跨江橋樁基成孔過程中的漏漿處理

楊小兵 趙湖潮 劉 濤 李天祿 張家偉

云南建投基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司 云南 昆明 650501

樁基作為橋梁施工的第一步工序，對(duì)于橋梁的施工具有重要意義。但在實(shí)際樁基成孔施工過程中，總是會(huì)遇到樁基漏漿問題，水下樁基漏漿問題更為突出。在采取樁基漏漿治理應(yīng)對(duì)措施時(shí)，必須進(jìn)行綜合考慮，既要治理樁基成孔過程中的漏漿問題，又要保證樁基本身的承載力，以確保在解決漏漿問題的同時(shí)，不會(huì)引發(fā)新的不利問題[1-6]。在實(shí)際樁基施工過程中，需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)樁孔位置處的地質(zhì)條件進(jìn)行具體分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整處理措施，以便更好地解決各種漏漿問題。因此，有必要對(duì)樁基漏漿問題進(jìn)行深入研究，以期能夠提高處理樁基漏漿問題的能力。

1 工程概況

云南紅河冷墩互通E匝道EK1＋465橋，橋梁全長(zhǎng)408.4 m，為跨越紅河而設(shè)，上部結(jié)構(gòu)采用2×（65＋70＋65） m連續(xù)組合鋼箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用圓形雙柱墩接獨(dú)樁基礎(chǔ)，兩岸橋臺(tái)為輕型橋臺(tái)。該橋有5個(gè)墩位于紅河中，主橋主墩位于紅河中心位置。橋墩臺(tái)共7個(gè)，每個(gè)2根樁，共14根樁基。對(duì)樁基附近進(jìn)行重新鉆孔勘探，確認(rèn)河床從上至下前三層地質(zhì)依次為厚5 m淤泥層、厚6 m卵石層、厚6 m圓礫層。鋼護(hù)筒埋入河床6 m。

2 漏漿處理措施選擇

在鉆進(jìn)過程中，沖擊至鋼護(hù)筒下口位置處時(shí)，均出現(xiàn)不同程度的漏漿及滲漿，導(dǎo)致施工中斷。

1）鋼護(hù)筒持續(xù)跟進(jìn)雖然能夠有效解決漏漿問題，但需重新組織鋼護(hù)筒施工班組、機(jī)械及鋼護(hù)筒材料的進(jìn)場(chǎng)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且會(huì)大幅增加工程成本。更為重要的是，原設(shè)計(jì)為摩擦樁，鋼護(hù)筒跟進(jìn)長(zhǎng)度的增加將使摩擦樁承載力無法保證。因此，不宜采用鋼護(hù)筒持續(xù)跟進(jìn)的方式處理漏漿 問題。

2）僅通過增加泥漿黏度亦無法解決漏漿問題，同時(shí)泥漿黏度過大也會(huì)對(duì)摩擦樁不利。

鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿液面確實(shí)應(yīng)高于護(hù)筒外水面高度，以保證泥漿滲入周圍孔隙并起到封堵作用，同時(shí)能防止外部水向內(nèi)部滲漏。但過大的水頭差將不利于泥漿的封堵，反而會(huì)導(dǎo)致漏漿。因此，經(jīng)過綜合對(duì)比分析，決定采取降低護(hù)筒內(nèi)水頭高度和循環(huán)泥漿（水泥＋黏土）的方法來治理樁基漏漿問題。

3 施工工藝

3.1 孔位清理

用可靠的掃床方法清理可能存在的拋石或孤石，以確保護(hù)筒埋設(shè)深度和防止護(hù)筒底部涌水，保持護(hù)筒水位。

3.2 埋設(shè)鋼護(hù)筒

護(hù)筒有固定樁位、引導(dǎo)鉆頭方向、保護(hù)孔口不坍塌的作用，并保證孔內(nèi)泥漿位高出河床水位或施工水位一定高度，形成孔內(nèi)漿柱壓，以保護(hù)孔壁免于坍塌。

護(hù)筒埋設(shè)工作是鉆孔灌注樁的開始，護(hù)筒平面位置與豎直度是否準(zhǔn)確，護(hù)筒周圍和護(hù)筒底腳是否緊密、不透水，對(duì)成孔成樁的質(zhì)量都有很大影響。

3.3 漏漿治理措施

1）在水面以上2 m對(duì)應(yīng)的鋼護(hù)筒位置處開孔。在施工過程中，用鋼棧橋輔助施工，但橋面與河水表面水位高差較大（受水位變化影響，棧橋表面需高于可能出現(xiàn)的最高水位），在具體樁基施工過程中，應(yīng)實(shí)時(shí)根據(jù)河水表面水位對(duì)水頭高差進(jìn)行調(diào)控。主要通過降低水頭高度，避免護(hù)筒內(nèi)水頭壓力過大，使孔壁周圍無法形成泥皮。同時(shí)，水頭高度差又要能夠有效保障孔壁外側(cè)的水不滲入孔壁內(nèi)。

