淺談橋梁聲測管工程中超長細樁施工及事故處理
- 發表時間：2019-12-30
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文章主要對超長細樁的施工及事故處理進行粗淺探討，目的在于與同仁們相互交流，共同探討，以期對超長細樁的施工進行深入研究。
橋位區地質結構主要為淤泥、淤泥質粘土，厚度達40多米，極易縮孔；在樁身60米及樁底處有8～10米卵石層，鉆進困難，易漏漿，橋位范圍無基巖裸露。基樁*大施工水深8米，一日兩潮，潮差6.4米，施工水頭不易控制，易塌孔。
長細比大、潮差大淤泥層易縮孔、塌孔、卵石層易漏漿等因素都影響著鉆孔灌注樁的*終質量，因此必須對超長細樁的施工過程進行嚴格控制以確保超長細樁的施工質量。
2、鉆孔前的控制
2.1 鋼護筒的控制
為確保鋼護筒的位置準確，首先施工平臺的鋼管樁，然后在鋼管樁上安放型鋼橫梁，接著便可設置導向架振設鋼護筒。這樣導向架相對穩定，便可控制鋼護筒上口的位置，而鋼護筒的傾斜率也可控制在1%以內。若**節鋼護筒的傾斜率不滿足要求，則拔出河床重新振設。只要**節鋼護筒的傾斜率滿足要求后第二節鋼護筒的傾斜率就容易控制了，施工時主要控制第二節鋼護筒與**節鋼護筒接長時的豎直度即可。
2.2 鉆機底座水平控制
由于基樁屬超長細樁，鉆機底座是否水平將直接影響基樁的豎直度，也會影響鋼筋籠的安放、聲測管的安放與拔出。因此在鉆機就位時重點檢查鉆機底座是否水平，合格后同意開鉆。
2.3 安全技術交底
在鉆孔樁開始施工前編制詳細，具可操作性的作業指導書，會同安全部門對鉆機和混凝土灌注的操作人員進行安全技術交底，使每個人清楚自己的工作內容。
3、鉆孔過程中的質量控制
3.1 鉆機控制
根據孔位所在的地質情況，選用合適的鉆機及鉆錐。在鉆孔過程中，應采取減壓鉆進，孔底承受的鉆壓不超過鉆桿、鉆錐和壓塊重量之和的80%，以避免斜孔和彎孔的出現。
在鉆孔過程中，每天早晚各檢查一次鉆機底座是否水平。若底座不水平，則及時對鉆機進行調整。
3.2 泥漿控制
本工程所處卵石層易漏漿，因此泥漿護壁是關鍵。原土造漿的各項指標不能滿足施工要求，因此采用優質黃粘土及碳酸鈉、聚丙烯酰胺絮凝劑進行造漿。所造泥漿能滿足施工要求并取得了較好的效果，鉆進過程中能始終將泥漿比重控制在1.20～1.45之間，泥漿粘度控制在19～28s。
3.3 水頭差控制
由于一日兩潮，潮差6.4米，施工水頭不易控制，極易造成淤泥層縮孔或塌孔、卵石層漏漿等現象，因此在平臺上設置容積約為38m3的泥漿箱，并配置泥漿泵根據鰲江水漲落情況及時調整鋼護筒內的泥漿高度，以確保孔內泥漿面高出孔外水面1～2m。
4、成孔后的質量控制
4.1 清孔質量控制
在鉆孔到位后，要做到的**步就是清孔。若是正循環鉆機成孔，則應提升鉆錐20～30cm后繼續循環，然后用相對密度較低的泥漿或清水壓入清孔，具體應視實際情況而定。清孔過程中應注意保持水頭，經常檢測泥漿指標，一旦達標，迅速起鉆。若鋼筋籠安放完畢孔內沉淀超標，可用氣舉反循環進行二次清孔，此方法效率高、清孔質量好。嚴禁用超鉆的方法代替清孔，如此可能會因沉淀多而造成成樁夾泥或斷樁。
4.2 孔徑及豎直度控制
清孔提鉆后便用直徑比設計樁徑小5cm的探籠放入孔內進行孔徑和孔的檢驗。若探籠不能順利上下升降則可能是孔徑偏小、斜孔或彎孔。而φ=1.2m，L=92~93m超長細樁出現斜孔或彎孔將直接影響影鋼筋籠、聲測管的安放及聲測管的拔出，因此必須進行掃孔。
4.3 鋼筋籠質量控制
選派經驗豐富、技術熟練的人員操作，嚴格按圖要求施工制作，嚴格控制鋼筋籠的焊接質量，鋼筋籠的橢圓度及豎直度。
鋼筋籠在吊裝時采取兩點吊裝辦法在空中豎起來，每節鋼筋籠接長要順直，接頭焊接牢固可靠，同一斷面接頭數量不超過總根數的二分之一。接好后嚴格檢查焊接質量。鋼筋籠下放時應避免與孔壁擦撞導致孔壁破壞。鋼筋籠焊鋼筋籠下到設計標高后，其上口與鋼護筒點焊，防止混凝土灌注程過中鋼筋骨架上升。
聲測管的焊接必須仔細、可靠、不漏水，聲測管的焊接作為重點進行檢查。鋼筋籠下放完畢后向聲測管注滿水以防混凝土澆筑時漏漿而堵塞聲測管。
4.4 聲測管水密性檢查
在下聲測管前，應對聲測管的連接進行水密試驗，并記錄各節長度和編號，便于澆筑過程中進行拆管控制。
5、基樁混凝土的澆注
5.1 原材料的控制
粗骨料優先選用卵石，如采用碎石，宜適當增加含砂率；骨料*大粒徑不應大于聲測管內徑的1/6～1/8和鋼筋*小凈距的1/4，并不應大于40mm。細骨料采用級配良好的中砂。混凝土中摻用高效緩凝減水劑，摻用量由生產廠家提供并經試驗確定為1%。
