橋梁工程施工病害分析及對策

王秀平

中鐵二十五局集團有限公司 廣州 510600

摘要：本文結合工程實際，對橋梁鉆孔樁基礎施工病害進行了分析，并提出防護工程及樁基礎溶洞等的處理對策，以保障橋梁的施工質量。

關鍵詞：橋梁工程；施工；對策

一、橋梁鉆孔施工病害及處理對策

為了滿足業主的建設工期，加快施工進度，擬采用10 臺沖擊鉆機進行橋梁的樁基施工。鉆機交錯布置，以防止鉆孔作業影響其他樁基質量。

沖擊鉆機安裝完成后，立即進行沖孔作業。開孔時，在護筒底以下1～2m 要反復加黃泥、片石進行低沖程沖擊，直到在護壁口形成堅固密實的護壁后方可開始沖擊鉆進。在鉆進的過程中要根據不同的地層加入適量的黃泥、片石，選擇適當的沖程（沖程應小于 6m），以提高沖擊效率，在鉆進過程中，孔內漿面應高出地下水或水面 1m 以上，沖孔過程中每一臺班必須掏渣，掏渣時必須保持孔內的泥漿面高于水面或地下水面1.5～2.0m，以防坍孔。

鉆進過程中，還必須不定期（完成每一地層）進行測量觀測，要求鉆孔平臺在最大振幅時，鉆孔孔位實際偏位不得大于 5cm，鉆孔平臺下沉不得大于 1cm，否則應及時調整，并加固鉆孔平臺。鉆進過程中，若發現有漏水的情況，應查明原因，及時進行處理。根據不同的地層選擇適宜的鉆進速度。開孔鉆進時應減壓慢速鉆進，待導向穩定后，一般控制鉆進速度 100～150cm/d，在砂層中鉆孔，進尺控制在 50～70cm/d，在巖層中鉆孔時，吸出的鉆渣經過過濾后存于儲渣斗內，泥漿經泥漿池沉淀后再返入孔內循環使用。鉆孔過程中應隨時觀測孔內泥漿水位，保持孔內水位始終高于地下水位 1.0～1.5m。

由于樁基工程地質條件不利，樁基清孔擬采用循環泥漿法。清孔后孔內泥漿性能指標須滿足下表要求。

泥漿性能指標表

鉆孔

方法 地層

情況 膨潤土泥漿性能指標

相對密度 粘度（S） 膠體率（%） 失水率

ml/30min 靜切力（Pa） 酸堿度PH

反

循環 一般

地層 1.02-1.06 16-20 ≥95 ≤20 1-2.5 8-10

易塌

地層 1.1-1.15 18-28 ≥95 ≤20 1-2.5 8-10

注：本表中易塌地層泥漿相對密度指標較規范提高一級，確保在粉土、砂層中孔壁的穩定。

防止塌孔的技術措施：① 配制性能優良的泥漿護壁，泥漿配制原料采用廠家生產的膨潤土，并添加水解聚丙烯或水泥提高泥漿性能。添加適量羧甲基纖維素鈉防止孔壁剝落。泥漿性能指標均較規范提高一級制備，切實保證泥漿的護壁效果。② 自始至終保證足夠的孔內外水頭壓差不小于 1.5m。無論在鉆進、掏碴、清孔、澆筑砼的每道工序施工中，均保持水頭差為前述數值。施工中密切觀察地下水位變化時孔內泥漿面高度的變化，及時給孔內補充泥漿，保持水頭。③ 控制鉆進速度，進尺太快是導致塌孔的因素之一。在易塌地層（砂層、粉砂層）中鉆進速度不宜太快，進尺控制在 0.75m/d 以內。④ 采用合適的清孔方法 第一次清孔采用循環泥漿法進行，清孔后孔內泥漿性能指標仍需滿足前表要求。

二、橋梁樁基礎溶洞的處理對策

樁基位置主要以卵石土為主，個別地方有液化的中細砂。樁基礎施工采用鉆孔灌注樁的方法施工。鉆孔灌注樁φ160 的 2800米，φ200 的有 870 米；人工挖孔樁φ120 的 160 米，φ130 的 820 米，φ150 的 25 米，φ160 的 3020 米，φ180 的 320 米，φ200 的 950 米。樁基施工受洪水影響大，枯水期為 11 月至次年 4 月底。因此橋梁位于水中的樁基礎必須在一個枯水期全部完成。樁基施工采用沖擊反循環法成孔施工。

溶洞預處理的目的是為了加固溶洞填充物使之與周圍環境固結為整體并達到一定的強度，防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發生，保障成孔及水下混凝土澆注等一系列施工工序的順利完成。

