試析公路工程深長鉆孔灌注樁的施工

趙　亮

摘要：文章結合某公路工程，介紹了深長樁的特點、施工方法及施工注意事項。

關鍵詞：公路工程；深長鉆孔樁；混凝土；泥漿

中圖分類號：U445文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145(2009)06-0105-01

一、工程概況

某高速公路平蒼段第一合同段，位于海濱相軟土地基上，其樁基所承地基各層全部為淤泥或黏土地層，經過勘測單位鉆探驗證。地層深達原地表下97米仍然為黏土層，屬不良工程地質。為此，設計單位對橋梁樁基大部分都設計了深長樁(指孔徑比>60)，最深的樁深達94米。設計樁徑為φ10m、φ1.2m兩種形式。

二、根據各層地質情況，選擇成孔樁機

超長樁基礎所在地層的地質大都為淤泥或粘土，偶有少量卵礫石或強風化巖層，地質條件極差，施工時由于為深長樁，成孔時間較長，很容易造成坍孔現象。因此，從孔深、孔垂直度、孔內水頭保持等因素考慮，選擇了大扭矩的回旋鉆機來施工；對于直徑φ1.0m的樁基礎，采用了15型以上扭矩的回旋鉆機；對于直徑φ1.2m深長樁，采用了20型以上扭矩的回旋鉆機。

三、選擇大產量攪拌機

大產量攪拌機是保證樁砼在水泥凝固前澆筑完畢的必要條件之一。根據施工經驗，砼下灌時間在6—8小時以內，基本可以保證成樁連續作業量。工程采用了2臺750型攪拌機，或1臺750型攪拌機加1臺500型攪拌機來攪拌鉆孔樁用砼，以保證混凝土生產滿足施工需要。

四、混凝土運輸機械滿足樁砼連續施工需要

砼運輸是否及時可靠也是保證混凝土在水泥凝固前澆筑完畢的必要條件。選擇混凝土攪拌車或混凝土輸送泵來運輸混凝土半成品，使混凝土攪拌運輸時間與拆導管時間同步，使機械設備得到充分利用，混凝土下灌時間最短，最科學。

五、鉆孔(排渣)與灌注時選擇合理的泥漿稠度

鉆孔過程中，較大容重的泥漿是保證成孔不易坍塌的必要條件。由于本工程地質為淤泥與黏土，這兩種土本身就是造泥漿的材料，因此，鉆孔時加清水自動造漿。而保證成孔最佳泥漿比重為1.4，所以成孔施工時基本不排除泥漿。本工程淤泥與黏土各層天然孔內土方平均容重約為1.65，要將土方自動造成比重1.4的泥漿。

樁成孔后，在澆筑混凝土前，須將泥漿稀釋到1.2。泥漿比重從1.4稀釋到1.2。

合計起來，從鉆孔到澆筑混凝土，每延米樁長產生的泥漿數量為：1.8+1.13=2.93(立方米)。因此，對于本合同94米的樁，每根樁施工產生的泥漿為275立方米。根據橋下紅線寬28米，跨徑20米，考慮機械工作操作空間橋下周轉泥漿池體積為：20*10*1.5=300(立方米)基本滿足1根樁施工泥漿周轉。

六、鉆孔及清孔

由于深長樁所處的地質一般都夾著深厚的淤泥層，而淤泥層中間往往又夾著幾米深的流砂層，淤泥層特別是流砂層是造成坍孔的主要地質層，再加上由于樁身很長，成孔、清孔、灌注等時間均較長，這樣就更容易造成坍孔。因此在鉆孔過程中要注意以下事項：(1)始終要保持孔外既定的水位差和泥漿濃度以起到護壁固壁作用而防止坍孔，若發現有漏水(漏漿)現象，應找出原因及時處理；(2)在鉆孔過程中，應根據土質等情況控制區鉆進速度、調整泥漿稠度、密度，以防止j丹孔、鉆孔偏斜、卡鉆和旋轉鉆機負荷超載等施工事故發生；(3)鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔，若坍孔嚴重應回填重鉆。

七、加強混凝土灌注導管及增大初罐量

本工程超長樁到94米，所以導管耐壓受力較大；而且；樁超長后，導管及管內含混凝土本身自重也增加。為此，設計加工了導管，將導管管壁從一般8mm增加到10mm，相應加長螺絲接口。因導管的增長增厚，其重量也增大，因此，對下灌混凝土的起重設備也相應增大——采用樁機下灌混凝土，將起重機鋼絲繩加粗，滑輪組增多；采用大噸位汽車起重機下灌混凝土，汽車起重機要求20噸以上。砼灌注時，首先要計算好初罐量，由于為深長樁，孔底水頭高度較大，砼初罐量也相應較大，所以灌注時要配備足夠容量的料斗以確保砼初罐量。

八、鋼筋籠制作及安裝

超長樁設計采用超長鋼筋籠，而且本設計要求埋置超聲波檢測管，所以鋼筋籠操作時間過長不可避免，對成孔影響很大，雖然能夠通過二次清孔可以保證樁底淀定厚度，但過長操作時間難以保證孔壁不發生縮勁等影響。為此采用以下兩種方法：(1)鋼筋籠制作成每節長度為18m，安裝時用吊車安裝；(2)在接長鋼筋籠時3臺焊接機械同時焊接，盡量縮短操作時間。

九、第五種混凝土材料的使用

常規水下混凝土采用高水灰比、高水泥用量，這樣澆筑的砼較難保證穩定的強度；而且，合同段經過招標采用的“京陽牌”水泥具有早強早凝特點，對混凝土灌注施工時間很難保證。為此，采用混凝土第五種材料——即除了水泥、水、砂、碎(或礫)石外，另外摻加一定數量的緩凝泵送減水劑，減少用水量，降低水灰比，保證混凝土坍落度，延長混凝土凝固時間，從而保證樁身施工質量。

采用了上述幾種針對超長樁的的施工方法，在合同段所有476根超長樁的的施工后經過檢測，I類樁為458根，Ⅱ類樁18根，優良率為96.2％，與平時施工一般深度樁基的優良率基本持平，可見上述施工方法對超長樁的施工是可行的、成功的。

十、結語

目前對于軟土路基地段，由于地質層中軟土層厚度，為減少投資，橋梁樁基越來越多的都采用了小樁徑(一般為φ12m，φ1.0m)的深長樁(指長徑比≥60)。深長樁的施工難度肯定比普通樁有所增加，但只要認真分析地質情況，從多方面分析研究超長樁與普通樁的不同點及施工難點，然后針對這些不同點及難點制定出解決措施，隨后嚴格按照這些措施認真執行，那么深長樁的施工困難也將迎刃而解。