摘要：某鐵路工程80#主墩鉆孔樁施工，樁基設計為15根φ2.5m樁徑，樁長35m;地質情況主要為泥質砂巖。筆者結合主墩的施工情況，介紹在復雜地質情況下超深大孔徑樁基施工技術和質量控制措施，僅供同行參考。

　　關鍵詞：鐵路工程,復雜地質,鉆孔樁,施工技術,質量控制

　　一、樁基概況

　　貴廣南廣鐵路廣州樞紐工程東平水道特大橋(四線橋)跨花地河連續梁(70+125+70)80#主墩鉆孔樁施工，樁基設計為15根φ2.5m樁徑，樁長35m,樁頂標高-0.713m,樁底標高-35.713m。地質情況從樁頂往下3m為淤泥、粘土σ0=50～120Kpa，3m-5m為粉質粘土σ0=150Kpa，5m-8m為泥質砂巖σ0=200～350Kpa，8m-35m為泥質砂巖、W2、Ⅳ級軟石σ0=600Kpa。承臺結構尺寸為29.7m*16.9m*5m。

　　二、鉆孔樁施工工序及技術要點

　　1、施工準備

　　(1)平整場地

　　由于高爾夫地段部分樁位原屬魚塘，需在樁基施工前，必須把樁基位置用良性土填筑，必要時進行清淤換填，然后用機具找平壓實，使機械順利進場，并確保鉆機在施工中的穩定。

　　(2)埋設護筒

　　護筒采用8mm厚鋼板制作，內徑比樁徑大40cm，護筒安置應堅實、不漏水、位置準確。護筒頂面宜高出地下水位2m，應滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地時還應高出施工地面0.5m。

　　(3)泥漿池布置、泥漿調制

　　因受場地限制，泥漿沉淀池分別設在小里程設置4個，根據場地可以沿橫向延伸，在大里程設置4個，大小可以向縱向延伸。泥漿沉淀池用于沉淀鉆碴，貯存泥漿，通過泥漿泵實現泥漿的循環利用。施工時要注意防止泥漿漫流，污染環境。泥漿池的圍護采用竹竿綁扎成柵欄，高度1.5m，埋入土中50cm，竹竿橫向距地面30cm設置一道，再在上面50cm設置一道。豎向每50cm立一豎桿。柵欄安裝完畢后在表面涂刷醒目的紅、黃間隔油漆，后再在柵欄上圍上綠網，并懸掛標示牌和警示牌。

　　鉆孔樁泥漿制漿采用粘性土或膨潤土，保證粘土具有較好的分散懸浮性和造漿性。泥漿性能指標，應按鉆孔方法和地質情況確定并應符合下列規定：

　　泥漿比重：鉆孔時泥漿比重為1.1～1.3。

　　黏度：一般地層16～22s，松散易坍地層19～28s。

　　含砂率：新制泥漿不大于4%。

　　膠體率：不小于95%。

　　pH值：應大于6.5。

　　為提高泥漿粘度和膠體率，可在泥漿中摻入適量的碳酸鈉、燒堿等，其摻量應經試驗決定。造漿后試驗全部性能指標，鉆孔過程中應隨時檢驗泥漿比重和含砂率，并填寫“泥漿試驗記錄表”。

　　(4)鉆機就位

　　鉆機就位底座下墊適當枕木，保持穩固、水平，防止鉆進過程中鉆機移位、下沉。鉆頭中心應與樁位中心重合。

　　2、鉆孔

　　根據橋位工程地質情況，采用沖擊鉆鉆進，鉆頭采用十字型沖擊鉆頭。鉆孔過程中應注意以下技術要點：

　　(1)開鉆時鉆頭中心與樁位中心的偏差不得大于5cm�？變认裙嘧⒛酀{，也可直接投放粘土，用鉆頭以小沖程反復沖擊造漿，使護筒底口以下2～3m范圍內的孔壁堅實、不漏，并豎直圓順，能起導向作用。開鉆時宜慢速鉆進，鉆至護筒下1m后再以正常速度鉆進，在鉆進過程中要根據地質情況適時調整鉆進參數。

