摘要：溫州甌江特大橋水上主墩為57根Ф250㎝鉆孔樁，最大樁長70余米，地質情況復雜，地層在空間上具多樣性，相變復雜、夾層多的特點，鉆孔過程中受潮汐影響，介紹在復雜地質和環境下，水上鉆孔樁施工技術及質量控制。
　　關鍵詞：水上鉆孔樁，基礎施工，質量控制
　　
　　一、工程概況
　　甌江特大橋為沿海鐵路甬臺溫客運專線跨越甌江的重點工程，主體位于甌江下游近入海口，大橋全長6244.34m,為雙線設計。主跨采用70+3×120+70米連續箱梁。
　　甌江橋海域的潮流性質屬非正規淺海半日潮，設計流量Q1%=29996m3/s，設計流速V1%=2.4m/s，設計水位H1%=+5.93m，溫州市水文站提供歷年最高潮位H+5.15m，最低潮位H-3.31m。橋址處河面開闊，位于彎道處河床沖淤變化較大（設計最大水深20米左右，施工過程實測最大水深達到29米）。
　　地質情況復雜:覆蓋層具典型海陸交互沉積特征，地層在空間上具多樣性，相變復雜、夾
　　層多的特點，下部巖層除橋梁兩端及中部殘丘埋深較淺外，其它地段埋深較大。

                         
　                                                                             　工程地質圖例1
　　按圖示地層情況依次為粉砂、淤泥、粗圓礫土、淤泥質黏土、粉質黏土、粗圓礫土、粉質黏土、粗圓礫土、強風化凝灰質巖、弱風化凝灰質巖，受斷面構造影響，巖面起伏較大，夾層多，粗圓礫土中卵石占10~30%，粒徑一般60~90mm，部分達100~130mm，個別達180~200mm，粗圓礫約占40~60%，粒徑30~50mm為主，巖性為弱風化狀凝灰巖，亞圓狀，充填物以砂為主，膠結性差。實際施工過程發現有的樁位粗圓礫土夾層多達4~5層，給鉆孔施工帶來很大的困難。
　　二、鉆孔樁施工
　　（一）鉆孔前的準備工作
　　1.鋼護筒的插打
　　插打平臺定位樁，然后進行水上鉆孔平臺的拼裝。
　　2.泥漿循環系統的設置
　　泥漿循環系統由出漿管、泥漿沉淀池（利用施工平臺的相臨鋼護筒）、儲池、泥漿泵、進漿管五大部分組成。
　　（二）鉆進工藝
　　1.回旋鉆鉆孔工藝
　　由于本橋的地質主要為粉砂、淤泥、粗圓礫土（夾雜有部分粒徑較大的卵石）和凝灰巖，一般情況下鉆機采用如下的鉆進參數進行鉆進：鉆壓（10~20t）、轉速（5~7r/min）、進尺速度（1~2m/h）。如發現鉆桿轉盤運轉不正常，鉆架晃動較大或鉆具跳動較大時，則表明鉆壓過大或孔底有異物，如遇有孤石，鐵件或是鉆具部件脫落等，遇此情況可將鉆具略向上提起，減小轉盤運轉速度。若鉆機運轉恢復正常，則說明鉆壓過大；若鉆機還不能正常運轉，則可再次將鉆具向上略微提起，減小轉盤運轉速度鉆進，待恢復正常后再緩慢加壓鉆進；若經過往返幾次操作，鉆機仍不能恢復正常工作，則需拆除鉆具，弄清情況或打撈起異物后重新安裝鉆具繼續鉆進。
　　鉆機在反循環鉆孔中，為排除孔底巖渣所需泥漿的多少和速度，是反映孔底工作面洗凈程度的重要標志。泥漿在孔底的流量愈大，流速愈高，工作面的孔底角愈大，則洗孔效果愈好。在鉆進過程中，出漿量顯著減少或管路被堵無流量，應停鉆處理。
　　甌江特大橋98#樁基施工時由于合理地選擇了鉆孔方式和除碴系統，創造最快10天成樁（樁長75米）的記錄。
　　2.沖擊鉆鉆孔工藝
　　本橋位于甌江下游近入海口，粉砂及淤泥層厚，沖擊鉆鉆孔施工時，鉆前宜在孔內少量投放粘土，并適量加入直徑15cm左右的片石，頂部拋平，為防止坍孔、粘鉆或埋鉆等事故的發生。在情況復雜的粗圓礫土層中鉆進時，經常會發生歪鉆、滑鉆及卡鉆等現象，給施工帶來很多困難。處理類似問題通常的作法是回填片石，采用小沖程沖砸。通過泥漿正循環凈化泥漿時，要求勤排渣，盡量將含砂率降低到10%以下，并保持泥漿相對密度1.20～1.30，膠體率95%以上，同時將粘度適當增大到22S，以增強泥漿懸浮攜帶鉆渣的能力，但粘度也不應過大，否則會影響泥漿泵的正常工作，增加泥漿凈化難度。在該橋施工過程中，通過回填片石的處理辦法取得了一定的效果。
