一、工程概況
　　深圳市鹽田至壩崗高速公路（以下簡(jiǎn)稱鹽壩高速公路）位于深圳市東部沿海地區(qū)，全長(zhǎng)約7km.鹽壩高速公路是深圳市東部路網(wǎng)的重要組成部分，是深圳市的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。我部本次施工B段第八合同段，即：葵涌西互通式立交主線1#橋及C-C、E-E匝道橋?？课骰ネㄊ搅⒔坏靥幙挎?zhèn)和葵涌小平原的西南緣，該立交與坪山至西沖一級(jí)公路十字交叉，并同時(shí)上跨葵涌至南澳現(xiàn)有公路和葵涌鎮(zhèn)的金業(yè)路。它還與預(yù)留葵涌東互通式立交（深圳市規(guī)劃6#高速公路）共同完成其交通流的轉(zhuǎn)換。
　　全橋共計(jì)樁基101根，根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料，在樁中心處表明有溶洞的點(diǎn)位共有30個(gè)。其具體布置情況及溶洞發(fā)育程度詳見(jiàn)《樁基地質(zhì)勘探平面布置總圖》。
　　本橋地質(zhì)情況由上至下依次分別為雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土、含碎石粉質(zhì)粘土、弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r及微風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r，灰?guī)r溶巖發(fā)育。溶洞大概可分為4類，即空溶洞（12個(gè)）、多層溶洞（9個(gè)）、大型溶洞（H＞4m的8個(gè)）、有充填物溶洞（21個(gè)）。類型主要以有填充物溶洞為主，其充填物主要有半充填淤泥質(zhì)土、砂礫、碎石、卵石、粘土等。最大溶洞為左3#－３孔，高19.4m.右2#－3孔為6層溶洞。多層溶洞一般高度較小。C匝道9#墩、10#墩、11#臺(tái)；主線1#橋5#墩均處在巖溶較發(fā)育地區(qū)。
　　地下水主要為第四系沖洪積層的孔隙潛水和弱風(fēng)化結(jié)晶灰?guī)r中的裂隙水，地下水以接受大氣降水補(bǔ)給為主，一般見(jiàn)溶洞孔的水位均偏低。葵涌鎮(zhèn)南部中冠公司至高圳頭一帶河谷之下及其兩側(cè)隱伏著下石炭系灰?guī)r、大理巖，巖溶比較發(fā)育，巖溶水賦存于巖溶之中。本橋址地下水對(duì)樁基有中等腐蝕，樁基混凝土應(yīng)采取二級(jí)防護(hù)措施。
　　二、施工方案
　?。ㄒ唬┓桨傅倪x擇
　　根據(jù)以上工程概況及施工特點(diǎn)，有溶洞的樁基主要采取如下方案：
　　1、挖孔樁施工
　　當(dāng)有溶洞的樁基地層中無(wú)較厚砂礫層或砂層，且溶洞水位較低時(shí)采用挖孔樁的方案較為適宜。
　　2、鉆孔樁施工
　　當(dāng)?shù)貙又杏休^厚的中粗砂層、風(fēng)化嚴(yán)重的礫石、碎石；地下涌水量較大時(shí)采用鉆孔樁施工。
　　3、護(hù)筒跟進(jìn)法
　　當(dāng)溶洞上方有較厚的砂礫層時(shí)，采用護(hù)筒跟進(jìn)的方法，以防止坍孔。
　　4、挖鉆結(jié)合法施工
　　主要針對(duì)挖孔法施工，當(dāng)對(duì)地質(zhì)情況難以掌握及地下水情況難以判斷，挖孔難以進(jìn)行下去時(shí)，采取鉆孔樁的施工方法。
　　（二）施工方法
　　1、適宜鉆孔作業(yè)的有溶洞的施工
　　⑴鉆前準(zhǔn)備工作
　?、僭敿?xì)掌握溶洞出現(xiàn)的位置，并推斷其范圍大小。
　　②對(duì)有溶洞的樁位地質(zhì)、水文地質(zhì)資料進(jìn)行分析研究，制訂適當(dāng)?shù)氖┕し桨负褪┕ぜ夹g(shù)保障措施。
　?、勖總€(gè)孔位的地質(zhì)柱狀圖和施工方案都單獨(dú)列出，發(fā)給有關(guān)人員，讓具體操作者、技術(shù)人員、作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)都知道溶洞的位置、大小、充填情況以及應(yīng)采取的施工方案。
　?、軅渥愠煽子盟⒄惩?、片石、碎石等必備材料，確保溶洞鉆穿時(shí)迅速補(bǔ)水、補(bǔ)漿，預(yù)防坍孔，并及時(shí)拋填粘土、片石，以恢復(fù)正常鉆孔作業(yè)。
