橋梁水下孔樁質量問題的處理方案

(福建恒通路橋工程有限公司 福建 南平 353015 )

一、工程概況

某大橋位于某市北端，大橋全長363.474m，橋梁全長334.80m，接線及交叉口長28.674m，雙向四車道，標準段寬20m，主線設計車速40km/h。主橋采用(58m+105m+105m+58m)預應力混凝土連續剛構橋，1～3#承臺為重力式承臺，墩柱采用雙薄壁墩柱。3#承臺樁基施工時間為8～9月份，11月上旬，樁基聲測檢查中發現3號承臺3-8樁基聲測出現異常，后經鉆芯取樣發現，樁基底部約有3米長度的夾砂，評定為IV類樁。

平面位置如下圖所示：

圖1 大橋平面位置圖

二、工程地址水文情況

項目所在地區位于兩岸谷坡部分，地貌類型屬于丘陵區山間河谷地。橋址出河床寬度約230米，河床坡度較大，水流湍急，水位主要受大氣降水及上游和下游水電站蓄排水影響。一年中降水主要集中在3-9月，以6月為最多，月平均降水293.3毫米，汛期水位暴漲暴落，2014汛期最高水位達68.5m。水下高程為53.74～62.11m，常水位在61.5m左右，最大水深7米。從地質立面圖上可以看出1#～2#墩之間，河床高且平坦，平均常水位不足2m，河底可見零星裸石礁石。2#～3#墩之間河底呈谷型，最大水深可7米。

圖2 大橋地質立面圖

三、3-8樁基質量問題的原因分析

3-8樁基施工時間在當年的8月份，施工過程中就發現有泥漿滲漏的情況，鉆孔過程中采用添加黏土的方式來保持泥漿濃度的辦法完成鉆孔工作。了解施工記錄和地質情況后，經分析認為3-8樁基產生質量問題的直接原因是：樁基灌注中第一斗砼封底完成后，孔內水位上升導致鋼護筒底下的砂層塌陷，在第一車砼連續灌注過程中，由于塌陷量教大(約3方)，塌陷下去的砂堆積于一側未能被砼擠上來導致出現夾層。

四、3#臺施工樁基施工方案的選擇和無奈

大橋3#橋臨近建溪左岸，河床表面覆蓋為中砂，中砂以下為微風化花崗巖。橋臺底標高約58m，一半承臺坐落于河床斜坡面上，一半懸空，略高于河床卵石層，低于常水位下3米以上，臺高3.5米。由于3#承臺地形處于斜坡面上，再加上開始施工平臺時間為5月份，處于汛期雨季期間，水位變化大、水流湍急，采用常規方案搭設平臺下鋼箱圍堰的方案，很有可能會使平臺或套箱在搭設過程中被洪水沖擊變形而倒塌、沖毀等施工安全隱患。結合汛期水位特點，為保證施工安全，施工時采用先土圍堰筑島，再在填土面上打入鋼管立柱搭設鉆孔平臺的方案施工3#臺樁基，汛期過后再清除土圍堰下鋼套箱后進行灌注水下砼封底再施工承臺。由于靠外側的樁基覆蓋層薄，施工時鋼護筒無法打穿砂卵石層，河水透過砂卵石層，致使后期鉆孔過程中出現滲水，并進而引發后續的灌注過程中鋼護筒底層砂層坍塌出現夾砂層，導致樁基質量問題。

圖3 3#承臺地質立面圖

五、質量問題處理

(一)質量問題處理中的難題

3-8樁基缺陷情況嚴重，無法修補只能返工重新鉆孔，但是直接鉆孔出現了新的問題：由于3#承臺座落與河底卵石層上屬于高樁承臺，封底砼很薄，鉆孔過程中強大的沖擊力很可能會使封底砼層破裂、導致鋼套箱內進水，進而導致鉆孔和后續承臺施工都無法實施，如果采用二次封底，就無法保證承臺底標高。

(二)調整施工順序解決難題

為解決這一施工矛盾，本人提出，先施工3#承臺混凝土，3-8樁基位置預留鋼護筒并接高至承臺頂標高50cm以上，待承臺砼施工完成后，在確保強度、安全的情況下，再鉆孔3-8樁基，成孔后撥出鋼護筒，補灌注3-8位置承臺混凝土，方案經咨詢設計認可后實施。通過這一施工工序和方案的調整，采用先施工承臺相當于加厚封底砼的厚度，確保的重新鉆孔過程的封底砼的開裂問題，同時大幅度縮短質量處理的時間，保證后續工程的施工進度。

六、總結與反思

樁基施工盡可能還是選擇水情穩定的下半年枯水期，不能盲目冒進。進場后做好地質情況復查工作，分析可能存在的危險源，并針對性的做好隱患預防工作。施工過程中要做好施工記錄，出現異常情況及時分析原因，及時做好防范措施，消除的隱患。本案例如選擇枯水期，先套箱后樁基的施工就基本不會存在砂層坍塌問題，當相對的存在工期延誤的問題。先施工樁基的方案，需要結合地質水文情況，采取有效預防措施。本案例可采用在鋼護筒底砂層位置投入一定量片塊石，通過錘擊，擠入砂層，就能起到固化砂層、預防坍塌的作用。