■鄭流強(qiáng)

(福建省高速公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司，福州 350018)

1 工程概況

高屯大橋?yàn)楦＝ㄊ∷上ㄩ}浙界）至建甌高速公路A2 合同段橋梁，全長(zhǎng)667.5m，橋?qū)?6m。橋梁樁基總數(shù)為50 根，樁基直徑均為2.0m，樁長(zhǎng)為19m～22m,端承樁設(shè)計(jì)，持力層為弱風(fēng)化巖層。橋址區(qū)地貌為良田耕地區(qū)，地形平坦開(kāi)闊，起伏較小，地面高程55.3～57.6m。

2 施工準(zhǔn)備階段控制措施

2.1 原材料質(zhì)量檢查

（1）混凝土材料檢查，質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：

①水下混凝土水泥強(qiáng)度在42.5MPa 以上，初凝時(shí)間不小于2.5h；

②粗集料應(yīng)為卵石或級(jí)配良好的碎石，粗集料最大粒徑為31.5mm，且不得大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8 及鋼筋最小凈距的1/4；

③細(xì)集料宜采用級(jí)配良好的中砂；

④摻緩凝劑或粉煤灰等材料時(shí)，其技術(shù)條件和摻用量應(yīng)符合規(guī)范要求，且必須得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。

（2）按常規(guī)要求對(duì)鋼筋、鋼筋接頭進(jìn)行自檢。

2.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)

水下混凝土的配制要求較高，既要保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，又要保證混凝土在灌注時(shí)的順利進(jìn)行。最大水灰比不宜超過(guò)0.55，水泥用量不宜小于275kg/m2，最大氯離子含量0.3%，最大堿含量3.0kg/m2，含砂率宜采用0.4～0.5?；炷涟韬臀飸?yīng)具有良好的和易性，在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中應(yīng)無(wú)顯著離析、泌水現(xiàn)象。灌注時(shí)應(yīng)保持足夠的流動(dòng)性，其坍落度宜為18～22cm。首批灌注的混凝土初凝時(shí)間不得早于基樁全部混凝土灌注完成時(shí)間，否則應(yīng)加入緩凝劑。在開(kāi)工前28d 進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)及試配試驗(yàn)，合格后報(bào)送試驗(yàn)監(jiān)理工程師審批，同時(shí)第三方試驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)應(yīng)對(duì)承包人的混凝土配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證合格后報(bào)總監(jiān)辦審批后使用。

2.3 施工機(jī)械安排

施工機(jī)械主要是鉆機(jī)、砼拌和機(jī)、發(fā)電機(jī)、砼澆筑機(jī)械等。施工用機(jī)械的數(shù)量、性能、規(guī)格型號(hào)等作詳細(xì)登記造冊(cè)，對(duì)于不能保證施工技術(shù)要求的機(jī)械決不能使用，按照“三集中”的要求，混凝土材料使用拌和站集中拌和。鉆孔設(shè)備應(yīng)適合施鉆地質(zhì)條件，且在數(shù)量上滿足合同和工程進(jìn)度的需要。

2.4 施工測(cè)量放樣

測(cè)量工程師對(duì)的測(cè)量放樣所用的基線控制樁以及高程控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并對(duì)樁位進(jìn)行逐樁復(fù)核。

2.5 開(kāi)工申請(qǐng)報(bào)告

在完成施工前準(zhǔn)備工作后申報(bào)開(kāi)工，開(kāi)工申請(qǐng)報(bào)告包括：施工組織設(shè)計(jì)、施工方案，材料、機(jī)械準(zhǔn)備情況，質(zhì)量、安全、環(huán)保保證措施，施工進(jìn)度計(jì)劃等。應(yīng)特別注意鉆孔工藝及混凝土灌注工藝，必須確保灌注樁鉆孔與灌注達(dá)到質(zhì)量要求，經(jīng)監(jiān)理工程師通過(guò)嚴(yán)格審核后確認(rèn)具備開(kāi)工條件，才同意開(kāi)工。