　　⑤要有處理施工故障的備用機(jī)具設(shè)備，如打撈、急救以及不同性能的其他鉆機(jī)、鉆具等。
　?、捭@孔前先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，清除雜物，再進(jìn)行樁基定位放樣。同時(shí)定位放線應(yīng)注意：a.依據(jù)已布設(shè)的平面控制加密導(dǎo)線控制點(diǎn)坐標(biāo)和經(jīng)復(fù)核計(jì)算無(wú)誤的各鉆孔樁中心坐標(biāo)，利用全站儀精確測(cè)設(shè)各樁位的中心樁；b.采用正交線法定出該樁位的法線方向線控制樁，供護(hù)筒安裝及機(jī)具定位使用；c.每個(gè)鉆孔樁的護(hù)筒安裝就位后，應(yīng)測(cè)量護(hù)筒頂標(biāo)高，供檢測(cè)孔深度、樁底標(biāo)高時(shí)使用。
　　鋼護(hù)筒內(nèi)徑比相應(yīng)的樁徑大30cm，分節(jié)卷制，單節(jié)高度2m，埋設(shè)的深度根據(jù)不同地質(zhì)情況分別確定，對(duì)埋深較淺的護(hù)筒，采用挖埋法，即先在樁位處挖出比護(hù)筒直徑大80-100cm的園坑，然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土，分層夯實(shí)，然后通過(guò)控制樁放樣，把鉆孔的中心位置標(biāo)于坑底，再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，用十字線在頂部找出護(hù)筒的園心位置，移動(dòng)護(hù)筒，使護(hù)筒中心位置與樁位中心位置重合，同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使護(hù)筒豎直，隨后即在護(hù)筒周圍對(duì)稱，均勻回填最佳含水量的粘土，分層夯實(shí)，使其達(dá)到最佳密實(shí)度，夯填時(shí)要防止護(hù)筒偏斜，護(hù)筒頂面至少應(yīng)高出地面0.3米，以防雜物，地面水落入或流入井孔內(nèi)。
　　泥漿可用膨潤(rùn)土拌制，也可采用性能良好的其它粘土拌制，制漿池、儲(chǔ)漿池、沉淀池均設(shè)在鉆機(jī)周圍，并用循環(huán)膠管連接，以形成良好的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
　　⑵成孔
　　采用沖擊鉆機(jī)成孔工藝。
　　鉆機(jī)支撐點(diǎn)遠(yuǎn)離樁位，支點(diǎn)距離應(yīng)根據(jù)可能造成坍塌范圍進(jìn)行估算，嚴(yán)禁將鉆機(jī)直接支撐在孔口，同時(shí)鉆機(jī)應(yīng)用“八”字纜風(fēng)繩拴拉。鉆機(jī)安裝就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移或沉陷。
　?、佼?dāng)鉆至溶洞頂1m左右時(shí)，首先準(zhǔn)備足夠的小片石或狗頭石（直徑10-20cm）和粘土，粘土要做成泥球（φ15-20cm），對(duì)于半填充和無(wú)填充的溶洞要組織足夠的水源。其次在1-1.5m范圍內(nèi)變換沖程，逐漸將洞頂擊穿，以防止卡鉆。
　　②根據(jù)鉆孔的進(jìn)尺情況，在擊穿洞頂之前，要有專人觀測(cè)護(hù)筒內(nèi)泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應(yīng)迅速補(bǔ)水。擊穿洞頂后，在溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)填充物的不同，要采取不同的鉆進(jìn)方法。當(dāng)充填物為軟弱粘性土或淤泥時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物（比例1：1），沖砸固壁；當(dāng)為砂層、卵石層時(shí)還應(yīng)提高泥漿的粘度和相對(duì)密度。只有當(dāng)泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。如此反復(fù)使鉆孔順利穿過(guò)溶洞。