由于溶洞埋藏較深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法處理，有效的處理方法是灌漿法。而在眾多的灌漿法中，因溶洞的不規則性，決定了其處理的最有效和比較經濟的方法是靜壓化學灌漿法。因此，采用靜壓化學灌漿法，同時也可兼用噴射灌漿法，促進填充物強度的加強。采用化學灌漿法對溶洞的預處理達到預期目的，有效防止鉆孔樁施工時泥漿流失、流砂及坍孔現象，可保證成孔及水下混凝土澆注等工序順利完成。只要對其施工過程嚴格把好技術關，有效縮短工期，就能確保工程質量與經濟效益。

三、橋梁防護工程施工措施

1、鋼套筒及防撞設施

根據墩柱型式及墩柱高低不同，墩柱均采用吊車配合進行施工。高墩采用腳手架配合吊車進行墩柱施工。有鋼套筒的墩柱，先施工鋼套筒部分，再安裝模板施工無鋼套筒部分。根據設計圖紙，鋼套筒采用δ=8mm 鋼板卷制，其內徑與墩身一致。當墩身處于河床上時布設鋼套筒。個別墩柱還在鋼套筒外側布置一半圓形的防撞設施。

鋼套筒及防撞設施制作完成后運輸至施工現場，采用吊車配合進行安裝。鋼套筒安裝節段間的焊縫以及質量要求與加工相同。墩柱鋼筋在鋼筋加工場加工成半成品，運輸到墩位現場安裝。全部主筋采用直螺紋快速接頭連接，其它構造或架立鋼筋采用綁扎搭接或焊接。綁搭長度應不小于 35d，焊接長度單面焊應不小于 10d，雙面焊應不小于 5d。高度大的墩柱，鋼筋骨架不能一次安裝到頂，隨著墩柱砼澆注高度的增加，逐漸接高鋼筋骨架，鋼筋骨架分節長度 9m。骨架制作時應注意預留錯頭長度，保證鋼筋同一截面搭接數量不能超過 1/4，錯開距離應至少為 35d。鋼筋骨架安裝中以支架定位。

墩柱有鋼套筒的部分，直接利用鋼套筒作為墩柱模板進行施工。在鋼套筒外按每50cm 間距設置抱箍，對鋼套筒進行加固。抱箍采用8～12mm厚的鋼板進行加工。墩柱無鋼套筒部分安裝鋼模板。模板每節段高度為3m。為便于拆除第一節段模板，起步段在承臺表面設 10cm 木方并調平。每翻一次模板錨固一節段，隨后安裝第二節模板，澆筑高度為 9m，循環上升，以δ=6mm 鋼板作面板，模板連接節頭采用L10×10 角鋼，并用三角加勁板以 30cm 間距加強。模板加工成兩個半圓，模板上下節段及兩半圓間采用φ22 的螺栓進行連接。

2、腳手架支架墩柱施工

墩柱高度較矮及地形比較陡峭吊車無法駛入的圓柱式墩柱及薄壁墩采用搭設鋼管腳手架作為施工平臺。腳手架在墩柱處加密，在頂部搭設2根I36 工字鋼鋼箱作為提升橫梁。在橫梁上倒拐滑車，材料利用卷揚機進行提升。腳手架鋼管隨墩柱升高，每兩米加一道附著，附著錨固在墩身上，以保證支架的穩定性。墩柱高度較大的采用吊車配合施工，鋼筋安裝采用鋼筋安裝平臺、模板安裝采用在模板一周焊接搭設安全操作平臺的方式進行施工。在墩身鋼筋安裝之前，首先將和樁基連成整體的鋼管清洗干凈并將和墩身鋼管對接處坡口打磨平整，用吊車將鋼管吊起，按照規范要求進行焊接。焊接完成后再進行墩身鋼筋的安裝。腳手架施工平臺的人工操作平臺采用δ=5cm 的木板進行鋪裝，木板下的支撐采用腳手架鋼管，間距 1.5m。鋼筋安裝平臺人工操作平臺采用鋼板網，鋼板網與平臺型鋼進行焊接。

3、蓋梁砼施工

澆筑前應用空壓機對底模進行清理，保證底模清潔不余殘渣，混凝土采用集中加工，砼罐車運輸至墩位處，利用吊車運輸入模進行澆筑。為使鋼平臺受力良好，混凝土澆筑從中間往兩端均勻推進，澆筑應快速及時一次性完成，不能停頓，以防止混凝土表面出現分層施工縫?；炷琳駬v采用插入式振搗器分層振搗密實。蓋梁澆筑完成后及時采用覆蓋灑水養護。

四、總結

橋梁樁基礎施工作為地下隱蔽工程，給施工帶來很大困難，如處理方法不當，往往會造成漏漿、塌孔等事故發生，甚至威脅橋梁運營安全。因而充分了解橋梁樁位樁基基本形態、規模大小等，采取穩妥的措施，保證施工的順利進行，十分重要。