■ 嚴(yán)復(fù)元

京滬高速鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高、質(zhì)量要求嚴(yán)、技術(shù)難度大，要求線(xiàn)路施工后沉降值低，以確保列車(chē)運(yùn)營(yíng)高速、平穩(wěn)、舒適。鉆孔樁作為一種軟基處理技術(shù)，應(yīng)用于京滬高速鐵路施工中。德禹特大橋DK346—DK359區(qū)段設(shè)置了409個(gè)橋墩。其基礎(chǔ)采用鉆孔樁，樁徑為1.0 m和1.25 m，其中1.0 m的3 288根，1.25 m的2根，需灌注混凝土143 725 m3，采用鋼筋4 616.5 t。

1 可行性分析和目標(biāo)

（1）現(xiàn)狀調(diào)查。通過(guò)對(duì)鉆孔樁質(zhì)量調(diào)查，武廣、鄭西高速鐵路及太中銀鐵路低應(yīng)變樁身完整性檢測(cè)合格率為100％，I類(lèi)樁為90％。

（2）可行性分析。隨著我國(guó)高速鐵路的建設(shè)與發(fā)展，樁基礎(chǔ)處理要求更高。鉆孔樁作為軟基處理技術(shù)廣泛應(yīng)用到高速鐵路。高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)要求高，鉆孔樁檢測(cè)必須達(dá)到驗(yàn)標(biāo)與設(shè)計(jì)要求，即低應(yīng)變檢測(cè)一次性合格率達(dá)100％。施工前組織技術(shù)人員調(diào)研，加強(qiáng)驗(yàn)標(biāo)與施工工藝學(xué)習(xí)，現(xiàn)場(chǎng)觀摩施工。

根據(jù)調(diào)研，影響鉆孔樁樁身質(zhì)量主要有短樁頭、斷樁與偏樁問(wèn)題，施工中應(yīng)加強(qiáng)管理和控制。短樁頭、斷樁與偏樁問(wèn)題關(guān)聯(lián)因素分析見(jiàn)圖1。

目標(biāo)：提高鉆孔樁樁身質(zhì)量，目前I類(lèi)樁合格率為99％，目標(biāo)值為100％。

2 影響因素確認(rèn)和分析

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和分析，影響因素見(jiàn)表1。將規(guī)章制度不健全、機(jī)械操作不當(dāng)、樁位測(cè)量放點(diǎn)不準(zhǔn)、鉆桿不直、設(shè)備缺陷和地質(zhì)條件與設(shè)計(jì)不符確認(rèn)為是影響樁身質(zhì)量的非主要因素，將以下幾個(gè)因素確認(rèn)為是影響樁身質(zhì)量的主要因素。

（1）混凝土和易性不好。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定混凝土的和易性，發(fā)現(xiàn)按理論配比拌制的混凝土坍落度過(guò)小，坍落度損失較大、較快，造成混凝土的和易性不好，發(fā)生堵管。

（2）混凝土拌制輸送時(shí)間不當(dāng)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)定混凝土拌制及輸送時(shí)間，發(fā)現(xiàn)混凝土拌制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)生泌水、離析，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導(dǎo)致堵管?；炷猎谳斔凸苈穬?nèi)流動(dòng)性差，容易造成堵管?；炷吝\(yùn)輸過(guò)程中停留時(shí)間長(zhǎng)，坍落度損失過(guò)大，造成堵管。

（3）混凝土灌注操作不符合規(guī)定。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定混凝土灌注，發(fā)現(xiàn)混凝土灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、埋管過(guò)深及灌注完畢拔管過(guò)快，造成堵管、夾砂。

表1 影響因素確認(rèn)

（4）鉆機(jī)定位及成孔偏移。現(xiàn)場(chǎng)檢查鉆機(jī)定位及成孔，發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)不能準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)樁位，鉆桿不能垂直鉆進(jìn)，成孔垂直度超過(guò)允許偏差。

（5）鋼筋籠偏位?，F(xiàn)場(chǎng)檢查鋼筋籠安裝，發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)鋼筋籠安裝偏位，超過(guò)允許偏差。

（6）泥漿比重過(guò)大?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試混凝土泥漿，發(fā)現(xiàn)部分灌注前的泥漿比重超標(biāo)。

3 改進(jìn)措施

針對(duì)影響鉆孔樁施工質(zhì)量問(wèn)題采取的主要對(duì)策和措施見(jiàn)表2。

（1）調(diào)整混凝土配比，嚴(yán)格控制混凝土坍落度?；炷林械乃?、細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí)，混凝土和易性不好，常發(fā)生堵管。結(jié)合工程實(shí)際情況，在不影響設(shè)計(jì)強(qiáng)度的條件下調(diào)整混凝土配比。坍落度過(guò)大，造成樁頂浮漿會(huì)過(guò)多；使樁體強(qiáng)度降低，坍落度過(guò)低，出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制水膠比，按配比進(jìn)行配料，確?；炷脸鰯嚢枵緯r(shí)的坍落度在180～220 m m，灌注時(shí)的坍落度在190～210 mm。通過(guò)調(diào)整混凝土配比及坍落度，混凝土的和易性從根本上得到改善，杜絕了由此引起的堵管。