　　(2)鉆孔時，孔內水位宜高于護筒底腳0.5以上或地下水位以上1.5～2.0m。在沖擊鉆進取渣和停鉆后，應及時向孔內補水或新鮮泥漿，保持孔內水頭高度和泥漿比重粘度，防止坍孔，同時應將鉆頭提出孔外，孔口應加覆蓋，設置安全標志牌。

　　3、第一次清孔

　　鉆孔至設計高程，報檢合格后，開始進行第一次清孔，清孔采用換漿法，使泥漿性能指標、孔底沉渣基本符合規范及設計要求后，準備下放鋼筋籠。

　　4、鋼筋籠的制作

　　本樁基鋼筋籠主筋為φ25的螺紋鋼筋，鋼筋籠分段制作，分段長度根據鋼筋籠的全長及吊裝能力，分為3段吊裝入孔對接。制作時，按設計尺寸做好加強箍筋，并在加強箍筋上標出主筋的位置;把主筋擺放在制作臺座上，標出加強箍筋的位置，然后根據主筋及加強箍筋上的標記兩者對應聯接，聯接方式采用焊接，開始可點焊，形成骨架后加強焊縫，使之牢固，符合規范要求。主筋及加強箍筋焊接完成后根據設計要求安裝螺旋箍筋(盤條)。最后根據設計要求焊接定位鋼筋，以保證鋼筋籠下放后的保護層厚度。

　　5、導管安裝

　　(1)鋼導管內壁應光滑、圓順，內徑一致，接口嚴密。導管直徑應與樁徑及混凝土澆筑速度相適應，為25cm。導管管節長度，中間節宜為2m等長，底節可為4m，漏斗下宜用1m長導管。

　　(2)導管使用前應進行試拼和試壓，按自下而上順序編號和標示尺度。導管組裝后軸線偏差，不宜超過孔深的0.5%并不大于10cm，連接時連接螺栓的螺帽宜在上;試壓壓力宜為孔底靜水壓力的1.5倍。

　　(3)導管長度應按孔深和工作平臺高度決定。導管接頭法蘭盤宜加錐型活套，底節導管下端不得有法蘭盤。有條件時候可采用螺旋絲扣型接頭，但必須有防松裝置。

　　6、第二次清孔

　　在第一次清孔達到要求后，由于安裝鋼筋籠及導管，至澆筑混凝土的時間較長，孔底又會產生沉渣，所以鋼筋籠及導管安裝完畢后，再利用導管進行二次清孔。清孔的方法是在導管頂部安裝一個彎頭和皮籠，用泵將泥漿壓入導管內，再從孔底沿著導管外置換沉渣。

　　清孔應達到以下標準：孔內排出的泥漿手摸無2 ～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.10，含砂率<2%，粘度17～20s;灌注混凝土以前，孔底沉渣厚度不應大于5厘米。第二次清孔經報監理工程師檢驗合格后,立即灌筑水下混凝土。

　　7、灌注水下混凝土

　　混凝土采用拌和站集中拌和，用罐車運輸混凝土進行灌注。灌注水下混凝土應注意以下事項：

　　(1)灌注過程中應隨時檢查混凝土的均勻性和塌落度，混凝土坍落度應滿足18～22cm的要求，并按不大于每50m3留取一組試件并按不大于每50m3留取一組試件。

　　(2)水下混凝土灌注開始后，應緊湊、連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中要采取有效措施防止混凝土從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底;注意觀察導管內混凝土下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內混凝土面高度，計算導管埋置深度，正確指揮導管的提升和拆除，使導管的埋置深度始終控制在2～4m以內。

