引言
鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施下中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，要求嚴格按照JTJ041--2000((公路橋涵施丁技術規范》的要求
[1]，加強施工質量管理與控制，密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量，力爭將隱患消除在成樁之前。
1.工程概況
湖北鄂東長江公路大橋位于長江中游黃石市與鄂州市交界區域，是滬蓉國道主干線湖北省東段和國家高速公路網規劃中大慶到廣州公路湖北段的共用過江通道。鄂東長江公路大橋主橋為預應力混凝土一鋼箱梁混合式主梁斜拉橋，主橋橋跨布置為：(3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5)m雙塔雙索面混合梁斜拉橋，其中南索塔主6號墩位于長江南岸外灘，樁基布置為4x7共28根奪2.5m鉆孔灌注樁,均按摩擦樁設計。樁聞中心距6.25m，樁長76m，孔深達84m，每根樁需澆筑C35水下混凝土373m³。
按照設計要求和鉆孔安全考慮，相鄰兩根樁不得同時成孔或灌注混凝土。相鄰孔灌注混凝土后，強度達到5MPa才能開孔，以免擾動孔壁，發生串孔、斷樁事故。故鉆孔施工順序如圖1所示。
注：圓圈內數字代表樁號，A、B、C、D、E、F分別代表每臺鉆機的各自鉆孔順序。
2.埋設超聲波檢測管
鉆孔灌注樁施工是一項質量要求高，須在一個短時間內連續完成多道工序的地下隱蔽工程，施丁程序如下：施工準備——測量放線——鋼護筒制作、下沉——鉆機鉆孔——泥漿處理——首次清孔、換漿——提鉆移機——檢孔——制作、安放鋼筋籠——水下混凝土施工——樁基質量檢測。
為檢測鉆孔樁質量，按設計要求主6號墩每根樁埋設4根超聲波檢測管。檢測管的安裝在鋼筋籠制作過程中同時同槽制作。與鋼筋籠用鋼筋箍連接。固定在鋼筋籠主筋上與鋼筋籠一同下放，接頭位置設在鋼筋各節接頭位置處，便于接長時操作。檢測管采用加大一號的外接頭進行接長，接頭上口焊接接頭管，下節檢測管直接插人上節檢測管接頭管中，再將接頭管與下節檢測管接縫處焊接；接頭管長15cm，焊接材料采用J422焊條。焊接時采用小電流施焊，防止管道燒穿。接頭管與管道的焊縫結實、可靠，且無夾渣、孔洞現象。檢測管在每一節焊接完后，管內要灌水，由于主6號墩孔深84m，如果所灌水含泥量有1%。則經過一個多月沉淀，檢測管內就有1m多的探頭下不到位，故施工時用來灌檢測管的水不能直接用江水(尤其汛期江水含泥量高)，要經過凈化處理后才能用來灌檢測管，來達到預防探測管底部堵塞、超聲波檢測不到位的目的。檢測管施工時接頭焊接要牢固，不得漏漿，頂、底口封閉嚴實，檢測管與鋼筋籠連接可靠，確保聲測管根根能夠檢測到底。檢測管上下端用鋼板封堵。
3.水下混凝土施工
3.1導管下放
(1)導管水密試驗
本工程水下混凝土灌注采用直升導管法
[2]。導管采用φ273x8mm無縫鋼管制成，接頭為快速接頭。使用前必須做水密試驗
[1-3]。
以主6號墩為例計算導管可能承受的最大內壓力P
max如式(1)：
