摘要：橫涇河特大橋位于橫涇河等外航道區(qū)域樁基設計1.2m樁徑，52米樁長，共16根。施工區(qū)域為江蘇中部長江北岸，河道交錯縱橫，橫涇河河道寬度約120米，當?shù)貪O民通航和環(huán)保，是本工程的施工重難點?？茖W設計方案、合理選擇鉆機、創(chuàng)新施工工藝，加強灌注樁施工過程控制，確保水中樁施工順利進行。

關鍵詞：等外航道;通航和環(huán)保;水中樁;施工技術

1 工程概況

1.1 地形地貌

項目所在區(qū)域位于江蘇中部長江北岸，地貌屬里下河洼地，地勢低洼、地形起伏小，區(qū)域內(nèi)河道縱橫。橫涇河為當?shù)仫嬎┙o河流，需加強安全環(huán)保施工。

1.2 氣象

項目區(qū)屬北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，兼受大陸與海洋性氣候影像，具有四季風顯著、干濕冷熱四季分明、雨量充沛、冬冷夏熱等特點。需進行洪評和航評。

1.3 區(qū)域地質(zhì)簡況

據(jù)《阜寧-建湖高速公路工程場地地震安全性評估報告》及《阜興泰高速公路工程場地地震安全性評價報告》，近場區(qū)內(nèi)對工程場地有較大影響的主要斷裂分別是：洪澤-溝墩斷裂（5）、鹽城-南洋岸斷裂（6）及陳家堡-小海斷裂（7）。上述斷裂均為非活動性斷裂，對本工程建設的影響較小。

1.4 水文及水土腐蝕性評價

橋址區(qū)地表水豐富和地下水主要為潛水含水層及弱承壓含水層，多為粉土、粉質(zhì)黏土、黏土、粉砂、淤泥質(zhì)黏土層，主要接受大氣降水補給及河流側向補給，其間水力聯(lián)系較弱，含水層滲透性中等，各含水層之間被黏性土層相對隔斷，徑流條件較好，富水性中等。水土對混凝土結構及鋼筋具有一定的腐蝕性。

2 施工前準備

2.1 施工平臺方案

橫涇河為等外級航道，且河道寬度約120米，考慮到當?shù)赝ê胶惋嬎h(huán)保要求，比選筑島施工平臺和鋼平臺兩種方案，綜合考量后，鋼平臺綜合效益好，社會影響最低，安全環(huán)保最可控。本工程設計的鋼便橋為主跨為下承式鋼便橋、兩側輔跨為型鋼鋼便橋。標段設計鋼便橋范圍內(nèi)河流通航，便橋按照《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）中公路II級設計，按行駛12方罐車及《公路工程技術標準》（JTG B01-2014）中的100t（13m，8軸）平板拖車標準車輛、80t履帶吊及130t運梁炮車進行設計，橫涇河采取鋼便橋+鋼平臺進行水中樁施工，便橋橋跨采用（6m+6m+6m+6m+6m）+（6m+15m+6m）+（6m+6m+6m+6m+ 6m）布置方式，鋼便橋具體布置位置由測量部根據(jù)平面位置圖測放，經(jīng)現(xiàn)場核對后可適當微調(diào)。鋼平臺尺寸為長26米×寬21米。確?！叭ㄒ黄健保和ㄋ?、通電、通路和場地平整，物資材料提前供應進場，作業(yè)班組提前招標進場，機械設備提前登記報驗和進場人員登記教育培訓，航評和洪評同步進行落實。

2.2 地質(zhì)復勘

由于前期勘測設計進行鉆探勘測地質(zhì)可能存在誤差，復勘重新探測土層結構、分布類型、分布深度、土層走向等，編制新版的勘測縱斷面地質(zhì)圖，提供鉆孔灌注樁施工指導，防止水中樁施工過程中塌孔、縮孔、斜孔等突發(fā)情況。

2.3 鉆機選擇

本工程為水中鉆孔灌注樁施工，河床標高為-2.1m，設計最低通航水位為0.89m，三百年一遇通航水位為3.58 m，目前施工水深約為3米。比選正循環(huán)、反循環(huán)、旋挖、沖擊鉆等鉆機后，綜合考慮施工安全、質(zhì)量、成本、場地等因素，最終選擇正循環(huán)鉆機進行水中鉆孔灌注樁的施工，可以有效確保灌注樁的鉆孔質(zhì)量，避免塌孔、縮孔等問題。

