1、浅谈砂砾围堰筑岛施工法水中桩的施工问题及处理方案随着我国交通事业的发展,公路运输交通量日益增长。为适应运输事业发展，需要不断修建高等级公路及高标准桥梁。钻孔灌注桩基础以其承载能力大、适用范围广及施工较为方便而被广泛采用。现就砂砾围堰筑岛施工法水中钻孔桩施工中的问题及处理方案作如下浅谈。 中图分类号：TU521 文献标识码：A 文章编号一、钻机类型的选用钻孔灌注桩施工前，应对现场进行实地考察并对地质资料进行研究，根据设计桩孔所入地层的地质情况选用合适的钻机类型。一般情况下，不入岩或只入强风化岩层的摩擦桩多选用循环钻，入岩较深且持力层为微风化岩石的嵌岩桩多选用冲击钻。循环钻机对土层和砂砾层的钻进速2、度相对较快，但对坚硬的岩石钻进很困难，而冲击钻机对砂砾钻进相对较慢，但对岩石的钻进效果相对要好的多。二、透水性施工平台的防漏处理方案采用砂砾围堰筑岛施工法施工时，由于砂砾石平台为透水性强的材料，容易造成塌孔，影响钻孔进度和桩基质量，因此防漏工作至关重要。为防止和减少钻孔过程中产生漏浆现象，须从以下几个方面着手：1、填筑要密实，在砂石料中掺入部分砂土，减少砂砾间的孔隙率。围堰填筑施工时，水上部分采用分层填筑法，用振动式压路机分层强夯压实，确保其密实度。围堰施工要先于桩基施工，以保证围堰的砂砾石有一个自然稳定的时间。2、深埋钢护筒：由于新填筑的砂砾围堰透水性强和稳定性差，为防止出现塌孔现象，必须采3、用深埋护筒的方案，护筒埋置长度宜为3米以上，下护筒的部位适当埋设部分黄粘土以防塌孔。3、选用优质粘土加大粒径卵石加强护壁：当桩孔钻至护筒以下1m位置后，提钻回填优质粘土，同时加入大块卵石，然后重新钻进，使卵石与部分粘土被挤入孔壁之中，利用打碎的卵石相互之间的内摩擦力加强护壁效果。三、桩孔钻进过程中孔壁的防漏浆和防塌孔处理方案在钻孔过程中，必须根据不同的地质情况，采取不同的护壁措施，防止孔壁漏浆塌孔。一般易引起塌孔的地质层有砂砾层、覆盖层和全风化岩层。1、最易塌孔的部位往往是砂砾地层，因砂砾层透水性强，含土量低，稳定性相对较弱，所以当钻孔进尺到砂砾层时，必须根据砂砾层的地质特征，采取有效的护壁措4、施：1）、孔内要保持至少1米的水头，使孔内泥浆压力大于孔外水的压力，防止因外部压力压垮护壁；2）、加入优质粘土或膨润土（如红粘土比黄粘土的造浆性能要好），加大泥浆比重和泥浆粘度，增强泥浆的护壁性能；3）、如砂砾层密实度较小，可在加入粘土的同时加入适量的片石或大粒径卵石，在冲进的过程中把片石或大粒径卵石挤入孔壁内，从而增强孔壁稳定性。4）、如采取以上措施孔壁仍然出现漏浆现象时，可采用粘土中掺入水泥和堵漏剂（一种具有高膨胀率的堵漏材料），同时多抛片石，用钻锤反复冲击，将堵漏剂和粘土挤入孔壁的砂砾缝隙内，直至孔内水头不再下降为止。2、一般的河道河床表层为冲积覆盖层，覆盖层一般为腐质土，呈塑性软弱状，5、稳定性差，因此，钻孔施工中必须对其采取特殊的护壁措施，才能防止塌孔。1）、对于河水深度较浅，围堰顶面到覆盖层底部距离不大的桩孔，应采取深埋护筒的方案进行钻孔施工，把护筒埋入到覆盖层底部以下约50cm位置，将覆盖层与桩孔全部隔离，确保覆盖层不出现塌孔现象。2）、对于河水深度较深，围堰顶面到覆盖层底部距离较大的桩孔，护筒难以埋入时，宜采用特别的护壁方案进行钻孔施工。当桩孔钻至覆盖层位置时，大量加入粘土，并适当掺些水泥，同时抛入粒径较大的片石，用钻锤反复冲击，将掺入水泥的粘土和片石打入孔壁内进行护壁，直到进尺出现明显缓慢即可判断覆盖层的护壁已比较结实和稳定了。3、全风化岩层一般位于砂砾层和岩层之间，6、呈软弱状（类似淤泥），稳定性差，钻孔时极易塌孔，必须采取相应的处理措施。当桩孔钻过砂砾层后，进尺特别快，即可判断进入全风化岩层。