桥梁水下孔桩质量问题的处理方案

(福建恒通路桥工程有限公司 福建 南平 353015 )

一、工程概况

某大桥位于某市北端，大桥全长363.474m，桥梁全长334.80m，接线及交叉口长28.674m，双向四车道，标准段宽20m，主线设计车速40km/h。主桥采用(58m+105m+105m+58m)预应力混凝土连续刚构桥，1～3#承台为重力式承台，墩柱采用双薄壁墩柱。3#承台桩基施工时间为8～9月份，11月上旬，桩基声测检查中发现3号承台3-8桩基声测出现异常，后经钻芯取样发现，桩基底部约有3米长度的夹砂，评定为IV类桩。

平面位置如下图所示：

图1 大桥平面位置图

二、工程地址水文情况

项目所在地区位于两岸谷坡部分，地貌类型属于丘陵区山间河谷地。桥址出河床宽度约230米，河床坡度较大，水流湍急，水位主要受大气降水及上游和下游水电站蓄排水影响。一年中降水主要集中在3-9月，以6月为最多，月平均降水293.3毫米，汛期水位暴涨暴落，2014汛期最高水位达68.5m。水下高程为53.74～62.11m，常水位在61.5m左右，最大水深7米。从地质立面图上可以看出1#～2#墩之间，河床高且平坦，平均常水位不足2m，河底可见零星裸石礁石。2#～3#墩之间河底呈谷型，最大水深可7米。

图2 大桥地质立面图

三、3-8桩基质量问题的原因分析

3-8桩基施工时间在当年的8月份，施工过程中就发现有泥浆渗漏的情况，钻孔过程中采用添加黏土的方式来保持泥浆浓度的办法完成钻孔工作。了解施工记录和地质情况后，经分析认为3-8桩基产生质量问题的直接原因是：桩基灌注中第一斗砼封底完成后，孔内水位上升导致钢护筒底下的砂层塌陷，在第一车砼连续灌注过程中，由于塌陷量教大(约3方)，塌陷下去的砂堆积于一侧未能被砼挤上来导致出现夹层。

四、3#台施工桩基施工方案的选择和无奈

大桥3#桥临近建溪左岸，河床表面覆盖为中砂，中砂以下为微风化花岗岩。桥台底标高约58m，一半承台坐落于河床斜坡面上，一半悬空，略高于河床卵石层，低于常水位下3米以上，台高3.5米。由于3#承台地形处于斜坡面上，再加上开始施工平台时间为5月份，处于汛期雨季期间，水位变化大、水流湍急，采用常规方案搭设平台下钢箱围堰的方案，很有可能会使平台或套箱在搭设过程中被洪水冲击变形而倒塌、冲毁等施工安全隐患。结合汛期水位特点，为保证施工安全，施工时采用先土围堰筑岛，再在填土面上打入钢管立柱搭设钻孔平台的方案施工3#台桩基，汛期过后再清除土围堰下钢套箱后进行灌注水下砼封底再施工承台。由于靠外侧的桩基覆盖层薄，施工时钢护筒无法打穿砂卵石层，河水透过砂卵石层，致使后期钻孔过程中出现渗水，并进而引发后续的灌注过程中钢护筒底层砂层坍塌出现夹砂层，导致桩基质量问题。

图3 3#承台地质立面图

五、质量问题处理

(一)质量问题处理中的难题

3-8桩基缺陷情况严重，无法修补只能返工重新钻孔，但是直接钻孔出现了新的问题：由于3#承台座落与河底卵石层上属于高桩承台，封底砼很薄，钻孔过程中强大的冲击力很可能会使封底砼层破裂、导致钢套箱内进水，进而导致钻孔和后续承台施工都无法实施，如果采用二次封底，就无法保证承台底标高。

(二)调整施工顺序解决难题

为解决这一施工矛盾，本人提出，先施工3#承台混凝土，3-8桩基位置预留钢护筒并接高至承台顶标高50cm以上，待承台砼施工完成后，在确保强度、安全的情况下，再钻孔3-8桩基，成孔后拨出钢护筒，补灌注3-8位置承台混凝土，方案经咨询设计认可后实施。通过这一施工工序和方案的调整，采用先施工承台相当于加厚封底砼的厚度，确保的重新钻孔过程的封底砼的开裂问题，同时大幅度缩短质量处理的时间，保证后续工程的施工进度。

六、总结与反思

桩基施工尽可能还是选择水情稳定的下半年枯水期，不能盲目冒进。进场后做好地质情况复查工作，分析可能存在的危险源，并针对性的做好隐患预防工作。施工过程中要做好施工记录，出现异常情况及时分析原因，及时做好防范措施，消除的隐患。本案例如选择枯水期，先套箱后桩基的施工就基本不会存在砂层坍塌问题，当相对的存在工期延误的问题。先施工桩基的方案，需要结合地质水文情况，采取有效预防措施。本案例可采用在钢护筒底砂层位置投入一定量片块石，通过锤击，挤入砂层，就能起到固化砂层、预防坍塌的作用。