　　③對(duì)于特大型溶洞或半充填的溶洞或溶洞上方有較厚的沙礫層時(shí)，為防止泥漿突然流失，造成孔壁坍塌，采取護(hù)筒跟進(jìn)法施工。具體做法為：首先將φ1.5m的鉆頭擴(kuò)大至φ1.7m，正常鉆進(jìn)至溶洞上方約1m處，將鉆頭提起，用振動(dòng)錘將內(nèi)徑1.5m、壁厚6mm的鋼護(hù)筒砸至孔底，再將鉆頭直徑改為φ1.5m繼續(xù)沖砸，直至擊穿溶洞，然后回填粘土片石混合物（比例1：1），采用1—1.5m的沖程將洞內(nèi)沖砸密實(shí)，再轉(zhuǎn)入正常鉆進(jìn)。
　?、軐?duì)小型或多層溶洞，為防止其不與相鄰孔竄孔或成孔后孔型有葫蘆狀，必要時(shí)可灌注低標(biāo)號(hào)砼進(jìn)行填充，等強(qiáng)后再鉆進(jìn)。
　　⑤鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高并清孔后，對(duì)孔徑、孔深、孔形、豎直高和孔底地質(zhì)是否與設(shè)計(jì)相符合，孔底泥漿沉淀厚度等進(jìn)行檢查，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，進(jìn)行清孔。
　?、堑谝淮吻蹇?br/>　　采用掏渣法進(jìn)行清孔，要求用手摸泥漿無(wú)2mm~3mm大的顆粒為止，并使泥漿的相對(duì)密度減小到1.1~1.20.降低相對(duì)密度的方法是在掏渣后用一根水管插到孔底注入高壓水，使水流將泥漿沖稀，泥漿相對(duì)密度逐漸降低達(dá)到所要求的清孔標(biāo)準(zhǔn)后，即可停止清孔。
　?、蠕摻罨\制作與安裝
　　鋼筋籠制作采用箍筋成型法。制作后的鋼筋骨架必須放在平整、干燥的場(chǎng)地上。存放時(shí)，每個(gè)加勁筋與地面接觸處都?jí)|上等高的方木，以免粘上泥土。每組骨架的各節(jié)段要排好次序，便于使用時(shí)按順序裝車運(yùn)出。在骨架每個(gè)節(jié)段上都要掛上標(biāo)志牌，寫(xiě)明墩號(hào)、樁號(hào)、節(jié)號(hào)等。尤其定位骨架鋼筋，由與護(hù)筒頂面標(biāo)高不同，其長(zhǎng)度也不相同，因此更應(yīng)標(biāo)寫(xiě)清楚。沒(méi)有掛標(biāo)志牌的鋼筋骨架，不得混雜存放，避免搞錯(cuò)，造成質(zhì)量事故。存放骨架還要注意防雨、防潮，不宜過(guò)多。
　　鋼筋骨架在鋼筋加工場(chǎng)地分段制作，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后吊入孔內(nèi)，并在孔口進(jìn)行焊接接長(zhǎng)。焊接采用單面焊，焊縫長(zhǎng)度須滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求，并將接頭錯(cuò)開(kāi)50cm以上。主筋接頭采用搭結(jié)焊。為使鋼筋骨架有足夠的剛度以保證在運(yùn)輸和吊放過(guò)程中不產(chǎn)生變形，必要時(shí)每隔2m~2.5m在粗箍筋上設(shè)十字撐。
　　鋼筋骨架用吊車起吊，第一次存入孔內(nèi)后用鋼管或型鋼臨時(shí)擱支在護(hù)筒口，再起吊另一段，對(duì)正位置焊接后逐段放入孔內(nèi)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，最后將最上面一段的掛環(huán)掛在孔口并臨時(shí)與護(hù)筒口焊牢，以防止在灌注混凝土過(guò)程中下落或被混凝土頂托上升。骨架最上端定位，必須由測(cè)定的孔口標(biāo)高來(lái)計(jì)算定位筋的長(zhǎng)度，并反復(fù)核對(duì)無(wú)誤后再焊接定位。鋼筋骨架在下放時(shí)應(yīng)注意防止碰撞孔壁，如放入困難，應(yīng)查明原因，不得強(qiáng)行插入，同時(shí)要注意觀察孔內(nèi)水位情況，如發(fā)生異常，馬上停止，檢查是否坍孔。鋼筋骨架安放后的頂面和底面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其誤差不得大于±5cm.