全风化岩层的护壁处理方法类似覆盖层的护壁方法。四、防桩孔偏位控制措施由于围堰工作平台为新填筑的砂砾土，密实度较低，因此围堰平台的稳定性相对较低，施工过程中存在一定的沉降问题，为避免因围堰顶面沉降而引起桩孔偏位，需采取如下桩位控制措施：1、测量监控：测量队必须严格对每桩孔进行桩位全过程测量控制，钻孔灌注桩钻进及成孔施工时，应随时对桩孔中心进行复核测量，防止桩孔和钢筋笼不正常偏位（即超出规范允许误差范围），在护筒埋好开钻前、钻孔进尺至桩孔设计孔深中间位置、成孔验收、钢筋笼7、安装就位时必须进行桩中心复测，以便随时掌握桩孔中心位置情况，发现问题，及时对钻机进行调整处理，直至钻锤起吊钢丝绳与桩中心线重合为止。2、现场控制：在每桩孔护筒埋好后，根据测量放样桩中心，在孔位四周施工影响小的位置引出四个引点，组成两线交叉确定桩位中心。施工过程中必须定时或随时利用引点对实际桩孔中心进行复核，发现问题马上对钻机底座进行调整，直至拉直的钻锤起重钢丝绳与引点交叉线交叉点重合为止，调整不到位不允许继续施工；钻机安装时必须保证钻机底座水平，并加强钻机底座的稳定性，防止机座不均匀沉降，如发现不均匀沉降，必须立即调整，直至钻头中心与桩孔测量放样中心重合为止；钢筋就位时必须严格对中，对中就位后8、，在钢筋笼的四周用钢筋顶撑固定，以防钢筋笼偏位。五、洪水及地震等灾害的预防及处理方案1、洪水及汛期预防措施1）、施工组织计划预防措施：开工初期，即要与当地防汛指挥部建立紧密联系，第一时间了解雨水情况，使水中桩基避开汛期施工。2）、建立项目部防洪领导小组：防洪领导小组负责防洪、抗洪及御洪后工程的总体部署；负责对各工程队在抗洪期间的活动进行统一指挥和协调；负责在危及生命财产时，对施工人员、设备及时进行安全撤离，疏散；负责对抗洪物资的采购，应急预案的制定；负责撤离人员的住宿、食品、医疗、卫生、后勤保障等等工作。防洪领导小组下设办公室，办公室设在安保室。办公室委派现场安全员和测量队随时观察天气周期动态9、和现场河水动态，并随时与现场管理员及防洪领导小组组员保持联系。项目部建立汛期值班制度，项目防洪领导小组组长、副组长及各施工队队长均为值班人员，每日轮流值班，并与业主和当地防汛指挥部保持紧密联系，以便随时掌控天气状况和上游水库排放水量情况。六、防断桩及灌注施工各类事故的处理方案由于影响水下灌注桩砼灌注施工的因素很多，对其施工过程每一环节都必规范要求，对各种影响因素都必须考虑详细周到，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注砼标高测量等等。否则，很可能发生质量事故，小到塌孔、缩径，大到断桩报废，给项目造成重大损失。水下砼灌注施工是灌注桩质量控制中最重要的一个环节，过程中应及时准10、确掌握孔内砼顶面标高及导管埋置深度。灌注水下砼时，必须确保砼料供应连续及时，一气呵成，供料间断时间不宜超过45min，否则，可能出现堵管现象而产生断桩。对诱发灌注桩质量事故的隐患，必须在施工初期就彻底清除，并准备相应对策预防事故发生，或一旦发生能及时采取补救措施。常见的影响灌注桩质量的因素及处理办法如下：1、砼灌注过程中因机械故障而供料不及时：当砼灌注施工中遇到砼料不能及时连续供应(间断时间超过45min)，如砼运输距离远、交通堵塞或出现机械故障（搅拌机或砼运输车等）等因素，除混凝土中加缓凝剂外，导管埋置深度应尽量靠近规范要求的小值，以23m为宜，每隔1015min将导管上下活动几次，幅度以111、.0m左右为宜，防止砼长时间处于静止状态而提前进入初凝。 2、导管堵塞：1）、由于砼料不符合要求或供料不连续导致的导管堵塞：灌注间隔时间过长或砼料和易性不好等都容易产生堵管现象，应尽可能提高砼灌注速度，开始灌注砼时应尽量积累大量砼，产生极大的冲击力克服埋管砼和泥浆阻力。