一、工程概況
　　深圳市鹽田至壩崗高速公路（以下簡稱鹽壩高速公路）位于深圳市東部沿海地區(qū)，全長約7km.鹽壩高速公路是深圳市東部路網(wǎng)的重要組成部分，是深圳市的重點建設(shè)項目。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公路十字交叉，并同時上跨葵涌至南澳現(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。
　　全橋共計樁基101根，根據(jù)地質(zhì)勘測資料，在樁中心處表明有溶洞的點位共有30個。其具體布置情況及溶洞發(fā)育程度詳見《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）、多層溶洞（9個）、大型溶洞（H＞4m的8個）、有充填物溶洞（21個）。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；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給為主，一般見溶洞孔的水位均偏低?？挎?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。本橋址地下水對樁基有中等腐蝕，樁基混凝土應(yīng)采取二級防護措施。
　　二、施工方案
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　　根據(jù)以上工程概況及施工特點，有溶洞的樁基主要采取如下方案：
　　1、挖孔樁施工
　　當有溶洞的樁基地層中無較厚砂礫層或砂層，且溶洞水位較低時采用挖孔樁的方案較為適宜。
　　2、鉆孔樁施工
　　當?shù)貙又杏休^厚的中粗砂層、風(fēng)化嚴重的礫石、碎石；地下涌水量較大時采用鉆孔樁施工。
　　3、護筒跟進法
　　當溶洞上方有較厚的砂礫層時，采用護筒跟進的方法，以防止坍孔。
　　4、挖鉆結(jié)合法施工
　　主要針對挖孔法施工，當對地質(zhì)情況難以掌握及地下水情況難以判斷，挖孔難以進行下去時，采取鉆孔樁的施工方法。
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　　1、適宜鉆孔作業(yè)的有溶洞的施工
　?、陪@前準備工作
　?、僭敿氄莆杖芏闯霈F(xiàn)的位置，并推斷其范圍大小。
　?、趯τ腥芏吹臉段坏刭|(zhì)、水文地質(zhì)資料進行分析研究，制訂適當?shù)氖┕し桨负褪┕ぜ夹g(shù)保障措施。
　　③每個孔位的地質(zhì)柱狀圖和施工方案都單獨列出，發(fā)給有關(guān)人員，讓具體操作者、技術(shù)人員、作業(yè)隊長都知道溶洞的位置、大小、充填情況以及應(yīng)采取的施工方案。
　　④備足成孔用水、粘土、片石、碎石等必備材料，確保溶洞鉆穿時迅速補水、補漿，預(yù)防坍孔，并及時拋填粘土、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具設(shè)備，如打撈、急救以及不同性能的其他鉆機、鉆具等。
　?、捭@孔前先對場地進行平整，清除雜物，再進行樁基定位放樣。同時定位放線應(yīng)注意：a.依據(jù)已布設(shè)的平面控制加密導(dǎo)線控制點坐標和經(jīng)復(fù)核計算無誤的各鉆孔樁中心坐標，利用全站儀精確測設(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，供護筒安裝及機具定位使用；c.每個鉆孔樁的護筒安裝就位后，應(yīng)測量護筒頂標高，供檢測孔深度、樁底標高時使用。
　　鋼護筒內(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，對埋深較淺的護筒，采用挖埋法，即先在樁位處挖出比護筒直徑大80-100cm的園坑，然后在坑底填筑50cm左右厚的粘土，分層夯實，然后通過控制樁放樣，把鉆孔的中心位置標于坑底，再把護筒吊放進坑內(nèi)，用十字線在頂部找出護筒的園心位置，移動護筒，使護筒中心位置與樁位中心位置重合，同時用水平尺或垂球檢查，使護筒豎直，隨后即在護筒周圍對稱，均勻回填最佳含水量的粘土，分層夯實，使其達到最佳密實度，夯填時要防止護筒偏斜，護筒頂面至少應(yīng)高出地面0.3米，以防雜物，地面水落入或流入井孔內(nèi)。
　　泥漿可用膨潤土拌制，也可采用性能良好的其它粘土拌制，制漿池、儲漿池、沉淀池均設(shè)在鉆機周圍，并用循環(huán)膠管連接，以形成良好的泥漿循環(huán)系統(tǒng)。
　?、瞥煽?br/>　　采用沖擊鉆機成孔工藝。
　　鉆機支撐點遠離樁位，支點距離應(yīng)根據(jù)可能造成坍塌范圍進行估算，嚴禁將鉆機直接支撐在孔口，同時鉆機應(yīng)用“八”字纜風(fēng)繩拴拉。鉆機安裝就位后，底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移或沉陷。
　?、佼斻@至溶洞頂1m左右時，首先準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），對于半填充和無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。
　?、诟鶕?jù)鉆孔的進尺情況，在擊穿洞頂之前，要有專人觀測護筒內(nèi)泥漿面的變化，一旦泥漿面下降，應(yīng)迅速補水。擊穿洞頂后，在溶洞內(nèi)鉆進時，根據(jù)填充物的不同，要采取不同的鉆進方法。當充填物為軟弱粘性土或淤泥時，應(yīng)向孔內(nèi)投入粘土、片石混合物（比例1：1），沖砸固壁；當為砂層、卵石層時還應(yīng)提高泥漿的粘度和相對密度。只有當泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進。如此反復(fù)使鉆孔順利穿過溶洞。
　?、蹖τ谔卮笮腿芏椿虬氤涮畹娜芏椿蛉芏瓷戏接休^厚的沙礫層時，為防止泥漿突然流失，造成孔壁坍塌，采取護筒跟進法施工。具體做法為：首先將φ1.5m的鉆頭擴大至φ1.7m，正常鉆進至溶洞上方約1m處，將鉆頭提起，用振動錘將內(nèi)徑1.5m、壁厚6mm的鋼護筒砸至孔底，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，再轉(zhuǎn)入正常鉆進。
　?、軐π⌒突蚨鄬尤芏?，為防止其不與相鄰孔竄孔或成孔后孔型有葫蘆狀，必要時可灌注低標號砼進行填充，等強后再鉆進。
　?、葶@孔達到設(shè)計標高并清孔后，對孔徑、孔深、孔形、豎直高和孔底地質(zhì)是否與設(shè)計相符合，孔底泥漿沉淀厚度等進行檢查，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，進行清孔。
　　⑶第一次清孔
