某橋梁樁基施工中沖孔灌注樁內堅硬異物分析

陳松柏 林喜明

（中交四航局第三工程有限公司，廣東 湛江 524005）

近年來，隨著土木工程施工技術的不斷發(fā)展，樁基施工技術水平也得到提高。沖孔灌注樁以其自身操作簡捷、成本低廉、適應性強、低噪音等優(yōu)點被廣泛應用于各類工程，并取得了良好效果。但在實際工程項目施工建設中，沖孔灌注樁也會出現各種問題，不但影響施工質量，而且還拖延施工進度。如由于施工場地地質情況的不同，施工過程中常常遇到偏錘、梅花樁等狀況，常用的處置手段是采取回填鵝卵石等硬度較大的填料重新錘擊[1-2]，但國內外至今未有相關文獻討論過樁孔內存在堅硬異物的處理辦法。本文以某橋梁樁基礎施工為例，首先對沖孔灌注樁內出現堅硬異物的原因進行分析，然后提出應對措施，并對相應措施的優(yōu)缺點進行分析，以期為今后從事類似工程項目建設提供參考意見。

1 工程概況

某橋梁工程項目橋型為53.8m空腹式混凝土懸鏈線板拱橋，跨越旱溝，雙幅雙向四車道行車；橋址地質情況以強風化、中風化的砂巖為主，夾雜少量粉質粘土。主拱圈的基礎設計形式包括樁基礎和混凝土擴大基礎，分別用Ⅰ類基礎和Ⅱ類基礎命名[3]。Ⅰ類樁基礎承臺長23.5m，寬 7.6m；樁設計參數為：直徑 2m，樁長 11.5～18m，樁間凈距2m，全部為端承樁，嵌入中風化砂巖深度為2倍的樁徑（4m）；樁編號為1#～12#，施工平面布置如圖1。沖孔灌注樁施工按如下流程：施工準備→測量放線定樁位→埋設護筒→樁機就位校正→沖進成孔→入巖清孔→安裝鋼筋籠→再清孔→安設導管→水下混凝土澆灌→拔管拆卸→樁身保養(yǎng)→樁頭鑿除→樁基檢測→竣工驗收。當施工到12#樁時，樁孔內發(fā)現異物，其中12#樁樁長為18m。

2 沖孔灌注樁鉆孔異物分析

2.1 樁孔異物情況

在12#樁沖孔深度達到13.5～14m時，發(fā)生過偏錘現象，并采取了以下處理措施：

（1）按照常規(guī)方法調整偏錘?？紤]到其他樁也發(fā)生過偏錘現象，所以采取常規(guī)的技術措施（回填部分鵝卵石）進行處理后繼續(xù)沖孔，但經過多次調整，偏錘問題仍然未能解決。

（2）錘頭上焊接Φ12鋼筋試探：待終孔后，打樁負責人憑借多年打樁經驗發(fā)現孔內仍有異物存在（因為錘頭下落到異物位置時，鋼絲繩明顯偏移一定距離）。然而錘頭卻可以自由上下，不會被卡住，項目部決定在錘頭上焊接一圈Φ12螺紋鋼筋進行試探，但異物竟然將鋼筋刮斷，此措施失敗。

（3）錘頭上焊接Φ28鋼筋再探：項目部認為異物為大的孤石或者其他堅硬異物，決定采取在錘頭上焊接一圈Φ28螺紋鋼筋，異物仍然將Φ28螺紋鋼筋刮彎，而且將鋼筋表面螺紋都刮落。

（4）利用掛鉤下井勾掛：上述三種方法失效后，項目部決定采用掛鉤下到井下，試圖把異物勾落，由于掛鉤在泥漿內不容易定位，即使勾到異物也脫鉤，此措施仍然失敗。

2.2 樁孔異物分析

鑒于采取上述措施之后仍未收到預期效果，推測異物在孔內位置如圖2示。對樁孔內異物特征作如下分析：

（1）異物未能卡住錘頭，說明異物尺寸小于錘頭梅花尺寸，而且異物表明非常光滑；掛鉤掛不住異物，說明異物與孔深方向斜交，錘頭可以沿孔深方向順利滑下。

（2）異物可以把Φ12螺紋鋼筋刮斷，說明異物非常堅硬，可能為堅硬巖石或其他東西。

（3）異物可以把Φ28螺紋鋼筋刮彎，而且將螺紋鋼筋的螺紋刮掉，說明異物的硬度比普通鋼筋硬度大得多，因此基本可以排除異物為堅石的可能。

2.3 樁孔異物對樁施工影響

由于異物的存在，在沖孔過程中，造成樁孔縮孔、偏孔、孔壁變形等現象，如圖3，不能滿足設計要求，且異物卡住鋼筋籠，使鋼筋籠無法下放到孔底，影響沖孔樁整體施工質量。

3 處置措施及優(yōu)缺點分析

經過分析一致認為異物不能采用常規(guī)辦法清除，須考慮其他專門措施，包括：填細砂改為人工挖孔、潛水員下水操作、更改設計，移換樁孔、更改設計，割鋼筋籠等。

（1）填細砂改為人工挖孔。向樁孔內填砂，邊填砂邊抽泥漿，泥漿不能抽太快，防止塌孔，然后在人工挖孔，做好井壁防護，直到挖除異物。

優(yōu)缺點分析：由于砂石松散，開挖容易，而且施工快捷，可以查清異物，如異物為文物可就地保護。清除異物之后，再重新灌入泥漿，進行水下灌注樁，可以保證樁基質量。但是，施工過程中，發(fā)現地下水位較高，而且水量較大，如采取人工挖孔，地下水較難控制，仍有塌孔隱患，且耗時較長，措施費用較高。

（2）潛水員下潛到異物處，查明異物，再做處理。

優(yōu)缺點分析：可以查明異物，但水下操作非常困難，且一般項目部亦無類似施工經驗，

（3）更改設計，移換樁孔。將樁身移位，廢棄此樁，重新沖孔。

優(yōu)缺點分析：由于場地限制，橋橫向已無多余樁位，橋縱向若增加一樁，將使承臺圬工量大大增加，不經濟，且樁間距較小，重新沖孔可能仍會遭遇異物。

（4）更改設計，割鋼筋籠。經測量確定異物處于樁身13.5m深處，所以可將13.5m以下三根主筋割斷，同時割斷對應箍筋，然后鋼筋籠便可通過異物下落孔底。

優(yōu)缺點分析：此辦法施工起來最簡單，但顯然12#樁的承載力將受到影響。

4 結語

本文以某橋梁樁基施工為例，分析了沖孔灌注樁施工過程中遇到樁孔有堅硬異物的原因及相應處置措施，相關結論可為今后從事類似工程項目的建設提供參考意見。

［1］JTG/TF50-2011.公路橋涵施工技術規(guī)范[S].

［2］JTG D63-2007.公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范[S].

［3］四川省川建勘察設計院.新津老君山項目大橋工程地質詳勘報告[R].2009.