3 鉆孔灌注樁施工階段的工藝控制措施

鉆孔灌注樁施工主要包括定位、鉆孔、清孔、安放鋼筋籠、灌注混凝土等工序。由于軟土地基地質(zhì)條件差異較大,施工工序較多,施工條件較差,所以施工中常會(huì)產(chǎn)生一些質(zhì)量缺陷。這些質(zhì)量缺陷主要包括坍孔、縮頸、鋼筋籠上浮、散架、混凝土離析、露筋、樁頂混凝土標(biāo)高不到等。

3.1 定位

由于鉆機(jī)整機(jī)重量較大，安裝時(shí)盡可能拆散，分別吊到平臺(tái)組裝就位，利用千斤頂進(jìn)行調(diào)整、固定，使鉆頭中心與鋼護(hù)筒頂面中心偏差不大于5cm，拉好風(fēng)纜繩，將鉆頭吊起，放入護(hù)筒內(nèi)，便可以開(kāi)始沖擊鉆進(jìn)。

3.2 開(kāi)孔

開(kāi)鉆時(shí)先在孔內(nèi)投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。開(kāi)孔及整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中，始終保持孔中水位，并低于護(hù)筒頂面30cm 防止溢出，除渣后補(bǔ)水。砂礫層采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，使孔壁堅(jiān)實(shí)不坍不漏。砂及卵石層開(kāi)孔或鉆進(jìn)時(shí)，可按1∶1 比例投入粘土和小片石（粒徑不大于15cm），用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時(shí)須重復(fù)回填反復(fù)沖擊2～3 次。在鉆孔前制備泥漿。在樁位附近設(shè)置制漿池、沉淀池和貯漿池。制備泥漿時(shí)，應(yīng)按照以下指標(biāo)控制，見(jiàn)表1：

表1 泥漿性能指標(biāo)范圍

正常鉆進(jìn)時(shí)，我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在施工過(guò)程中應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：

沖程大小和泥漿稠度應(yīng)按通過(guò)的土層情況掌握。當(dāng)通過(guò)砂、砂礫石或含砂量較大的卵石層時(shí)，采用1m～2m 的中、小沖程，并加大泥漿稠度，反復(fù)沖擊使孔壁堅(jiān)實(shí)，防止坍孔。當(dāng)通過(guò)含砂低液限粘土等粘土層時(shí)，因土層本身可造漿，應(yīng)降低輸入的泥漿稠度，并采用1m～1.5m 的小沖程，防止卡鉆、埋鉆。當(dāng)通過(guò)堅(jiān)實(shí)卵石層及漂石、基巖之內(nèi)土層時(shí)，可采用4m～5m 的大沖程，使卵石、漂石或基巖破碎。如果表面不平整，應(yīng)先投入粘土、小片石，將表面填平，再用十字鉆錐進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)，防止發(fā)生斜孔、坍孔事故。在任何情況下，最大沖程不超過(guò)6m，防止卡鉆、沖壞空壁或使孔壁不圓。為正確提升鉆錐的沖程，在鋼絲繩上幫紅布長(zhǎng)度標(biāo)志。在除渣后或因其他原因停鉆后再次開(kāi)鉆時(shí)，應(yīng)由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆。除渣后應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)添加粘土或清水或泥漿以維護(hù)水頭高度。一次不可投入粘土過(guò)多，以免粘錐、卡錐。

3.3 檢孔

鉆進(jìn)中采用檢孔器檢孔。檢孔器用鋼筋籠做成，其外徑等于設(shè)計(jì)孔徑，長(zhǎng)度等于孔徑的4～6 倍。每鉆進(jìn)4m～6m，接近及通過(guò)易縮孔土層或更換鉆錐前，開(kāi)始檢孔。用新鑄或新焊補(bǔ)的鉆錐時(shí)，應(yīng)先用檢孔器檢孔到底后，才可放入新鉆錐鉆進(jìn)。不可用加重壓、沖擊或強(qiáng)插檢孔器等方法檢孔。當(dāng)檢孔器不能沉到原來(lái)鉆達(dá)的深度，或大繩（拉緊時(shí)）的位置偏移護(hù)筒中心時(shí)，應(yīng)考慮可能發(fā)生了彎孔、斜孔或縮孔等情況，如不嚴(yán)重時(shí)，可調(diào)整鉆機(jī)位置繼續(xù)鉆孔。不得用鉆錐修孔，以防卡鉆。

