芻議公路路基處理中的鉆孔灌注樁技術(shù)

李春明

摘??要：公路路基的處理方法有很多，由于鉆孔灌注樁具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、施工質(zhì)量穩(wěn)定和承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于路基處理中。以某路基處理工程為例，詳細(xì)分析了施工中的技術(shù)要點(diǎn)，并概述了施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題和具體的防治措施。

關(guān)鍵詞：公路;路基處理;鉆孔灌注樁;施工質(zhì)量

中圖分類號(hào)：U445.55+1???????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.132

1??工程概況

某大橋起點(diǎn)樁號(hào)K5+499，終點(diǎn)樁號(hào)K5+622.9，全長(zhǎng)123.9?m，縱坡2.2%，位于K5+307.560～K6+104.82直線段上。按公路-II級(jí)汽車荷載設(shè)計(jì)，橋梁與主線呈90°正交，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為4×30?m預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）連續(xù)T梁，橫向由5片T梁組成，先簡(jiǎn)支，后橋面連續(xù)，下部構(gòu)造設(shè)計(jì)為樁柱式橋墩，重力式橋臺(tái)，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。按嵌巖樁設(shè)計(jì)，其中，Φ1.5?m樁32根，Φ1.3?m樁4根，Φ1.2?m樁8根。樁基周圍為菜地、魚塘、農(nóng)居、廠房和綠化帶，地勢(shì)比較平坦。地質(zhì)鉆探報(bào)告顯示，在樁基范圍內(nèi)，土層厚度變化較大，淤泥質(zhì)土和粉、細(xì)砂普通較厚，厚度為0.8～0.9?m，但是，其上覆蓋層（硬殼層）較厚，達(dá)1.6～5.9?m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的水文、地質(zhì)情況，認(rèn)為需要處理軟土路基，但為了滿足質(zhì)量和施工進(jìn)度的要求，決定采用鉆機(jī)施工方案。

2??鉆孔灌注樁施工技術(shù)

2.1??埋設(shè)護(hù)筒

在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，采用人工挖埋法，要保證埋設(shè)位置是正確的，且穩(wěn)定不傾斜，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不大于50?mm。護(hù)筒是用4?mm鋼板卷制的，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑200?mm。護(hù)筒的埋設(shè)深度一般在1.5～2.0?m，其高度應(yīng)高出地面300?mm，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)高出地下水位1.5?m以上，確保不坍孔，其上部開(kāi)設(shè)溢漿孔。護(hù)筒到位后，要測(cè)定其頂面標(biāo)高。護(hù)筒底及其周圍要用黏土夯實(shí)，確保不漏漿。

2.2??壁泥漿制備

回轉(zhuǎn)鉆機(jī)用的護(hù)壁泥漿是優(yōu)質(zhì)的黏土造漿，并在泥漿中摻加膨潤(rùn)土，摻量為用水量的8%.在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)制漿池、儲(chǔ)漿池和沉淀池，并用循環(huán)槽連接，以滿足鉆孔時(shí)泥漿的需要。制漿時(shí)，要采用泥漿攪拌機(jī)，要將制作的泥漿存放在儲(chǔ)漿池內(nèi)，且循環(huán)泥漿的比例應(yīng)控制在1.2～1.3的范圍內(nèi)。在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)把握主要指標(biāo)性能。當(dāng)孔內(nèi)溢出的含有廢棄物的泥漿流入沉淀池后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉淀，會(huì)有新生的、可再利用的泥漿流入儲(chǔ)漿池，而不能再利用的泥漿經(jīng)過(guò)脫水處理后，可運(yùn)至指定的地點(diǎn)棄掉。

2.3??鉆進(jìn)

