摘 要：本文就紫陽港漢江大橋在主墩深水樁基礎施工時，通過采用注漿加固技術對主墩樁基礎處的松散砂層和卵石層進行注漿加固，有效解決了主墩深水群樁基礎在鉆孔過程中極易發生流沙、塌孔、漏漿、縮孔導致樁基無法順利成孔的技術難題。

　　關鍵詞：橋梁施工論文發表,期刊發表,深水群樁基礎,注漿加固,施工技術

　　1、工程概況

　　1.1工程項目特征

　　陜西省紫陽港漢江大橋位于紫陽縣城南側，大橋橫跨漢江，將南岸規劃新區與北岸主城區連接而建設，起訖樁號為K0+000.00～K0+353.00，公路Ⅱ級雙車道，橋面寬度：0.5米(防撞護欄)+12米(行車道)+0.5米(防撞護欄)=13米，設計時速40Km/h。橋梁結構型式為：2×20(預制箱梁)+66+120+66(C50懸澆剛構箱梁)+2×20m(預制箱梁)，空心薄壁高墩、深水基礎連續剛構橋。橋梁全長335m。

　　水中基礎為整體式群樁深水基礎。承臺為整體式7.5m寬×11.5m長×3.5m高;基礎為嵌巖樁，設計樁長40m，樁徑φ2.0m，每個墩臺6根。

　　根據各墩位處水文地質條件，3#、4#采用“水中鉆孔平臺法”進行樁基施工，設計樁長40米，鉆孔平臺頂標高334.00，施工水位328.5米，樁頂標高：312.284，河床標高：300.90，樁底標高：272.284。

　　1.2 工程地質

　　主墩處地質情況自河床向下一次為：

　　①淤泥：灰黑色，泥質純，松散狀，有臭味，偶見白色小殼體，飽和，流塑。厚度2.7-13.5米。

　　②粉砂：灰黑色，砂質不均勻，39-40米夾大量植物木屑、根系，飽和。厚度1.9米。

　　③卵石：色雜，卵石的母巖成分主要為板巖，少量的輝綠巖，卵石磨圓一般，粒徑一般2-10cm，粘土、砂土填充，厚度2.1-6.4米

　　④ 強風化輝綠巖：灰色，輝綠結構，塊狀構造，巖石的礦物成分主要為輝石、長石、云母，巖芯呈碎塊狀，巖芯面可見石英細脈，巖質較硬。分布于ZK2、ZK3鉆孔中，厚度0.7米。

　　⑤中風化輝綠巖：灰色，輝綠結構，塊狀構造，巖石的礦物成分主要為輝石、長石、云母，巖芯呈20-40cm的柱狀，夾少量碎塊狀，巖體新鮮，巖質硬，錘擊不易碎。

　　1.3 水文條件

　　路線所處區域屬長江水系漢江流域，主橋橋跨越漢江，位于紫陽縣城附近，水位受火石崖水庫控制。主汛期(7月至9月)水位控制在最低水位313.37米～323.37米之間，蓄水期(11月～4月)水位控制在329.37米以下。

　　橋位處河面寬度約300米，施工水位在317-332之間，變化達15米之多，蓄水期流速約2米/秒，主汛期流速達5米/秒，.

　　2.深水樁基礎注漿加固施工技術

　　2.1概述

　　根據地質資料和現場施工鉆進情況，主墩基礎處于松散沙層和卵石層，整體式群樁在鉆進過程中極易發生流沙、坍塌，導致樁孔無法成孔，樁基無法施工。經研究，決定采取先對主墩群樁基礎的沙層和卵石層等松散地層進行注漿加固，待松散層固結后，再進行主墩群樁施工。

　　2.2 注漿孔鉆孔施工

　　2.2.1鉆孔工藝流程

　　鉆機定位，從鉆孔施工平臺下入Φ128套管到河床底固定。在套管內跟管鉆進到淤泥層底并進入沙層0.5米，固定套管，開始注漿。待凝6小時，掃孔、鉆進2米注漿，待凝、掃孔、鉆進、注漿循環至卵石層底部，鉆機搬往下一個孔位。