3.4 鉆孔 （包括清孔）事故的預(yù)防

斜孔、偏孔預(yù)防：做好鉆機(jī)精確定位和調(diào)平工作，使鋼繩、錐頭、護(hù)筒、樁位在同一條豎直線上，施工過(guò)程中經(jīng)常用全站儀檢查。通過(guò)有效控制，樁基傾斜度均滿足設(shè)計(jì)要求。鉆孔過(guò)程中未發(fā)生塌孔梅花樁等事故。

3.5 清孔

當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，注意事項(xiàng)：當(dāng)自檢合格達(dá)到規(guī)范要求后，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，并從孔底提取泥漿試樣，進(jìn)行性能指標(biāo)測(cè)試。清孔后泥漿指標(biāo)：相對(duì)密度1.03～1.10;粘度17～20Pa·s;含砂率＜2%;膠體率＞98%。沉淀厚度不大于設(shè)計(jì)規(guī)定。清孔完成后，應(yīng)立即準(zhǔn)備澆注水下樁基混凝土。

3.6 終孔檢查

利用設(shè)置于孔口的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)為基點(diǎn)，用經(jīng)檢校合格的鋼尺測(cè)出基底標(biāo)高，并用卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼繩通過(guò)孔口中心位置下標(biāo)準(zhǔn)檢孔器檢孔。以上各項(xiàng)均滿足規(guī)范要求后，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。監(jiān)理工程師檢查合格簽字后即可進(jìn)行下一道工序。

3.7 鋼筋籠及導(dǎo)管安放

鋼筋籠下放安裝時(shí)應(yīng)特別注意按設(shè)計(jì)圖或規(guī)范要求加焊鋼筋定位筋，同時(shí)鋼筋籠在孔口拼接完成后放入孔內(nèi)后應(yīng)將鋼筋籠頂面固定，以保證其平面位置。鋼筋籠下放過(guò)程中，要嚴(yán)防與孔壁碰撞，確保豎直下放，為防止鋼筋籠在砼澆注過(guò)程中上浮，在鋼筋籠底部加焊“十”字筋。鋼筋骨架的制作和吊放的允許偏差為：主筋間距±10mm；箍筋間距±20mm；骨架外徑±10mm；骨架傾斜度±0.5%；骨架保護(hù)層厚度±20mm，骨架中心平面位置20mm；骨架頂端高程±20mm，骨架底面高程±50mm。導(dǎo)管采用直徑30 厘米無(wú)縫鋼管，接頭用旋絲加密封圈連接。導(dǎo)管在使用前應(yīng)進(jìn)行必須的水密性試驗(yàn)與接頭抗拉試驗(yàn)，確保無(wú)誤后方可使用。

3.8 樁身澆注

樁身澆注質(zhì)量的保證措施如下：

（1）在混凝土灌注前的一段時(shí)間里,須保證孔壁的穩(wěn)定性,不能有縮頸或孔壁塌落現(xiàn)象發(fā)生。為保證孔底沉渣厚度達(dá)到規(guī)范的技術(shù)要求,以免影響樁的承載力,鉆孔到設(shè)計(jì)持力層以后,要對(duì)泥漿進(jìn)行循環(huán)稀釋來(lái)降低相對(duì)密度,以清除泥漿中懸浮的砂子、石渣。除此之外,還要使用真空泵通過(guò)管道伸向樁底吸走端部沉渣,要求嚴(yán)格時(shí),在安放鋼筋籠后、下放導(dǎo)管之前仍要進(jìn)行吸渣處理。

（2）吊放入孔的鋼筋籠不得碰撞壁孔,不得有變形損壞。吊放后,先將鋼筋籠在垂直位置上固定好,然后進(jìn)行第二次清孔,檢測(cè)孔底的淤泥厚度,符合規(guī)定后,于0.5 h 之內(nèi)開(kāi)始混凝土的灌注施工。

（3）完成鉆孔到混凝土澆灌過(guò)程的作業(yè)時(shí)間要緊湊,不宜過(guò)長(zhǎng);混凝土的漿體濃度要恰當(dāng),澆灌量不得低于設(shè)計(jì)值,不然會(huì)降低泥漿的置換率造成夾泥。