初鉆時(shí)，應(yīng)低擋慢速鉆進(jìn)，使護(hù)筒刃腳處形成堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁，鉆至護(hù)筒刃腳下1?m后，可按土質(zhì)情況以正常速度鉆進(jìn);鉆具下孔后，鉆頭應(yīng)距孔底鉆渣面50～80?mm，開(kāi)動(dòng)泥漿泵，使沖洗液循環(huán)2～3?min。之后開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)，慢慢將鉆頭放到孔底，輕壓慢轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后，逐漸增大轉(zhuǎn)速和鉆壓，并適當(dāng)控制鉆速。在正常鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)合理調(diào)整和掌握鉆進(jìn)參數(shù)，不得隨意提動(dòng)孔內(nèi)鉆具。在操作過(guò)程中，應(yīng)掌握升降機(jī)鋼絲繩的松緊度，減緩鉆桿和水龍頭的晃動(dòng)程度。在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件，隨時(shí)檢查泥漿指標(biāo)，多注意地層的變化。在地層變化處，要撈取渣樣，判明具體情況后將相關(guān)內(nèi)容記入記錄表中，并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。如果記錄內(nèi)容與地質(zhì)報(bào)告不符應(yīng)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)師聯(lián)系。在鉆進(jìn)時(shí)，注入孔口的泥漿要注意保持足夠的水頭高度，合理控制泥漿指標(biāo)，避免坍孔。水頭高度一般不低于自然地面30?cm，且相鄰樁的施工必須保持足夠的間隔時(shí)間。對(duì)樁距≤4.5?m的相鄰樁，要隔樁施工，第1根樁的混凝土澆筑

結(jié)束24?h后，再進(jìn)行第2根樁的成孔施工。

2.4??筋籠安裝

在起吊鋼筋骨架時(shí)，吊機(jī)操作應(yīng)平穩(wěn)、緩慢，避免落鉤時(shí)速度過(guò)快導(dǎo)致鋼筋籠沖擊變形，并對(duì)吊點(diǎn)處支撐環(huán)增“+”或“△”支撐，防止吊點(diǎn)處骨架變形。在起吊過(guò)程中，不得使鋼筋籠發(fā)生殘余變形。當(dāng)鋼筋籠加工完畢，成孔檢驗(yàn)合格后，即可開(kāi)始鋼筋籠的吊裝施工。為了保證鋼筋籠起吊時(shí)不變形，鋼筋籠要采用多點(diǎn)起吊的方法。采用長(zhǎng)吊繩小夾角的方法可以減小水平分力，在起吊時(shí)，可以同時(shí)起用吊車主、副2套起吊設(shè)備，主吊在前吊一點(diǎn)，副吊在后使用滑輪吊兩點(diǎn)。同時(shí)起吊主、副吊，將鋼筋籠吊離地面約1?m，再輪流起吊主、副吊，使鋼筋籠由平臥變?yōu)樾钡酰詈筘Q直鋼筋籠，將其垂直吊入孔安裝。下放鋼筋籠時(shí)，要嚴(yán)格檢查鋼筋籠保護(hù)層，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。在安裝鋼筋籠的過(guò)程中，要保持骨架垂直，接頭牢固、可靠。

在安裝鋼筋籠過(guò)程中，應(yīng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題：①鋼筋籠宜采用吊車起吊，緩慢地將鋼筋籠豎直，拆除上吊點(diǎn)以外各點(diǎn)支撐環(huán)和臨時(shí)支撐，在工人的扶持下緩慢插入孔內(nèi)對(duì)位。②鋼筋籠入孔前，應(yīng)認(rèn)真檢查鋼筋籠臨時(shí)加勁角鋼和十字撐是否拆除完畢。與此同時(shí)，要注意，不得將任何諸角鋼、短鋼筋等鐵件掉入孔內(nèi)，以免鋼筋籠受阻無(wú)法安放至設(shè)計(jì)標(biāo)高。如果一旦有鐵件不慎掉入孔內(nèi)，應(yīng)先打撈出后再下鋼筋籠。當(dāng)鋼筋籠下端接近護(hù)筒底口時(shí)，應(yīng)放慢速度，并在工人的扶持下，對(duì)準(zhǔn)孔中心緩慢下放，防止鋼筋籠碰撞孔壁造成塌孔，為清孔增加難度。一旦發(fā)生鋼筋籠骨架被卡、入孔困難等情況時(shí)，應(yīng)稍稍提起并轉(zhuǎn)動(dòng)骨架，緩慢試探入孔，直到骨架下至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