2.4 鉆機安裝及設備檢查

（1）鉆機檢查：對循環(huán)鉆機的主要部件發(fā)動機、提升系統(tǒng)、履帶、鋼絲繩、鉆桿、鉆頭直徑等進行日常檢查。

（2）還需對泥漿泵、發(fā)電機、電焊機等機械設備進行日常安全性能檢查。

2.5 工具準備

泥漿三件套、測繩、測錘、渣樣盒、水平尺等應配置齊全，測繩使用前應標定。為檢查樁孔直徑及垂直度，對于樁徑1.2m的樁采用直徑D為1.2m，長度7.5m的探孔器。

2.6 泥漿池開挖及維護

（1）泥漿池設置在紅線內(nèi)兩個墩臺之間，現(xiàn)場采用挖機開挖，四周按1：1的坡率夯做邊坡，開挖于兩個排架之間;要求每隔2個墩臺設置一處泥漿池（隔墩跳挖），每處泥漿池供應前后兩個墩樁基礎鉆孔施工。利用機械制備泥漿與鉆孔設備自造漿共同制漿。沉淀池沉渣、廢泥漿、鉆渣及時運走?，F(xiàn)場泥漿池開挖需滿足交底要求，泥漿池平面尺寸為16米*15米，深度控制在1.5米-2米，泥漿池外觀需整齊，頂部土壩尺寸為0.5米*0.5米，并使用砂漿抹面。

（2）泥漿池圍護：現(xiàn)場開挖泥漿池、沉淀池及樁孔位置四周需設置防護護欄，張貼“施工區(qū)域，嚴禁靠近”的警示標識牌，欄桿材質(zhì)采用標準護欄，連接穩(wěn)固可靠，護欄高1.2m，立桿間距2m。

2.7 泥漿制備及循環(huán)

泥漿是鉆孔灌注樁成孔好壞的關鍵控制環(huán)節(jié)，泥漿具有護壁、排渣、潤滑鉆頭、增大靜水壓力等作用，鉆孔泥漿采用水、粘土（膨潤土）和添加劑等材料，水中樁施工泥漿循環(huán)由于場地限制，采用水中雙護筒或排泥船與陸上泥漿池、沉淀池結合進行灌注樁施工。本工程處于一般地層，泥漿按照相對密度1.05-1.20、黏度（Pa·S）16-22、酸堿度pH8-10等泥漿性能指標進行控制。

3 施工工藝

3.1施工工藝流程（如圖1）

3.2通航及泥漿處理

保證通航警示安全，可以設置護墩;水中樁首次灌注過程中，泥漿會溢出，污染河流，需采取措施進行處理，處理方法有以下兩種：雙護筒和排泥船

3.3 設置護墩

位于橫涇河上下游各設置兩根鋼管樁護墩，張貼反光警示標志和警示燈，方便當?shù)卮迕裢ê桨踩?/p>

3.4 雙護筒（或排泥船）泥漿處理

測量放樣準確樁位后，下放好鉆孔護筒，進行復測定位，在鉆孔護筒旁在打入另一相同大小的護筒進行排泥漿，用溜槽連接。首先排泥漿護筒進行抽水處理，下面需進行鋼板或者素混凝土封底，防止地下水溢出而無法達到儲存排泥漿的效果。陸地泥漿池和排泥漿護筒利用泥漿泵及排泥漿管進行連接，使陸地泥漿池、鉆孔護筒、排泥漿護筒和陸上沉淀池形成一個泥漿循環(huán)，保證首灌泥漿不外溢污染河流。