水密試驗方法是把拼裝好的導管先灌滿水，兩端封閉，一端焊接出水管接頭。另一端焊接迸水管接頭，并與水泵出水管相接，啟動水泵給導管注入壓力水，當水泵的壓力表壓力達到導管須承受的計算壓力時，穩壓10 min后接頭及接縫處不滲漏即為合格。
(2)導管下放
鋼筋籠下放定位完成后，及時下放混凝土澆筑導管。導管下放前檢奄每根導管是否干凈、暢通、有無小孔眼以及止水“O”型密封圈的完好性。導管接長時采用兩根工字鋼加工而成的活動卡盤固定，逐節吊裝接長下放，導管底標高要求控制在距樁底標高以上40cm處。下放過程中注意垂直快速，并保持與孔位中心線一致。導管接長中要檢查“O”型密封圄的完好性和涂抹黃油，保證導管密封性和拆除方便。
3.2二次清孔
安裝導管到位后，采用標準測繩和標準錐形測錘(重4-6kg，錐底直徑13-15cm，高20-22cm)來檢測實際孔深，根據終孔孔深反算孔底的沉渣厚度，檢查泥漿指標和沉渣是否滿足要求。如果不能滿足要求，馬上利用混凝土澆筑導管進行二次清孔，直到孔底沉渣厚度滿足設計要求。一般來說，采用優質PHP泥漿一次清孔后，盡量控制不進行二次清孔；即使需要進行二次清孔，其時問要盡量短，防止清孔時間過長對孔擘造成危險。清孔時及時向護筒內補充優質泥漿，確保護筒內水頭，并及時進行分層取樣，各項指標符合要求后，報請現場監理檢測泥漿指標和沉渣厚度。滿足設計要求后，立即拆除吸泥彎頭，開始澆筑水下混凝土。
3.3混凝土制作與運輸
根據設計要求采用C35混凝土，對原材料嚴格控制質量。要求采用級配良好的中砂，嚴格控制并檢測每批砂的含泥量、含水率、堅固性、泥塊含量及堿集料反應等，篩分試驗要求其細度模數控制在2.3-2.8；粗集料采用級配良好的石灰巖或花崗巖碎石。要求粒徑在5-25mm，滿足JTJ041-2000《公路橋涵施丁技術規范》規定的最大粒徑不應大于導管內徑的1/6-1/8和鋼筋最小凈距的1/4。同時不應大于40mm的要求，并嚴格控制并檢測碎石的含泥量、針片狀顆?？偤?、巖石的抗壓強度、壓碎指標、泥塊含量和堿集料反應等。選用有國家免檢水泥生產資質的華新水泥廠生產的華新硅酸鹽水泥，除進場時提供相應的質保書外，還須嚴格按規范對其取樣進行標準稠度用水量、凝結時間、安定性及膠砂強度試驗，檢驗合格后方可投入使用。
混凝土配合比設計通過試配確定。要求混凝土初凝時間大于12h，終凝時間小于20h；混凝土的坍落度控制在20-22cm,3h以后不小于16cm。流動度不小于50cm。為使混凝土具有良好的和易性、流動性、泵送性，摻入適量外加劑和粉煤灰
[4]，每立方米水下混凝土的水泥用量為340kg。
主6號墩單根樁混凝土理論用量為373m³，由2臺75m³/h混凝土攪拌站供料(還有1臺備用)，將混凝士拖泵置于攪拌機出料口下，直接泵送混凝土至澆筑地點，配備2臺8m³，混凝土罐車作為備用措施?；炷两浲媳帽盟偷酱蠹隙?，再放入小料斗，小料斗連接導管，直接入倉。
3.4首批混凝土澆筑
按JTJ 041-2000《公路橋涵施工技術規范》規定，首批混凝土的用最應滿足導管初次埋深H
2≥1.0 m和填充導管底部間隙的需要。設導管下口離孔底40cm，參照規范進行計算主6號墩樁基首批混凝土用量(如圖2)：
計算得首批混凝土最大用量為9m³。首批混凝土澆筑的集料斗容量應大于9m³，故配備12m³，集料斗。首批混凝土澆筑完畢后，正常澆筑采用1m³的小料斗。