2.5??灌注水下砼

商品砼的坍落度應(yīng)在160～220?mm的范圍內(nèi)，骨料最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/8～1/6、鋼筋最小凈距的1/4，不超過(guò)40?mm。細(xì)骨料采用級(jí)配良好的中粗砂，水灰比用0.5～0.6，應(yīng)適當(dāng)提高含砂率（40%～50%），以提高水泥砂漿的和易性。灌注水下砼采用Ф258的游輪連接導(dǎo)管，導(dǎo)管要事先拼裝，經(jīng)過(guò)密封、壓力試驗(yàn)后，才可以使用。導(dǎo)管的安裝必須與孔深相對(duì)應(yīng)，管底距孔底30～50?cm，導(dǎo)管居中，固定在孔口架上，裝上漏斗，下裝隔水栓。初灌砼量不得小于2.5?m3，經(jīng)過(guò)計(jì)算，保證在埋管深度不小于2.0?m的位置初灌。初灌時(shí)，必須有0.2?m3的水泥砂漿潤(rùn)滑管子（砂漿配合比為水泥∶水∶砂=1∶0.5∶1.5）。

在灌注過(guò)程中，要注意以下幾點(diǎn)：①試驗(yàn)樁完成后，總結(jié)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)和注意事項(xiàng)，然后全面開(kāi)展其他樁的施工。②水下砼需連續(xù)灌注，不得間隔。在垂直提升導(dǎo)管時(shí)，要避免碰掛鋼筋籠，防止鋼筋籠上浮。③當(dāng)澆至鋼筋籠底面標(biāo)高處時(shí)，要放慢速度，鋼筋籠頂端用4ф22鋼筋固定在灌注架上，防止鋼筋籠上浮移動(dòng)，同時(shí)，要保證鋼筋埋臵深度符合設(shè)計(jì)標(biāo)高。④導(dǎo)管埋入砼內(nèi)要保持適當(dāng)?shù)纳疃龋话銥?～10?m，防止導(dǎo)管提升過(guò)猛而使管底提離砼面或埋入過(guò)淺，使導(dǎo)管內(nèi)斷樁夾泥。另外，要防止導(dǎo)管埋入過(guò)深，導(dǎo)致管內(nèi)砼壓不出或?qū)Ч鼙豁怕褡〔荒芴嵘?，進(jìn)而中止?jié)补喽鴶鄻?。要?jīng)常檢查砼的坍落度，并按規(guī)范制作砼試塊，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)，檢驗(yàn)砼的強(qiáng)度。⑤當(dāng)快澆筑完時(shí)，要控制樁頂標(biāo)高。樁頂標(biāo)高要高出設(shè)計(jì)標(biāo)高的5%且不小于2?m，以確保樁頂砼質(zhì)量。

3??施工過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題和防治措施

3.1??塌孔

塌孔問(wèn)題在鉆進(jìn)、灌注施工中都會(huì)出現(xiàn)，而塌孔問(wèn)題的預(yù)控可以從以下三方面入手：①要按照設(shè)計(jì)要求配置泥漿;②在鉆進(jìn)施工中，要把握好鉆進(jìn)速度，盡量放慢速度，不要因?yàn)橼s進(jìn)度而使鉆頭破壞孔壁、泥皮等;③要減少鉆渣掉入破壞泥漿質(zhì)量的問(wèn)題發(fā)生。

3.2??卡鉆

在鉆孔灌注樁鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，如果鉆具下放速度過(guò)快，使得鉆出的鉆屑來(lái)不及帶出孔外而積壓在鉆桿與孔壁之間，嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)引發(fā)卡鉆事故。如果事故輕微，應(yīng)立即關(guān)掉回轉(zhuǎn)動(dòng)力電源，將鉆具用最低的提升速度提起后重新施鉆即可;如果事故嚴(yán)重，要先將鉆機(jī)塔下大梁用機(jī)枕木墊好，再用最低提升速度拉出鉆具。