4 常見問題及處理方法

4.1 縮孔

本工程水中樁位于橫涇河中且土層結構基本為黏土層，存在較大水壓力和土壓力，具有縮孔的風險。

預防措施：護筒埋設高于河流常水位1-2米，護筒內(nèi)水位高于河流常水位大于1米，增大護筒內(nèi)水頭壓力;根據(jù)地質(zhì)條件和具體情況調(diào)整護筒內(nèi)的泥漿比重，適當增大;適當減慢鉆頭鉆進速度;成孔提鉆和下放鋼筋籠工序銜接要順暢，不可等待時間過長，極易導致縮孔后鋼筋籠無法下放安裝;鉆頭需考慮泥漿護壁厚度，在原始直徑鉆頭四周加焊泥漿護壁厚度的同等鉆頭鋼材，實際鉆頭直徑=理論鉆頭直徑+泥漿護壁厚度。

處理方法：由于是河流中鉆孔，在水壓力和土壓力的孔內(nèi)外壓強差作用下，極易縮孔，在鉆孔過程中，應采取低速輕壓鉆進，適量增大泥漿比重，抵消內(nèi)外壓強差。出現(xiàn)縮孔后，鉆頭可以在縮孔位置上下緩慢提降進行擴孔，不可快速提升，同時增大泥漿比重平衡水土壓力。

4.2 斜孔

水中樁采取鋼平臺鋪鋼板進行懸空施工鉆孔灌注樁，護筒埋設和鉆機安裝等因素都會導致樁孔傾斜。

預防措施：護筒采用長為800cm、厚為8mm的鋼板卷制，護筒直徑大于設計樁徑60cm，護筒頂標高高于常水位1-2米。護筒禁止采用不符合要求護筒埋設，避免不易對中，護筒底部應盡可能深入到不透水層粘質(zhì)土內(nèi)1.0-1.5m。護筒埋設時，應保證護筒中心與樁孔中心的平面位置偏差小于等于5cm，垂直度小于等于1%，在鋼平臺型鋼上用噴漆標識四個點作為護樁，后期結合吊錘進行樁位中心復測。

處理方法：若出現(xiàn)孔位傾斜比較輕微時，可以將鉆頭提升至偏位處以上2-3m重新對中鉆進;若出現(xiàn)孔位傾斜比較嚴重時，應停止繼續(xù)鉆進，拆卸鉆頭，回填黏土至偏位處以上2-3m，放置一段時間后在重新對中鉆進。

4.3 塌孔

樁位地質(zhì)剖面圖可以了解到粉土和粉砂中間夾著黏土，黏土層呈懸臂狀，鉆進過程中粉土和粉砂流失極易導致黏土的塌陷。

預防措施：開鉆時先啟動泥漿泵和轉盤，引入泥漿進鉆孔一定數(shù)量后方可開始鉆進;剛開鉆1m應低速鉆進，然后在以正常速度鉆進;鉆進速度應與泥漿排量相匹配，時刻保持護筒內(nèi)應有的水頭，鉆速鉆壓、泥漿比重和泥漿量因不同的地層進行調(diào)整。針對易塌孔的砂土、粉土層，應進行低速輕壓鉆進，根據(jù)實際情況調(diào)整孔內(nèi)水頭和泥漿比重;根據(jù)地質(zhì)剖面圖時刻關注土層變化，調(diào)整相關鉆進參數(shù)，留取鉆渣樣品，進行核對并填寫鉆孔記錄表;鉆錐提升過程中，應保持平穩(wěn)且避免觸碰護筒與孔壁，拆卸鉆桿要快速。

處理方法：塌孔輕微時，可增大孔底沉渣厚度及適當增大泥漿比重，可以使用沉渣和泥漿將塌落處修復;塌孔嚴重時，回填黏土至孔頂，放置至孔內(nèi)黏土基本密實，重新埋設護筒鉆進。

5、結束語

本工程為河流航道的水中樁，考慮到通航、環(huán)保、施工、安全等方面問題，施工難度極大，確定鋼便橋加鋼平臺作為施工平臺方案，采用雙護筒或排泥船進行泥漿循環(huán)，避免污染河流，克服縮孔、斜孔、塌孔等施工技術難題，針對河流航道水中樁施工開啟了一種新思路，為后面水中樁施工提供借鑒作用。

參考文獻：

[1]《江蘇省高速公路施工標準化指南》

[2]《公路工程技術標準》（JTJ B01-2014）

[3]《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》（JTG F80/1-2017）

[4]《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T 3650-2020）

作者簡介：胡洪（1996.02.-），男，漢，重慶人，本科，學士，研究方向：路橋。