5.2 混凝土控制
由試驗人員全過程值班，對混凝土的工作性能進行控制。混凝土的坍落度宜控制在18～22cm且必須具備良好的和易性，在運輸和灌注過程中無顯著離析、泌水。否則直接將混凝土作廢重新拌制。
5.3 水下砼灌注
5.3.1 準備工作
(1)鉆孔樁砼灌注是成樁的*后一環，在澆注砼之前，制定詳盡的施工作業指導書，做好充分的準備工作。
(2)提前向砼拌和站下發書面通知，提出數量、標號、質量要求、供應時間，按二倍澆注樁身砼體積備齊砂、石、水泥、外加劑等材料。
(3)砼澆注之前，必須準備好備用供電系統。
5.3.2 砼澆注
(1)砼澆注聲測管采用Φ250mm快速接口管，聲測管下口離孔底0.2～0.4m，**批灌注砼數量應能滿足聲測管初次埋置深度（≥1.0m）。
(2)灌注開始后，應連續、快速地進行，做到一氣呵成，在灌注過程中，要特別注意保持孔內的靜壓水頭，同時要及時測量砼面的高度及上升速度。
(3)根據聲測管長度推算和控制埋管深度。由于聲測管長，鋼筋籠直徑小，可能有擦刮現象，因此聲測管*大埋深*好不大于6m，而*小埋深不小于2m。
(4)樁頂標高的確定：由于基樁深度為92~93m，混凝土灌注至樁頂附近時泥漿比重大，測錘不易測量準確，因此建議混凝土的灌注標高比設計樁頂標高高出1.0～1.2m，以確保樁頂混凝土質量。
(5)現場值班技術人員必須全過程監控灌注過程，遇到問題及時解決，并在**時間向值班領導匯報，同時做好施工記錄。
6、事故（故障）處理預案
鉆孔過程中的坍孔、卡管、掉物等故障，可分別采用回填重鉆、淤泥吸拔、叉鉤打撈等方法，只要工前認真檢查，有的故障可避免。下面簡單談談澆筑過程中（可能）出現的事故（故障）及處理方法：
(1)卡管是*常見的現象，原因不外乎有：混凝土和易性、流動性差造成離析，各種機械故障引起混凝土澆筑不連續，在管中停留時間過長而卡管等。排除的辦法有：
① 錘擊聲測管法蘭，吊繩上下抖動等兼可疏通。個別嚴重的，也可安裝附著式振動器，但*好在一開始就采用，其害處是振動可疏通，同樣也可使混凝土離析。
② 若卡管位置在聲測管口以下不遠，可用25以上的鋼筋沖搗。
③ 在聲測管外加焊鐵板，利用聲測管下落時鐵板與其它卡座的撞擊振動疏通。
(2)聲測管進水，其原因有：首批混凝土量不足或聲測管口提升過高以至無埋深；誤測導致聲測管提升至混凝土面外，其基本現象為聲測管中會重新充水，孔內水位明顯下降。其解決辦法為：
① 如果是**種原因造成的進水，可用聲測管作為吸管，用空管吸泥方法將孔內混凝土吸出，重新灌注。
② 第二種原因則可采用重插法。即重新插入混凝土中，用泥漿泵抽出管內的泥漿，再重新澆灌混凝土。其前提條件是表面混凝土沒初凝，若超過初凝時間則作為廢樁。若沒埋深，但聲測管內有混凝土而沒進水，則插入重澆，但有可能造成夾層，應注意測試。
③ 若混凝土已澆至鋼護筒內聲測管進水，可在以后基礎施工時清除鋼護筒沉渣及軟弱混凝土層，再次澆筑混凝土至設計標高。
(3)聲測管拔斷或拔不出，其原因有螺栓擰緊力矩不足，埋深過大或時間長后造成混凝土初凝，引起摩阻力過大。處理（預防）辦法有：
① 注意檢查聲測管螺栓的擰緊情況，加強測深，控制埋深。
② 若聲測管斷在混凝土中，則繼續澆筑，權當加入鋼筋；若聲測管斷在混凝土外且混凝土未初凝，則采用重插法，設置隔水栓，重下聲測管重新澆筑或及時將聲測管拔出，將已灌的混凝土吸出，拔出鋼筋籠，重新清孔，下鋼筋籠，下混凝土。若混凝土已初凝只能按廢樁對待。
(4)鋼筋籠上升，其原因有聲測管上拔時刮住鋼筋籠，混凝土澆筑過快，混凝土頂托力大于鋼筋籠的重力而上升。預防的辦法有：
① 在聲測管底部均勻設置四個圓弧狀限位鋼板以免聲測管下放和提升時刮住鋼筋籠而影響施工。
② 當聲測管底口低于鋼筋籠底部3m至鋼筋籠1m之間，且混凝土表面在鋼筋籠底部之間時，應放慢混凝土澆筑速度。
③ 可從鋼筋籠自身定位方式上加以考慮：將鋼筋籠上端牢固焊接在鋼護筒上以承受部分頂托力，具有防止其上升的作用。
以上方法基本能解決鋼筋籠的上升問題，在大橋基樁的施工中取得了較好的效果。
7、結束語
大橋基樁施工困難較多，在施工過程中也出現過一些問題，如**根基樁鉆進過程中出現掉鉆，3#墩2#樁混凝土灌注時卡管等等，雖然這些問題出現后都得到了及時的處理，且基樁檢測檢測均為合格樁，但是我們對超長細樁的施工質量控制是粗淺的，目的在于與同仁們相互交流，共同探討，以期對超長細樁的施工進行深入研究。
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