片石填海区桩基施工质量控制

谭伟华

摘 要：文章结合广深沿江高速公路深圳段第三合同段片石填海区桩基施工实例，探讨了在桩基施工中可能出现的质量问题及应对措施，从多个方面进行控制，保障了桩基施工质量，取得了较好的效果。

关键词：片石填海区；桩基；质量控制；

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

广深沿江高速公路深圳段路基桥涵工程第三合同段工程路线起止桩号为K74+524～K81+658，主线全长7134m，主要包含机场互通主线桥（规划过江通道往深圳方向部分）、大铲湾特大桥、西乡互通的路基、桥梁工程、互通交叉、涵洞、改路改渠工程。其中现浇连续箱梁包括机场互通主线桥第十二至第十八联，大铲湾跨越疏港通道第十二联以及西乡互通除K80+008～K80+138范围外的主线桥及其匝道桥。

二、施工过程简述

本项目大铲湾特大桥靠近疏港通道部分区域为沿海滩涂片石填海区，存在有主要由花岗岩块石组成的填石层，块石块径0.3～0.8m，最大块径大于1m，层厚0.8～15.4m，最厚部位在大铲湾特大桥南端的抛石强夯区，层顶标高-0.92～6.02m，其密实度极为不均。该地层对桩基施工将造成相当的难度。为此项目根据实际情况，选择冲击钻成孔，成孔过程中利用淡水加膨润土和添加剂配置而成的泥浆进行循环带出钻渣。冲进到设计标高后，用泥浆泵进行第一次清孔，然后下放钢筋笼。钢筋笼下放后下导管进行第二次清孔，经过孔底沉淀物厚度检测和泥浆指标检测满足规范要求后，灌注水下混凝土。

三、质量控制措施

本合同段桩基均为φ120cm～φ250cm钻孔灌注桩，桩基数量及种类较多且桥位区基岩岩性沿桥轴线有较大的变化，基岩相对起伏较大，地质条件较为复杂，特别是西乡互通滩涂区范围地表回填地层存在大型孤石等，施工质量控制难度较大。为了保证桩基施工质量，我项目部主要从以下几个方面进行控制：

（1）配置性能优良的冲击钻机提高成孔施工质量和效率

本合同段桩基施工主要为冲机施工，冲机进场前均需进行检查，选取性能良好的冲机进行冲孔施工，严格控制冲锤直径，以保证成孔质量。

（2）保证钢护筒施工质量

从钢护筒的壁厚、防腐涂装、插打选用的振动锤、起重设备及导向架的刚度几个方面来保证钢护筒的结构耐久性、入土深度、平面位置及垂直度等各项指标的施工质量。

（3）泥浆制备、循环及处理

本项目桩基钻孔泥浆采用淡水造浆工艺。泥浆质量管理是钻孔作业中最关键一环。在施工区内建立现场工地试验室，专人负责，随时调整泥浆性能并记录备案，满足现场要求。根据本项目采用的淡水水质，选用适合的膨润土和添加剂，调试配合比，配制性能稳定、沉淀少、护壁效果好、成孔质量高的泥浆。

（4）严格控制钻孔施工质量

1）采取合理的钻孔工艺确保长桩的垂直度，冲机就位时保证冲机底座平稳，冲进过程严格控制好冲程，成孔后下钢筋笼前用探孔器对桩基垂直度进行检查。

2）每天定期检测桩孔垂直度和缩、扩孔情况以便控制钻孔质量。

3）根据潮位变化动态调整泥浆面高度，确保泥浆面高出海水面约2m，静压在0.2Mpa以上，保证护壁效果。

4）如钻进过程中产生坍孔、涌砂埋住钻头时，应立即停气、停钻，供入较大浓度泥浆加大泥浆水头压力抑制涌砂和坍孔。然后开小气量循环泥浆清出钻头并提出，处理好塌孔。

（5）可能存在孤石地段的钻孔施工

对于西乡互通范围地表回填地层可能存在孤石的地段进行钻孔施工方法：桩基钢护筒应适当加大壁厚和长度，打入并穿过原回填地层范围，这样即可有效减少或避免桩基成孔过程中孤石对施工影响，减低施工风险。当孤石存在影响钢护筒插打时，应采用挖掘机将地表以下孤石予以清除，之后回填粘土夯实，再插打钢护筒进行桩基成孔施工。

（6）保证钢筋笼保护层厚度及防止钢筋笼上浮

桩基钢筋笼采用直螺纹套筒连接加快下放速度减少桩孔裸露在泥浆中的时间。钢筋笼在加劲箍上套混凝土预制环作保护层垫块保证钢筋保护层厚度。钢筋笼下放到位后用型钢固定在护筒上保证处于桩孔中心，防止灌注混凝土时上浮。

同样灌注导管通过特制导管架预先接长以加快导管安装时间。

（7）清孔及水下混凝土灌注

抽浆换浆法清孔，钢筋笼安装完二次清孔后立即灌注混凝土。

采用φ30cm刚性导管，导管使用前须通过接头水密性和抗拉压试验。下放前检查管内润滑畅通及止水密封圈完整性，以保证混凝土灌注过程中不漏水、不破裂。

在清孔过程中加强泥浆性能指标的监控，配备先进的除沙器，避免出现因泥浆性能不好而导致的清孔不干净。

灌注水下混凝土保证首批混凝土灌注埋管2m以上；混凝土灌注过程中，设专人测量孔深，对导管埋深仔细记录，并复核已浇混凝土量，反算混凝土面标高，看与记录是否相符，始终保持导管埋深在2 ~6m防止断桩；

专人负责跟踪原材料验收及使用，规范拌料配比及半成品验收保证混凝土质量。生产过程中，试验室派专人在拌和站值班，保证砼拌合物的生产质量。

混凝土灌注前必须全面严格检查各种机械，排除故障隐患，灌注过程中，电器和机械维修人员跟班作业，配备必要的配件，出现故障时能及时抢修。混凝土开始灌注后须连续灌注，不得中途停顿。

混凝土灌注到钢筋笼底端附近位置时，注意埋管深度并适当控制混凝土灌注速度以防止钢筋笼上浮。浇筑快完毕时注意砼尾数的控制，防止因报错尾数而导致的桩顶标高不够或者超高。

成桩检测后，如果出现桩顶部分砼质量较差，则需将桩顶部分混凝土凿除后重新接桩。

四、结语

本项目滩涂区桩基施工历时1年半，施工中通过对冲孔设备、钢护筒、泥浆性能、钻速、钢筋笼安装、水下混凝土浇筑、成桩接桩头等方面进行严格的施工控制，桩基施工质量取得了令人满意的效果，I类桩基比例达94%。这一系列措施的成功运用对于沿海地区相似地质情况下的桩基施工有一定的借鉴作用。