表2 主要對(duì)策和措施

（2）調(diào)整拌和時(shí)間，減少混凝土在運(yùn)輸時(shí)坍落度損失。通過(guò)試驗(yàn)確定拌和時(shí)間在120 s以上?；炷涟柚撇扇　吧侔枇俊⑶诎柚啤痹瓌t，每次拌和量約為1.5 m3，以免因堵管發(fā)生混凝土初凝現(xiàn)象。為防止混凝土停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、坍落度損失加大，混凝土從出攪拌站到灌注的時(shí)間控制在20 mi n以?xún)?nèi)。第一盤(pán)混凝土拌和時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大水膠比，以保證拌和設(shè)備及混凝土車(chē)內(nèi)部干燥而影響水膠比。當(dāng)氣溫較高時(shí)，泵管上鋪蓋麻布并澆水降溫，以延長(zhǎng)混凝土初凝時(shí)間?？s短鉆孔及移機(jī)時(shí)間，盡量控制10 mi n以?xún)?nèi)。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，確定了混凝土最佳拌和時(shí)間及運(yùn)輸時(shí)間，減小了混凝土初凝時(shí)間及坍落度損失值，防止出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。

（3）嚴(yán)格控制灌注細(xì)節(jié)。鉆孔樁清孔后，開(kāi)始灌注。導(dǎo)管安裝時(shí)，嚴(yán)格檢查各連接管件是否平順、牢固、密閉，保證灌注時(shí)不漏漿、不堵管。灌注過(guò)程中，應(yīng)確?；炷凉嘧⒌倪B續(xù)性。隨時(shí)檢查混凝土坍落度，一旦超標(biāo)不得灌注。灌注結(jié)束后，及時(shí)拔出導(dǎo)管。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，確定了混凝土灌注后最佳拔管方式，保證了混凝土灌注時(shí)的連續(xù)性。

（4）確保鉆機(jī)定位準(zhǔn)確，加強(qiáng)對(duì)成孔施工的監(jiān)測(cè)。確保鉆機(jī)螺旋桿、鉆頭中心線(xiàn)與樁位中心線(xiàn)在一條直線(xiàn)上，成樁后樁心距偏差不能大于5 cm，對(duì)位時(shí)鉆頭與樁點(diǎn)偏移不得大于3 cm。鉆桿垂直度可通過(guò)懸掛在鉆桿導(dǎo)向架側(cè)面的垂球調(diào)整，最大允許偏差不能超過(guò)鉆桿長(zhǎng)度的1％?？足@進(jìn)過(guò)程中，鉆機(jī)定位應(yīng)水平穩(wěn)固，以免影響垂直度。加強(qiáng)對(duì)鉆孔監(jiān)測(cè)，及時(shí)糾偏。鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)，一人負(fù)責(zé)記錄，一人負(fù)責(zé)指揮協(xié)調(diào)并監(jiān)督記錄，同時(shí)檢查鉆孔的偏差并及時(shí)糾正。通過(guò)準(zhǔn)確鉆機(jī)定位，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和糾偏，避免偏孔現(xiàn)象。

（5）嚴(yán)格鋼筋籠安裝過(guò)程控制。鋼筋籠起吊過(guò)程中，應(yīng)有專(zhuān)人指揮、監(jiān)督，確保鋼筋籠不變形、不脫焊。嚴(yán)格安裝，鋼筋籠中心位置必須與孔位中心位置一致。灌注過(guò)程中隨時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)鋼筋籠產(chǎn)生位移、下沉或上浮，立即停止灌注，糾偏后再繼續(xù)灌注。通過(guò)對(duì)鋼筋籠安裝過(guò)程的控制，確保了鋼筋籠安裝質(zhì)量，避免了鋼筋籠位移。

（6）嚴(yán)格執(zhí)行清孔，控制灌注前泥漿比重，確保樁身灌注質(zhì)量。灌注前應(yīng)對(duì)泥漿比重等進(jìn)行再次檢測(cè)。灌注時(shí)若發(fā)現(xiàn)泥漿比重過(guò)大，用稀釋的泥漿對(duì)孔內(nèi)泥漿進(jìn)行置換。通過(guò)二次清孔，保證灌注前孔內(nèi)泥漿比重在1.10以下，避免了夾砂現(xiàn)象，確保了樁頭質(zhì)量，杜絕了短樁頭現(xiàn)象。

4 效果與效益

（1）效果檢查。委托有檢測(cè)資質(zhì)的單位對(duì)436根試驗(yàn)樁進(jìn)行檢測(cè)，鉆孔樁低應(yīng)變樁身完整性檢測(cè)合格率100％，全部達(dá)到Ⅰ類(lèi)樁水平。

（2）效益分析。工程業(yè)主方要求工程質(zhì)量零缺陷，嚴(yán)禁出現(xiàn)斷樁、短樁頭、樁孔偏位和二類(lèi)樁及三類(lèi)樁。通過(guò)采取技術(shù)措施，提高了鉆孔樁施工質(zhì)量，減少了返工，節(jié)約了原材料，杜絕了斷樁、短樁頭、樁孔偏位，保證了工期進(jìn)度、質(zhì)量等要求，并在實(shí)際工作中培養(yǎng)了施工人員，操作技能和整體水平全面提高，創(chuàng)造了不可估量的經(jīng)濟(jì)效益。