　　聲測(cè)管采用內(nèi)徑57mm，壁厚3mm的鋼管，對(duì)接時(shí)采用內(nèi)徑為65mm，壁厚3mm，長(zhǎng)為10cm的鋼管接頭，內(nèi)部加入麻絲并將接頭與聲測(cè)管焊密實(shí)，以防砼漿漏入管內(nèi)，聲測(cè)管的底口用鋼板焊嚴(yán)實(shí)，頂口也用鋼板焊接，進(jìn)行密封，以防砼漏入。檢測(cè)管在樁基橫斷面上的布置，當(dāng)直徑小于1.5m時(shí)，采用等邊三角形布設(shè)；當(dāng)樁直徑大于1.5m時(shí)，采用正方形布設(shè)。聲測(cè)管直接焊接在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，并使檢測(cè)管之間基本保持平行。
　?、傻诙吻蹇?br/>　　由于在下鋼筋籠和導(dǎo)管的過(guò)程中，沉淀厚度可能會(huì)增大，因此必須采取二次清孔。具體方法是以導(dǎo)管作為作為吸泥泵的吸漿管進(jìn)行抽漿法清孔。
　　⑹水下混凝土的配制及灌注
　?、俟嘧⑺禄炷潦倾@孔樁施工的重要工序，應(yīng)特別注意。鉆孔應(yīng)經(jīng)成孔質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，方可開(kāi)始灌注工作。
　　②水下混凝土的塌落度以18～22厘米為宜，并有一定的流動(dòng)度，灌注水下混凝土的工作應(yīng)迅速，防止塌孔和泥漿沉淀過(guò)厚。灌注前，對(duì)孔底沉淀層厚度應(yīng)再進(jìn)行一次測(cè)定，如超出規(guī)定厚度（設(shè)計(jì)厚度），可用一根水管插到孔底注入高壓水3min~5min，使沉淀懸浮再立即灌注首批混凝土。

③水下砼灌注采用導(dǎo)管法。導(dǎo)管使用前均應(yīng)調(diào)直、試拼組裝，并做水密承壓試驗(yàn)，準(zhǔn)確記錄試壓編號(hào)及自下而上標(biāo)示尺度。將首批混凝土灌入孔底后，立即測(cè)探孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度。漏斗和儲(chǔ)料斗需有足夠的容量，即混凝土的初存量，應(yīng)保證首批混凝土灌注后，使導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1m.
　　④灌注開(kāi)始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)的進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過(guò)程中，要防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，致使測(cè)探不準(zhǔn)確。應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。導(dǎo)管埋入混凝土的深度一般控制在2m～4m，特殊情況不得小于1m或大于6m.導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。
　　當(dāng)導(dǎo)管提升到接頭露孔口以上有一定高度，可拆除1節(jié)或2節(jié)導(dǎo)管。此時(shí)暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導(dǎo)管，并掛上升降設(shè)備，然后拆除，同時(shí)將起吊導(dǎo)管的吊鉤掛上待拆的導(dǎo)管上段的吊環(huán)，導(dǎo)管拆除后吊起拆除的導(dǎo)管徐徐放在指定位置，然后將漏斗重新插入井口的導(dǎo)管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。每根樁灌注時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng)，盡量在8小時(shí)內(nèi)灌注完畢，以防止頂層混凝土失去流動(dòng)性，提升導(dǎo)管困難。
　　在灌注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊
　　⑤當(dāng)砼面接近鋼筋骨架底部時(shí)，為防止鋼筋骨架上浮，采取以下措施：
　　a.盡量縮短混凝土總的灌注時(shí)間，防止頂層混凝土進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)混凝土的流動(dòng)性過(guò)小，可采取摻加緩凝劑、粉煤灰等措施增大其流動(dòng)性；b.當(dāng)混凝土面接近和初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底口3米以下和1米以上處，并徐徐灌注混凝土，以減少混凝土從導(dǎo)管底口出來(lái)后向上的沖擊力；c.當(dāng)孔內(nèi)混凝土進(jìn)入鋼筋骨架4m~5m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置深度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對(duì)鋼筋骨架的握裹力。當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)入鋼筋骨架1m～2m后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋深，增大鋼筋骨架下部的埋置深度。
　　⑥為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌一定高度，一般樁頂加灌0.5m～0.8m高度。同時(shí)指定專人負(fù)責(zé)填寫(xiě)水下混凝土灌注記錄，在灌注到接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，要計(jì)算出還需要混凝土數(shù)量，通知拌和站按需要數(shù)拌制，以免造成浪費(fèi)。
　?、咴诠嘧⒔Y(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，相對(duì)密度增大。如在這種情況下出現(xiàn)混凝土頂升困難時(shí)，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進(jìn)行。在拔出最后一段長(zhǎng)導(dǎo)管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉淀的泥漿擠入導(dǎo)管形成泥心。