2）采用黏土回填漏漿樁孔，回填至鋼護(hù)筒底口以上3 m，而后用沖擊鉆進(jìn)行沖擊壓實(shí)，至鋼護(hù)筒底口以上1.5 m。對(duì)已經(jīng)漏漿的樁孔位置回填并進(jìn)行壓實(shí)，使得漏漿位置處土體能夠充分密實(shí)，便于下一步?jīng)_孔。

3）在鋼護(hù)筒周圍拋填沙袋，拋填后標(biāo)高高于周邊土體1.5 m，提高護(hù)筒周圍土體的壓力，避免鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿在靜置時(shí)沿護(hù)筒周邊向外發(fā)生滲漏。

4）在鋼護(hù)筒中加入水泥和黏土，用沖擊鉆錘頭對(duì)黏土和水泥漿液進(jìn)行攪拌混合，并慢速鉆進(jìn)至鋼護(hù)筒底口以下3～4 m，再通過上下拉動(dòng)沖擊鉆錘頭的方式使黏土和水泥充分混合，使泥漿滲入樁基周圍漏漿處的土體中。泥漿相對(duì)密度為1.4。

5）靜置48 h以上，使填充于周圍土體中的混合漿液充分固結(jié)，進(jìn)而起到防止漏漿、滲漿的效果。護(hù)筒周圍土體充分固結(jié)后，可以有效填充土體中的空隙，以避免在施工過程中發(fā)生漏漿。

6）待漿液與土體充分反應(yīng)后，采用慢沖的方法進(jìn)行樁基施工，直至完成沖孔。

3.4 鋼筋籠制作與安裝

鋼筋籠吊裝時(shí)采用兩點(diǎn)控制，起吊位置進(jìn)行加強(qiáng)。吊放過程中應(yīng)保證鋼筋籠的垂直度，并與樁孔中心嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)，入孔過程應(yīng)輕、慢，以免鋼筋籠擺動(dòng)而碰撞孔壁。

鋼筋籠安設(shè)完成后，應(yīng)對(duì)樁基孔底沉渣再次進(jìn)行測(cè)量，若厚度大于50 mm，則應(yīng)進(jìn)行二次清孔。

3.5 孔內(nèi)混凝土灌注

1）水下混凝土灌注選用直徑300 mm導(dǎo)管，接頭處采用絲扣進(jìn)行連接，并密封完好。

2）混凝土初灌量應(yīng)保證導(dǎo)管埋深在1～3 m。

3）混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如因特殊原因中斷，中斷時(shí)間不得超過30 min。

4）在正常澆筑時(shí)，導(dǎo)管埋深應(yīng)為2～6 m，并應(yīng)超灌0.5～1.0 m。

5）隨著混凝土的澆筑，當(dāng)導(dǎo)管底口提升至鋼筋籠底口附近時(shí)，應(yīng)降低混凝土的澆筑速度，以免鋼筋籠上浮。當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，應(yīng)適當(dāng)減小導(dǎo)管的埋入深度，以增加混凝土對(duì)鋼筋骨架的握裹力。

4 結(jié)語

在水下樁基施工過程中，漏漿問題時(shí)有發(fā)生，復(fù)雜的地質(zhì)條件加大了樁基漏漿處理的難度。跨江橋深水樁基成孔現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證實(shí)，相關(guān)措施能有效解決漏漿問題，具有一定的推廣意義。通過總結(jié)，得出如下結(jié)論：

1）在實(shí)際施工過程中，需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)樁孔位置處的地質(zhì)條件進(jìn)行具體分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整處理措施，更有利于解決各種漏漿問題。

2）采用回填壓實(shí)漏漿樁孔、護(hù)筒外部堆填沙袋、內(nèi)部加水泥和黏土（并靜置48 h）的處理措施，使護(hù)筒外部周圍形成一定的壓力和樁基成孔過程中關(guān)鍵位置形成足夠強(qiáng)度的泥皮，從而解決跨江橋樁基漏漿問題。在實(shí)際施工過程中，如遇有裂隙的地層，可在本案例的基礎(chǔ)上，添加碎石，對(duì)裂隙進(jìn)行封堵，進(jìn)而保證樁基成孔效果。

3）采用多種單項(xiàng)措施無法解決漏漿問題時(shí)，應(yīng)分析漏漿的具體原因，采取綜合性漏漿處理措施，及時(shí)解決漏漿問題，以確保施工進(jìn)度不受影響，同時(shí)節(jié)約施工成本。

因此，在實(shí)際樁基施工過程中，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際樁基漏漿情況和地質(zhì)條件，動(dòng)態(tài)采取綜合性漏漿處理措施，進(jìn)而達(dá)到治理樁基漏漿的效果。

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