仁化新庄大桥灌注桩施工质量控制

许英伟

（江门市路桥集团有限公司，广东 江门 529000）

1 工程概况

本工程为一独立大桥，位于仁化县新庄境内，国道323线东北面，大桥横跨浈江河，桥轴线呈东北-西南向，全长约270m，桥面宽12m。下部构造0#台及1#~8#桥墩采用冲孔桩双柱式墩台，9#桥台采用双排桩配肋桥台，桩基采用端承桩，桩底支撑在微风化泥质砂岩上，该桥桩基桩径为1.5m,桩长在48~56CM之间，根据地质钻探资料显示，该桥位局部位置有泥质砂岩溶洞及斜岩现象。根据施工方案安排在浅水位置0#台，1#，2#，7#和8#墩及9#台均采用填土筑岛冲孔桩施工，3#,4#,5#,6#号墩水深位置达6~10M，采用钢管搭工作台，压钢护筒进行钻孔桩基施工。

2 冲孔前准备工作

钻孔前的准备工作主要包括桩位放样，平整场地，布设施工便道及搭工作平台，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，泥浆的制备和准备钻孔机具等。

2.1 场地整理

施工前，施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的冲孔桩基础都必须搭设施工平台，桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。

2.2 护筒埋设

根据冲孔桩直径，护筒内径宜比桩径大200-400mm，为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和外侧每隔1.5~2m各焊一道加强肋，护筒厚度在6mm以上。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，保证其位置偏差不大于50mm，倾斜度不大于1%。

2.3 泥浆制作

制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锤冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

2.4 冲机就位

埋设好护筒后，即可进行冲机就位，本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻。就位时，只要使钻锤中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。

3 施工过程的工艺控制

3.1 岩溶地区成桩过程常见问题处治

3.1.1 倾斜岩面或遇孤石

该桥3号墩2号桩基施工中遇到孤石，出现冲孔速度降低（三天冲进27cm）、锤头摆动、在桩深33.5m处，经检查偏孔35cm，采取的措施是，马上提起桩锤，抛填厚1.5～2.0m，粒径25～30cm的片石、粒径10cm左右的碎石和粘土块，以45cm小冲程冲击，待冲到原位后第二次抛填厚0.8～1.0m，相同配比的混合物,以80cm大冲程冲孔，反复进行，直至成孔。若因岩层面倾斜导致桩孔偏移，采用回填片石仍无法纠正，可采用清孔后灌注高标号混凝土进行处理，采用不低于C30的水下混凝土（掺早强剂），待混凝土达到一定强度，与基岩形成整体后该，再进行钻进。

3.1.2 穿越溶洞顶面

溶洞顶部岩层倾斜，岩石强度不一，易导致偏孔、卡锤等问题,因此必须在钻进过程中仔细核对地质情况，随时检查钻机和孔位。在冲至溶洞顶0.5m左右时要改用小冲程钻进，做到轻击、慢打。当主绳摆动加大，并偏离桩设计中心时，说明已偏孔，应回填片石至原孔位置以上0.5m左右，继续钻进进行纠正。

在该大桥多根墩桩基施工中，当钻孔击穿溶洞顶面薄弱部位时，采用了小冲程通过。因为顶面较厚部位容易形成探头石或台阶，大冲程穿透时，会出现泥浆急剧下沉导致钻头斜卧在溶洞内的现象。当孔内水位急剧下降时，应立即向孔内补充水泥浆，保持孔内水头高度，将钻头提起，然后投放粘土、碎石、片石，采用小冲程冲击，每循环进尺5～10cm，待填充物完全挤入溶洞内后，再加大冲程造孔。

3.1.3 漏浆和塌孔

当通过与地下水暗流相连的强透水性地层或未填充的溶洞，常会发生漏浆和塌孔现象。此时，应采用长钢护筒跟进或在短时间内集中抛填片石、粘土、水泥和锯木屑混合物，反复冲击，并向孔内补浆、补水，保持孔内水头。该大桥0#台，2#桩和9#台2#，3#，4#就出现桩施工中不同程度漏浆现象，采取的措施是立即抛填粘土、水泥、片石等混合物，补浆、补水，反复冲击成孔。实践证明，采用此办法对于不是太复杂的溶洞处理起来比较有效果。

3.2 检测孔深、倾斜度、直径和清孔

钻孔完成后，必须检测孔深、直径和倾斜度，其中孔径和孔深须达到设计要求，倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前，对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理，做到孔内含泥量、含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。

3.3 泥浆排放

对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆，根据现场情况引入到适当地点或用车运走进行处理，以防止对河流及周围环境的污染。

3.4 钢筋笼的制作和吊装就位

3.4.1 钢筋笼的制作

钢筋笼的主筋尽量为整根，需要对接时，宜采用搭接焊接头，搭接的长度不小于10d，末端不设弯钩。成品钢筋笼保证其顺直、尺寸准确，其直径、主筋间距、箍筋间距及加强箍筋间距施工误差，均不大于20mm。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。

3.4.2 钢筋笼的安装

本桥钢筋笼吊装是采用30T汽车起重机吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。

3.5 水下混凝土的灌注

水下砼一般用钢导管灌注，导管内径为200－350mm，视桩径大小而定，导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度，中间节两端焊有法兰、以便用螺栓互相连接在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在2～4m，最大埋深不大于6m；灌注砼注意的几个问题：

（1）导管下端距桩底控制为0.3～0.4m；（2）导管埋入砼的深度在任何时候不小于1.0m；（3）水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5－1.0m左右；（4）严禁导管漏水或导管底口进水（即封不住底）而造成断桩事故，保证施工质量；（5）当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。

3.6 桩头的清理

桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余砼符合桩顶设计标高，凿除桩头砼采用人工手工凿除，不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。

综合以上钻孔灌注桩的施工方法和措施，仁化新庄大桥共22根成桩施工，经交通质量监督站超声波检测A类桩20根，B类桩2根，桩的优良等级达到90%以上。

4 结束语

岩溶地基钻孔灌注桩施工，应充分进行地质核对，尽量全面地了解岩溶的分布和填充情况，根据不同的岩溶类型和深度、大小等，针对性地制定相应的施工方案和措施，可有效地保证成桩质量，加快施工进度。实际施工中，各种复杂的地质情况经常有可能出现，预备几套施工预案就显的十分重要。同时，对地质情况的了解和分析是确保方案制订可行的关键。

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）人民交通出版社,2001.1.