　　2.2.2鉆孔技術要求

　　按照設計孔位，鉆機定位后，測量鉆機安裝水平度，保證鉆桿垂直鉆機水平面。孔口位置偏差不超過5cm，孔底位置偏差不超過孔深的1%，并作好鉆孔檢查記錄。鉆機在平臺上安裝穩固，以減小鉆桿的震動;開孔輕減壓、慢速、大水量，以保證鉆孔質量;換鉆桿時經常檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等。

　　2.2.3終孔

　　終孔至強風化輝綠巖頂面下0.5米，具體深度根據鉆孔芯樣判斷，結合地質報告，確定終孔。

　　2.2.4鉆孔編號

　　每個鋼護筒周圍設置4個注漿孔，總計12*4=48個孔。根據群樁編號進行鉆孔編號。第一、二個數字為群樁號，第三個數字為鉆孔號。如第一個群樁的第二個鉆孔為012，第十二個群樁的第四個鉆孔號為124。

　　2.3 注漿施工

　　2.3.1注漿材料：525#普通硅酸鹽水泥、40波美度水玻璃

　　2.3.2漿液配合比：水灰比=1：1～0.6：1

　　2.3.3注漿壓力：注漿壓力應通過注漿試驗確定，一般計算公式為;

　　[Pe]=C(0.75T+Kλh)

　　式中;[Pe]——容許灌漿壓力，105Pa;

　　C——與注漿次序有關的系數，這里取1;

　　T——地層覆蓋厚度，m;

　　K——系數，自上而下取0.6;

　　λ——與地層性質有關的系數，可在0.5～1.5之間選擇，結構松散，滲透性強的地層取低值，這里取1;

　　h——地面至注漿段深度(m);

　　根據本工程實際及相關經驗暫定注漿壓力為1.95～2.85Mpa。

　　2.3.4注漿量標準

　　Q=Σ1000KNV

　　式中：Q——理論注漿量 (m3)

　　K——經驗系數 取0.25

　　V——單孔注漿對象土的體積m3

　　卵石層取3.14×1.52×7.4=52.28m³

　　砂層取3.14×1.52×2.9=20.49m3

　　N——砂層的空隙率取0.15%，卵石取0.2%

　　代入上式

　　Q=Σ(1000×0.25×20.49×0.1%)+(1000×0.25×52.28×0.2%)=Σ(5.1+26.14)=31.24*48=1499.52m3

　　因實際地層中卵石透水性強、流動性大，夾雜大塊卵礫石，其空隙率較高，最后實際施工中注漿量達到平均70m3/孔.

　　2.3.5終注標準

　　在設計注漿壓力下，單孔注漿段單位吸漿量小于1～2L/min，漿液注入量已達計算值的80%以上，穩定延續15～30分鐘即可終灌。

　　全段結束條件：所有注漿孔均已符合單孔終灌標準，無漏注現象。

　　2.3.6技術要求

　　注漿前在巖層中進行注漿試驗，初步掌握漿液充填率，注漿量、漿液配合完凝膠時間，漿液擴散半徑，注漿終壓等指標;一個孔段的注漿作業一般應連續進行到結束，不宜中斷，應盡量避免因機械故障、停電、停水、器材等問題造成的被迫中斷，對于因間歇注漿，制止串漿冒漿等而有意中斷，應先將鉆孔清理至原深度以后再行復注。

　　2.3.7施工過程中注意事項

　　①鉆進過程中遇涌水或巖層破碎造成卡鉆，應停止鉆進，進行注漿，掃孔后再行鉆進;

　　②注漿過程中，若壓力突然升高應停止注漿，檢查后，再行注漿;

　　③鉆孔：鉆孔位置要準確，鉆機要盡量安裝水平，以保證開孔質量;換鉆桿時要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等;