快速连续灌注，使导管底口以上砼和泥浆一直保持活动状态，可防导管堵塞。当发生堵管时，如堵塞位置位于导管上部可用钢筋、钢管等刚性物体冲击疏通；如堵塞部位于在导管下部，可采用上下抖动导管的方法疏通或在料仓内加入大量砼料，再根据埋管情况适量的提高导管高度，以便加大混凝土压力的方法来疏通导管。2）、因导管漏水导致的堵管：导管使用前须做密水12、试验，灌注前检查导管是否有漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。当在灌注过程中发现导管漏水时，必须马上检查漏水位置，如漏水位置在导管底部，底口以上6m以内，应马上加快灌注速度，并加大砼埋深，使导管内砼或管外砼面超出漏水处，将漏水口封死防止漏水。如漏水位置在导管较上位置，埋管砼或管内砼不可能在短时间内封住漏口，且漏水较大时，必须当机立断及时将导管整体拔出，马上将漏水部位处理好，然后再将整修完好的导管放入桩孔内并插入已灌注的砼中，保证导管埋置深度在2m以上。接着用小的污水泵放入管内进行抽水，将管内泥浆抽干后，继续采用首批砼的灌注方法进行灌注施工，直至正常翻浆为止。3、导管被卡无法拔升：在灌注过程中13、，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌砼流动性降低，从而增大了砼与导管壁的摩擦力，容易造成提升时连接套环拉断或导管破裂而产生断桩。因此，导管埋置深度应根据搅拌砼的和易性、初凝时间、供应速度、浇注速度、孔内泥浆比重等状态来决定，一般情况下，以埋深26m为宜。另外，砼灌注施工时，应注意时常活动导管，防止导管因长时间停滞不动而被砼固结。一般在待料期间每间隔1015分钟活动一次导管，并尽可能的保证砼连续灌注。4、钢筋笼上浮：一般有两种情况可以造成浮笼，a）、放料过猛，导致砼灌注到钢筋笼底时突然猛烈冲击钢筋笼，造成浮笼；b)、水下灌注桩在浇注过程中埋管深度范围内的14、混凝土为整体柱状抬高时，使砼与钢筋笼间的内摩阻偏大，可能造成砼与钢筋笼同时上升的现象。因此在灌注过程中，应随时关注钢筋笼情况，适当控制导管埋置深度，减少与钢筋笼有相对位移的砼量。如发现有浮笼现象，应马上减少埋管深度或放慢浇筑速度，同时对钢筋笼施压，避免钢筋笼继续上浮。5、砼拌制不符合要求：砼拌制过程中必须严格按照设计配合比进行计量，粗骨料最大粒径应小于40mm，细骨料应采用级配好的中砂，砼坍落度宜控制在1821cm之间，确保新拌制出来的砼料有良好的和易性和流动性，避免砼出现离析现象。6、桩身存在夹渣或夹泥现象：产生这种情况的主要原因有：1)、泥浆比重过大，如泥浆中含较大的泥块，增加了灌注砼上升15、的阻力，因此，在施工中经常发生流动不畅和轻微堵管等现象，为了解决这种堵管现象，一般采用提取导管上下振击来使砼灌入，但这就有可能使导管法兰盘反复在泥浆和砼接触面上下活动，并将泥渣或泥块带入桩内，造成夹渣或夹泥现象；2)、灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次拔球也是造成夹泥层的主要原因；3)、安装钢筋笼时，护壁泥块包裹在钢筋笼上，也是夹泥的重要原因。为了避免钢筋笼带泥，首先必须确保桩孔成孔后直径不下于设计桩径，使钢筋笼有足够的保护层；钢筋笼安装时，保证钢筋笼起吊顺直，避免变形，且钢筋下放时保持垂直状态。以上为水中钻孔灌注桩常见的问题及处理方案、方法，在进行钻孔和砼灌注施工时，必须严格按规范要求控制，把好每个施工环节的质量关，以确保水中钻孔灌注桩的质量。注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。