　　甌江特大橋100#樁基施工時由于合理地選擇了鉆孔方式和除碴系統，創造水上沖擊鉆最快18天成樁（樁長35米）的記錄。
　　（三）泥漿的制備及清孔
　　1.泥漿的制備
　　鉆孔泥漿由水、粘土（或膨潤土）和添加劑組成，鉆孔過程中泥漿在孔壁形成一層泥皮，阻隔孔內外滲流，保護孔壁；同時泥漿還能起到懸浮鉆渣及時循環出碴的作用。
　　2.清孔
　　鉆孔達到設計標高，經終孔檢查后，應立即進行清孔，以達到降低泥漿的相對密度、粘度、含砂率等指標及清除鉆渣，減少孔底沉淀厚度的目的，防止樁底沉渣過厚而降低樁基的承載力。同時確保樁基水下混凝土的順利灌注及樁基質量，避免斷樁事故的發生。清孔時，泥漿池中應有足夠的泥漿以供泥漿循環，如果泥漿量太少，則循環時泥漿就會把砂又沖進孔中，達不到清孔的目的。
　　3.清孔要求
　　孔底沉渣厚度＜5㎝
　　泥漿相對密度1.03～1.10，粘度17～20S，含砂率＜2%，膠體率98%。
　　4.清孔設備
　　泥漿凈化器
　　泥漿凈化器主要適用于采取泥漿固壁、循環鉆進工藝的大孔徑的樁基工程。
　　泥漿泵
　　泥漿凈化器必須與泥漿泵配合使用，泥漿泵的作用是將孔內泥漿抽吸到泥漿凈化器中，并進行凈化處理。
　　甌江特大橋主橋樁基在成孔后通過正確使用ZX-200型泥漿凈化器和2PN型泥漿泵，不僅清孔速度快，而且清孔質量高，泥漿的各項指標均優于設計及規范要求。灌注樁基混凝土也非常順利，經超聲波檢測主橋57根鉆孔灌注樁全部為Ⅰ類樁。
　　三、歐江特大橋灌樁過程的事故處理經驗
　　（一）導管漏水
　　水下砼灌注過程中，導管漏水現象常有發生，易誘發斷樁。對于該類問題，導管在使用前應做水密性實驗和抗拔實驗來避免。一旦導管漏水，應先確定漏水位置和水量大小，若漏水位置在孔口附近且水量較小，可加快灌注速度，盡早拆除漏水導管。
　　（二）導管堵塞
　　水下砼灌注過程中，因砼質量缺陷、機械設備故障、停電及埋深過大等原因，常出現后繼砼不下落，導管堵塞現象。處理辦法：加強砼拌制質量，對原材和成品砼實施全程監控，砼灌注時在漏斗口加設過濾網，防止過大的粗骨料和攪拌不均的水泥塊進入導管。灌注中控制導管埋深，避免埋深過大。一旦發生堵管事故應迅速查明原因，采用導管提升設備反復小范圍抖動導管并根據現場情況緊急處理。
　　（三）導管拔出混凝土面
　　水下澆注混凝土過程中，如誤將導管拔出混凝土面，必須及時處理。孔內混凝土面高度較小時，終止澆注，重新成孔；孔內混凝土面高度較高時，可以用二次導管插入法，其一是導管底端加底蓋閥，插入混凝土面1.0m左右，導管料斗內注滿混凝土時，將導管提起約0.5m，底蓋閥脫掉，即可繼續進行水下澆注混凝土施工。由于要克服泥漿對導管的浮力，混凝土面較深時，不宜采用；其次是用滑動球閥“二次拔球法”處理。
　　（四）鋼筋籠上浮
　　水下砼灌注過程中，發現鋼筋籠上浮現象時，應立即暫停澆注，并準確計算導管埋深和已澆混凝土標高，將導管提至鋼筋籠底端以上。提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消除。
　　四、結束語
　　甌江特大橋水上樁基施工，每天受潮水漲落影響，施工難度很大,但由于根據地質情況和工期緊張的特點，合理地選擇了鉆機型式；利用了泥漿凈化裝置保證泥漿性能；灌注水下混凝土時采取了有效的處理措施，因此在鉆孔灌注樁施工過程中，由于每到工序得到了很好控制，經超聲波檢測均為Ⅰ類樁。
　　參考文獻
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　　2 鐵道第四勘察設計院.甬臺溫鐵路新建工程施工圖.2005.06
　　3 JTJ041-2000.《公路橋涵施工技術規范》.北京.人民交通出版社.2000.11