設(shè)時(shí)，周邊必須用粘土填實(shí)固定。為提高水頭，護(hù)筒口應(yīng)高于地下水位2.5~3m以上，盡可能保持泥漿面高度，以增加泥漿對(duì)孔壁的壓力，增加護(hù)壁能力。在鉆孔過程中也應(yīng)注意控制鉆進(jìn)速度，首先開鉆時(shí)采用慢鉆慢進(jìn)的方法對(duì)原孔壁反復(fù)掃孔，在粉砂層時(shí)也應(yīng)采用慢鉆慢進(jìn)的方法，以提高護(hù)壁質(zhì)量，減少擾動(dòng)，防止坍孔和流砂的發(fā)生。另外，針對(duì)上部孔段鉆進(jìn)中易產(chǎn)生的提鉆時(shí)的“卡鉆”現(xiàn)象，應(yīng)邊打孔邊提鉆，必要時(shí)采用二次成孔法。
　　4.成樁過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)
　　成孔后，應(yīng)加快施工節(jié)奏，控制工序間的時(shí)差，盡可能縮短間隔時(shí)間，如下鋼筋籠、下導(dǎo)管、二次清孔等。鋼筋籠每節(jié)長(zhǎng)度宜在10m以上，接頭宜采用冷擠壓接頭。吊裝鋼筋籠時(shí)必須保持垂直，以防碰撞孔壁，待放鋼筋籠、下導(dǎo)管等各項(xiàng)工序完成時(shí)，應(yīng)進(jìn)行二次清孔，二次清孔主要以降低泥漿比重為目的，清孔時(shí)間控制在2~3小時(shí)以內(nèi)，清孔時(shí)回漿均采用回漿池中的優(yōu)質(zhì)泥漿，灌注前的泥漿比重控制在規(guī)范要求以下。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管初次埋置深度1.0m以上。灌注要連續(xù)緊湊進(jìn)行，導(dǎo)管埋深宜控制在2~6m范圍內(nèi)。當(dāng)孔內(nèi)混凝土面接近和進(jìn)入鋼筋籠時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管保持稍大的埋深，并放慢速度灌注，以減小混凝土的沖擊力。在灌注末期時(shí)，導(dǎo)管上口的漏斗底口應(yīng)高出樁頂不小于4~6m，以達(dá)到使導(dǎo)管內(nèi)混凝土流布到導(dǎo)管外并將管外的首批混凝土頂升所需的超壓力，以防止樁基上段產(chǎn)生縮孔、露筋現(xiàn)象。
　　四、結(jié)論
　　本文提出的在粉砂土層中鉆孔灌注樁施工中要注意的一些質(zhì)量控制措施，是根據(jù)大量工程實(shí)踐和試驗(yàn)樁成果數(shù)據(jù)中得出來的，施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際情況選取合理的指標(biāo)進(jìn)行施工，才能獲得巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，應(yīng)采取一整套系統(tǒng)的管理體制和施工工藝進(jìn)行控制，以確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。
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