3.3??浮籠

在灌注過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮時(shí)，應(yīng)立即減緩灌注速度，在保證導(dǎo)管有足夠埋深的情況下，快速提升導(dǎo)管，待鋼筋籠回到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置時(shí)，再拆除導(dǎo)管。如果導(dǎo)管埋深不夠不能拆除導(dǎo)管時(shí)，要采用將導(dǎo)管“快速提升—緩慢放下”的方式，如此循環(huán)反復(fù)，使鋼筋籠回到設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置。

3.4??堵管

堵管問(wèn)題主要發(fā)生在灌注開(kāi)始時(shí)和灌注過(guò)程中。灌注開(kāi)始時(shí)，發(fā)生堵管問(wèn)題主要是因?yàn)楦羲豢ㄗ。蚵┒返撞炕旌狭习l(fā)生離析，混凝土沒(méi)有辦法順利下行造成的。針對(duì)這種原因造成的堵管情況，可以采取以下措施預(yù)控：灌注施工之前，先檢查導(dǎo)管，如果導(dǎo)管存在破損或彎曲的情況，不得使用。在此過(guò)程中，可借助過(guò)球?qū)嶒?yàn)。要想保證首盤混凝土有良好的和易性，要適當(dāng)增加水泥和細(xì)骨料的比例。此外，還可以在灌注漏斗內(nèi)灑水，保證其潤(rùn)濕度，以此確?；炷量梢皂樌滦?。要控制導(dǎo)管底口與孔底的距離，一般最好是30～50?cm，因?yàn)檫^(guò)小會(huì)引發(fā)堵管問(wèn)題，過(guò)大就會(huì)導(dǎo)致初灌導(dǎo)管無(wú)法埋深。

在灌注過(guò)程中，造成堵管的原因主要有混凝土的和易性太差導(dǎo)致離析問(wèn)題、石子粒徑過(guò)大、混合料中有異物、埋管深度過(guò)深、管徑過(guò)小、灌注時(shí)間太長(zhǎng)和兩盤混凝土間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。在灌注過(guò)程中，預(yù)防堵管的措施主要有以下三點(diǎn)：①要做好第一次清孔和第二次清孔工作。第二次清孔時(shí)，在沉渣小于10?cm的條件下，把泥漿密度降至1.2以下，漏斗黏度降至20?s以下。②控制好導(dǎo)管的埋深和出料落差。拔管前的導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在6?m左右，并選擇合適的隔水塞。③定期活動(dòng)導(dǎo)管。在灌注過(guò)程中，應(yīng)定期活動(dòng)導(dǎo)管，使導(dǎo)管下部的混凝土更加密實(shí)，使導(dǎo)管內(nèi)更加通暢。每灌0.8～1.2?m3的混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)活動(dòng)幾下導(dǎo)管，活動(dòng)間距為0.3?m左右，不得超過(guò)0.5?m。

4??結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程都是隱蔽工作的，要嚴(yán)格要求每道工序，保證施工質(zhì)量，任何一道工序出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的后果。因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，就要執(zhí)行合理的施工管理，重視樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)，精心施工。只有這樣，才能保證鉆孔灌注樁的質(zhì)量。

〔編輯：白潔〕

Discussion?Roadbed?Treatment?Technology?Bored

Li?Chunming

Abstract：?There?are?many?treatment?methods?roadbed?due?Bored?have?construction?speed，?small?footprint，?small?adjacent?interference，?stable?construction?quality?and?large?carrying?capacity，?etc.，?are?widely?used?in?roadbed?treatment.?Taking?a?subgrade?treatment?works，?for?example，?a?detailed?analysis?of?the?construction?of?the?technical?points，?and?an?overview?of?the?construction?prone?to?problems?and?specific?control?measures.

Key?words：?highway;?roadbed?treatment;?bored;?construction?quality