　　④注漿時如竄漿或跑漿，采用雙液漿注漿方式，控制漿液運動范圍;

　　⑤注漿中，注漿量和注漿壓力是兩個關鍵參數。一般規律是：初始階段壓力較低，注入量增大;正常階段壓力和注入量呈小的波浪式起伏狀態，但總的比較平衡;壓密注滿階段注入量迅速遞減而壓力迅速升高;在注漿中根據設計注漿量和壓力按照上述規律進行控制。

　　⑥灌漿壓力應迅速達到規定的極限壓力，正常情況下，灌漿過程中不允許降壓，保證在規定的恒定壓力下連續灌漿。灌漿漿液應由稀到濃逐級變換，當某一比級漿液注入量已達300L以上，或灌注時間已達30min，而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時，應加濃一級水灰比漿灌注;當注入率大于30L/min時，可越級變濃。在改變漿液濃度后，灌漿壓力突然增加或注入率突然減少，應馬上查找原因，將漿液濃度變回到以前的濃度繼續灌注。當灌漿壓力不變，注入率逐漸減少或注入率不變而灌漿壓力逐漸增加時，不得改變漿液濃度。

　　2.3.8特殊情況處理

　　①鉆進過程中如遇斷層破碎帶或軟弱夾層等塌孔現象，造成鉆進困難，宜采用灌漿處理后再行鉆進。

　　②灌漿過程中發現冒漿、漏漿，應根據具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限量、間歇灌漿等方法進行處理。

　　③灌漿過程中發生串漿時，如串漿孔具備灌漿條件，可以同時進行灌漿，應一泵灌一孔。否則，應將串漿孔用塞塞住，待灌漿孔灌漿結束后，串漿孔再行掃孔、沖洗，而后繼續鉆進和灌漿。

　　④灌漿工作必須連續進行，若因故中斷，可按照下述原則進行處理：應及早恢復灌漿，否則應立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗或沖洗無效，則應進行掃孔，而后恢復灌漿，恢復灌漿時，應用開灌比級的水泥繼續灌注，如注入率與中斷前的相近，即可改用中斷前比級的水泥漿繼續灌注，如注入率較中斷前減少較多，則漿液應逐級加濃繼續灌注，恢復灌漿后，如注入率較中斷前減少很多，且在短時間內停止吸漿，應采取補救措施。

　　⑤灌漿段注入量大，灌漿難于結束時，可選用下列措施處理：

　　低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿;漿液中摻加速凝劑;灌注穩定漿液或混合漿液。該段經處理后仍應掃孔，重新依照技術要求進行灌漿，直至結束。

　　灌漿過程中如回漿變濃，宜換用相同水灰比的新漿進行灌漿，若效果不明顯，延續30min，即可停止灌注。

　　2.3.9注漿工程質量檢驗

　　根據《巖土工程驗收和質量評定標準》YB9010-98執行。

　　檢查方法：加固體外形輪廓可采用鉆探法檢驗;檢查孔數量：不應少于注漿孔總數的2%;檢驗時間：注漿工程的質量檢驗在結束注漿4周后進行。

　　4、結束語

　　注漿加固的方法使水中施工平臺得到了有效的加固，可以有效解決深水樁基礎在鉆孔施工過程中極易發生流沙、塌孔、漏漿、縮孔導致樁基無法順利成孔這一技術難題，從而從時間、進度、安全各方面保證樁基施工順利的進行，使我公司紫陽港漢江大橋的整體施工進度起到了極大的促進作用。

　　參考文獻：

　　[1] DT/L5099-1999，《水工建筑物地下開挖工程施工技術規范》

　　[2] DL/T5148-2001，《水工建筑物水泥灌漿技術規范》

　　[3] YB9010-98，《巖土工程驗收和質量評定標準

　　[4]《地質鉆探操作規程》

　　[5]西安建材地質工程勘察院，紫陽港漢江大橋工程地質勘察報告 2012年(1)