（4）在灌注過(guò)程中,要嚴(yán)格把握施工進(jìn)度和時(shí)間,經(jīng)常地略微提升導(dǎo)管,以使混凝土均勻注入。導(dǎo)管埋入混凝土的深度一般控制在1～3 m 之間且不得小于1 m,每間隔15～20 min,要對(duì)混凝土面和導(dǎo)管沉入深度進(jìn)行一次測(cè)量和校核。

（5）若施工過(guò)程中發(fā)生了混凝土堵塞導(dǎo)管的現(xiàn)象,一般是由于材料規(guī)格或配合比選取不當(dāng),或者是因?yàn)閷?dǎo)管漏水漏漿導(dǎo)致管內(nèi)混凝土與管壁的摩擦力增大、流動(dòng)性降低造成的,要分清原因有針對(duì)性地加以解決,切不要無(wú)控制地靠提管消除堵塞。

4 人工挖孔樁施工階段的工藝控制措施

人工挖孔樁施工主要包括定位、挖孔、安放鋼筋籠、灌注混凝土等工序。但它有一定的局限性，一般在地下水位以上的土層中，干作業(yè)成孔較為理想；在有較豐富的上層滯水或地下水的土層中，不宜選用。

5 樁身質(zhì)量的驗(yàn)收

樁基質(zhì)量的檢驗(yàn)內(nèi)容和方法應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定,通常檢測(cè)承載力采用樁荷試驗(yàn)或大應(yīng)變動(dòng)測(cè)法,而檢驗(yàn)樁身質(zhì)量一般是通過(guò)對(duì)鉆芯樣實(shí)施超聲波檢測(cè)進(jìn)行檢驗(yàn),抽查數(shù)量不少于總樁數(shù)的10%,若工程需要時(shí),還可相應(yīng)增加檢驗(yàn)數(shù)量直至逐根檢查，見(jiàn)表2。

6 其他需要注意的事項(xiàng)

（1）鉆孔施工原始記錄，施工人員在鉆孔灌注樁鉆進(jìn)過(guò)程中做好鉆孔施工記錄，對(duì)記錄填寫不及時(shí)及填寫不準(zhǔn)確的，及時(shí)糾正并要求施工員整改。

表2 樁基小應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果表

（2）樁底持力層確定。為防止樁基持力層判斷不準(zhǔn)確，在入巖時(shí)應(yīng)通知設(shè)計(jì)代表進(jìn)行確認(rèn)，取樣按0.5m一次抽取，并留照片。

（3）端承樁樁底沉渣厚度，在沉淀層厚度超標(biāo)時(shí)，重新清孔，直到合格為止。

（4）鋼筋籠偏位，鋼筋籠保護(hù)層采用餅形高標(biāo)號(hào)砂漿塊，保證鋼筋保護(hù)層達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（5）鋼筋籠上浮的控制。

（6）樁頂混凝土不密實(shí)或強(qiáng)度低的問(wèn)題，為保證樁頂混凝土質(zhì)量，開(kāi)盤時(shí)試驗(yàn)人員嚴(yán)格做好施工配合比和塌落度試驗(yàn)。

（7）實(shí)行“首件工程認(rèn)可”制度，對(duì)項(xiàng)目重點(diǎn)分項(xiàng)工程全面實(shí)行“首件工程認(rèn)可”制度。通過(guò)首件，認(rèn)真對(duì)施工組織、施工方案、工藝要點(diǎn)、材料控制、實(shí)體與外觀質(zhì)量進(jìn)行總結(jié)與完善，讓首件起到典型示范、總結(jié)提高的作用。召開(kāi)了首件總結(jié)會(huì)議，總結(jié)檢查首件質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)不足，提出了改進(jìn)措施，后續(xù)樁基外觀質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。

7 結(jié)束語(yǔ)

福建省松溪（閩浙界）至建甌高速公路A2 合同段高屯大橋于2012 年12 月建成通車，經(jīng)過(guò)2 年多的正常運(yùn)營(yíng)，橋梁完好，行車順暢。橋梁各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均符合技術(shù)規(guī)范要求。質(zhì)量控制措施的開(kāi)展,旨在以點(diǎn)帶面，推進(jìn)鉆孔灌注樁通病治理工作上一臺(tái)階，進(jìn)一步加強(qiáng)質(zhì)量控制力度，全面提升橋梁工程耐久性和安全性。