鉆孔樁首次封底采用拔塞法施工。先在小料斗底口安裝塞子封住小料斗，集料斗混凝土裝滿后。稍微打開集料斗閥門放混凝土人小料斗，同時吊車起吊拔塞，在小料斗混凝土下落的同時全面打開集料斗閥門，連續補充混凝土人小料斗中，封底混凝土雖沒有灌注完前保證小料斗不要漏空。
3.5正常澆筑
封底成功后，隨即轉人正常灌注階段?；炷两洷盟?，不斷地通過集料斗、澆筑料斗及導管灌注至水下，直至完成整根樁的澆筑。正常灌注階段導管埋深控制在2-6m，且每30min左右測量一次混凝土面標高，測點不少于2個，當測點出現較大的高差時，應及時調整導管埋深。當混凝土灌注臨近結束時，核對混凝土的澆筑數量，以確定所測混凝土的高度是否準確，當確定混凝土頂面標高到位后，停止灌注。灌注完成后，混凝土頂面應高于設計樁頂標高0.5—1.0m，以保證樁頭混凝土質量。
3.6注意事項
(1)防止混凝土澆筑時出現堵管現象
堵管現象主要分為兩種，一種是氣堵，當混凝土滿管下落時，導管內混凝土(或泥漿)面至導管口的空氣被壓縮，當導管外泥漿壓力和混凝土壓力處于平衡狀態時就出現氣堵現象，解決氣堵現象的措施有：首批混凝土澆筑時，在泥漿面以上的導管中間開孔排氣，當首批混凝土滿管下落時，空氣能從孔口排掉，就不會形成堵管。首批過后正常澆筑時，應將絲扣連接的小料斗換成外徑小于導管內徑的插入式輕型小料斗，使混凝土小于滿管下落，不至于形成氣堵：另外一種堵管現象為物堵，是由于混凝土施工性能不好，石子較多，或混凝土原材料內有雜物等。在混凝土垂直下落時，石子或雜物在導管內形成拱塞，導致堵管。物堵現象的控制為：由于最大孔深達80多m，混凝土自由落至孔底時速度較大。易形成拱塞，要求混凝土有較好的流動性、不離析性能和豐富的膠凝材料，同時加強現場物資管理，使混凝土原材料中不含有任何雜物，并在澆筑現場層層把關，確?；炷翝仓樌?。
(2)防止出現斷樁現象
[5]
斷樁主要是導管埋置深度不夠，導管拔出了混凝土面(或導管拔斷)，形成了泥漿隔層。防止措施為：對導管埋深進行記錄，同時用攪拌站澆筑量校核測深錘測得混凝土面標高，始終保持導管埋深在4m以上，同時對導管要進行試壓，并舍棄使用時間長或壁厚較薄的導管，確保導管有一定的強度。
(3)防止出現接樁的現象
按規范要求鉆孔樁應超澆0.5-1m左右的混凝土，目的是用來保證樁頭混凝土質量。避免導管拔出時出現泥漿芯在樁體內的現象。而實際操作時依靠測深錘來測定樁頂標高，由于泥漿是一種膠體。遇見呈堿性的混凝土后開始凝結成塊，故有時操作時易鍺將泥漿內的凝結面當作混凝土面，使得混凝土少澆，導致樁體要接長。施工時用一自制混凝土取樣器在孔內取樣，另一方面要將孔壁測試結果和攪拌站澆筑量來校核最后的混凝土面是否正確，確保樁頭質量。
4.結束語
鄂東長江公路大橋南索塔主6號墩28根鉆孔灌注樁已于2008年6月8日施工完畢，經超聲波檢測樁基質量合格率100%。目前該項目正在進行塔柱、鋼箱梁、斜拉索等的施工工作。鉆孔灌注樁水下混凝土施工為隱蔽性工程，施工工序復雜且難度較大。施工前必須認真做好施工準備，嚴格按照JTJ041-2000《公路橋涵施工技術規范》的要求進行各工序操作，確保樁基的完整合格。
參考文獻：
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