　　采用掏渣法進行清孔，要求用手摸泥漿無2mm~3mm大的顆粒為止，并使泥漿的相對密度減小到1.1~1.20.降低相對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，泥漿相對密度逐漸降低達到所要求的清孔標準后，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、干燥的場地上。存放時，每個加勁筋與地面接觸處都墊上等高的方木，以免粘上泥土。每組骨架的各節(jié)段要排好次序，便于使用時按順序裝車運出。在骨架每個節(jié)段上都要掛上標志牌，寫明墩號、樁號、節(jié)號等。尤其定位骨架鋼筋，由與護筒頂面標高不同，其長度也不相同，因此更應(yīng)標寫清楚。沒有掛標志牌的鋼筋骨架，不得混雜存放，避免搞錯，造成質(zhì)量事故。存放骨架還要注意防雨、防潮，不宜過多。
　　鋼筋骨架在鋼筋加工場地分段制作，運至現(xiàn)場后吊入孔內(nèi)，并在孔口進行焊接接長。焊接采用單面焊，焊縫長度須滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求，并將接頭錯開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輸和吊放過程中不產(chǎn)生變形，必要時每隔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擱支在護筒口，再起吊另一段，對正位置焊接后逐段放入孔內(nèi)至設(shè)計標高，最后將最上面一段的掛環(huán)掛在孔口并臨時與護筒口焊牢，以防止在灌注混凝土過程中下落或被混凝土頂托上升。骨架最上端定位，必須由測定的孔口標高來計算定位筋的長度，并反復(fù)核對無誤后再焊接定位。鋼筋骨架在下放時應(yīng)注意防止碰撞孔壁，如放入困難，應(yīng)查明原因，不得強行插入，同時要注意觀察孔內(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高應(yīng)符合設(shè)計要求，其誤差不得大于±5cm.
　　聲測管采用內(nèi)徑57mm，壁厚3mm的鋼管，對接時采用內(nèi)徑為65mm，壁厚3mm，長為10cm的鋼管接頭，內(nèi)部加入麻絲并將接頭與聲測管焊密實，以防砼漿漏入管內(nèi)，聲測管的底口用鋼板焊嚴實，頂口也用鋼板焊接，進行密封，以防砼漏入。檢測管在樁基橫斷面上的布置，當直徑小于1.5m時，采用等邊三角形布設(shè)；當樁直徑大于1.5m時，采用正方形布設(shè)。聲測管直接焊接在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，并使檢測管之間基本保持平行。
　　⑸第二次清孔
　　由于在下鋼筋籠和導(dǎo)管的過程中，沉淀厚度可能會增大，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行抽漿法清孔。
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　?、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)量檢驗合格后，方可開始灌注工作。
　?、谒禄炷恋乃涠纫?8～22厘米為宜，并有一定的流動度，灌注水下混凝土的工作應(yīng)迅速，防止塌孔和泥漿沉淀過厚。灌注前，對孔底沉淀層厚度應(yīng)再進行一次測定，如超出規(guī)定厚度（設(shè)計厚度），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，準確記錄試壓編號及自下而上標示尺度。將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)混凝土面高度，計算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度。漏斗和儲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.
　?、芄嘧㈤_始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)的進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，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)，致使測探不準確。應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(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)管提升時應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。
　　當導(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。每根樁灌注時間不應(yīng)太長，盡量在8小時內(nèi)灌注完畢，以防止頂層混凝土失去流動性，提升導(dǎo)管困難。
　　在灌注過程中，當導(dǎo)管內(nèi)砼不滿，含有空氣時，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
　?、莓旐琶娼咏摻罟羌艿撞繒r，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間，防止頂層混凝土進入鋼筋骨架時混凝土的流動性過小，可采取摻加緩凝劑、粉煤灰等措施增大其流動性；b.當混凝土面接近和初進入鋼筋骨架時，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)管底口出來后向上的沖擊力；c.當孔內(nèi)混凝土進入鋼筋骨架4m~5m以后，適當提升導(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，從而增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力。當孔內(nèi)混凝土面進入鋼筋骨架1m～2m后，適當提升導(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)計標高以上應(yīng)加灌一定高度，一般樁頂加灌0.5m～0.8m高度。同時指定專人負責(zé)填寫水下混凝土灌注記錄，在灌注到接近設(shè)計標高時，要計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。
　?、咴诠嘧⒔Y(jié)束時，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，相對密度增大。如在這種情況下出現(xiàn)混凝土頂升困難時，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀土，使灌注工作順利進行。在拔出最后一段長導(dǎo)管時，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。