　　(3)在灌注前期,導管埋深不得小于2m。對大直徑鉆孔長樁，因其首批灌注的混凝土覆蓋層，灌注近終期時，上面已由于時間較長流動性大為降低，易被后灌的混凝土局部頂破，形成夾層斷樁，而且不易被發現，故要求灌注到接近完成時，導管埋深必須大于3m，以避免上述事故的發生。

　　(4)在混凝土地灌注過程中，當導管內混凝土不滿或含有空氣時，后續混凝土要徐徐灌入，以免在導管內形成高壓氣囊。

　　(5)為確保鉆孔樁長度達到設計長度并保證樁頂質量，在樁頂設計標高以上加灌1.0m左右的混凝土(待承臺施工前鑿出超出部分的混凝土)。

　　(6)在水下混凝土灌注將近結束時，由于導管內混凝土柱的高度減小，混凝土面的壓力降低，而孔內的泥漿所含碴、土的比例增加，相對密度增大，如果在這種情況下混凝土頂升困難，可在孔內加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段導管時，拔管速度要慢，以防樁頂沉淀的泥漿擠入導管下形成泥心。

　　三、鉆孔事故的預防及處理

　　常見的鉆孔事故有坍孔，鉆孔偏斜、卡鉆、掉鉆、擴孔及縮孔等，具體預防及處理措施如下：

　　(一)坍孔

　　1、坍孔部位不深時，可改用深埋護筒，將護筒周圍回填土，夯實，重新鉆孔。

　　2、輕度坍孔，可加大泥漿相對密度和提高水位。

　　3、嚴重坍孔，用黏土泥膏投入，待孔壁穩定后采用低速鉆進。

　　4、汛期水位變化過大時，應采取升高護筒，增加水頭或用虹吸管等措施保證水頭相對穩定。

　　5、提升鉆頭，下放鋼筋骨架應保持豎直，盡量不要碰撞孔壁。

　　6、在松動砂層鉆進時，應控制進尺速度，并用較好泥漿護壁。

　　(二)鉆孔偏斜

　　1、檢查、糾正樁架，使之垂直安置穩固，并對導架進行水平與垂直校正和對鉆孔設備加以檢修;

　　2、偏斜過大時，填入小片石(卵石或礫石)重新鉆進，控制鉆速;

　　(三)卡鉆

　　1、對于向下能活動的上卡，可用上下提升法，即上、下提動鉆頭，并配以將鋼絲繩左右拔移、旋轉;

　　2、卡鉆后不宜強提，只宜輕提，輕提不動時，可用沖、吸的方法將鉆錐周圍的鉆渣松動后再提出;

　　(四)掉鉆

　　1、卡鉆時應設有保護繩方能適應強提，嚴防鉆頭空打，發生掉鉆事故。

　　2、經常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯結裝置;

　　(五)擴孔及縮孔

　　1、注意采取防止坍孔和防止鉆頭擺動過大的措施;

　　2、注意及時焊補鉆頭，并在軟塑地層采用失水率小的優質泥漿護壁;

　　3、已發生縮孔時，宜在該處用鉆頭上下反復掃孔以擴大孔徑。

　　四、結束語

　　該工程基樁直徑大、長度長，地質條件較差，通過使用優質泥漿并嚴格控制泥漿指標、鋼筋籠長線法制作、混凝土灌注過程中細節控制等一系列措施，從而保證了鉆孔樁樁基成孔順利進行和樁基混凝土灌注質量的有效控制。鉆孔樁基礎具有較好的技術和經濟效果，適用于各種復雜的地層，是重要的樁基形式。但由于鉆孔樁工序多，技術要求較高，施工主要是在地面以下進行，施工過程無法直接觀察。因此不論成孔還是成樁過程中都必須嚴格控制工序的質量，加強責任心，精心施工，嚴格各項施工工序，把好每個工序質量關，要保證沖孔灌注樁的施工質量完全可以做到的。