公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)探析

劉壽軍

(貴州省鎮(zhèn)遠(yuǎn)公路管理段)

1 施工準(zhǔn)備工作

施工前，根據(jù)地質(zhì)資料做好場(chǎng)地平整，探明和清除樁位處的地下障礙物，按平面布置圖的要求做好施工現(xiàn)場(chǎng)的施工道路、供水供電、泥漿池和排漿槽等泥漿循環(huán)系統(tǒng)、施工設(shè)施布置、材料堆放等。制定詳細(xì)的質(zhì)量管理措施，明確施工工序檢查程序，施工安全保障措施。明確施工的技術(shù)要求和安全生產(chǎn)措施，制定安全勞動(dòng)保護(hù)措施，各安全生產(chǎn)設(shè)備必須在施工前進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。泥漿池設(shè)置在合理位置四周用圍欄圍擋并設(shè)置警示標(biāo)志。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

鉆孔灌注樁施工工藝流程一般分為:施工準(zhǔn)備→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→樁機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→撥出護(hù)筒→成樁質(zhì)量檢測(cè)。

2.1 施工準(zhǔn)備

鉆孔灌注樁施工前首先要做的工作就是場(chǎng)地的布設(shè)，依據(jù)施工的平面布置圖布置好工程施工的水電系統(tǒng)、道路網(wǎng)和泥漿循環(huán)系統(tǒng)等等，其中要注意的一點(diǎn)就是保證施工場(chǎng)地的材料堆放有理有序，場(chǎng)地干凈整潔;其次，鉆孔灌注樁施工前應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行圖紙和施工方案交底，與此同時(shí)，認(rèn)真的檢查施工中將要用到的原料，避免不達(dá)標(biāo)的原材料用于鉆孔灌注樁。

2.2 施工泥漿制備及其處理

泥漿是鉆孔灌注樁施工中必不可少的主要原材料，所以泥漿的制備及其處理必然會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量起著不可忽視的作用。泥漿制備中需要用到的材料包括土層和具有潤(rùn)滑粘連效果的膨潤(rùn)土兩種。泥漿制作好了之后接下來(lái)就得開(kāi)始制作泥漿護(hù)壁，由于護(hù)壁的制作過(guò)程可能需要進(jìn)行水下鉆孔樁基施工，而且施工場(chǎng)地的水位的漲落是不穩(wěn)定的，所以護(hù)壁的泥漿面最好能高于地下水位1.5 m 最低也不能低于1 m，這樣才能避免水的侵蝕。一般來(lái)說(shuō)施工部位土層滲漏會(huì)影響到孔壁的穩(wěn)定性，需要有相應(yīng)的預(yù)防措施。

2.3 護(hù)筒的施工

泥漿制作完成后接下來(lái)就是護(hù)筒的安裝和施工。護(hù)筒的施工過(guò)程中需要注意施工場(chǎng)地的地質(zhì)狀況，因?yàn)楦鶕?jù)實(shí)地狀況的不同其護(hù)筒的埋置深度也不相同，護(hù)筒的內(nèi)徑一般要大于樁徑約30 cm，以確保施工過(guò)程中一定范圍內(nèi)的沖創(chuàng)不會(huì)影響到護(hù)筒的質(zhì)量;護(hù)筒的安裝深度和距離要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體的距離和尺寸大小標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行確定。而護(hù)筒與鉆孔的孔壁之間需要使用較軟的粘土進(jìn)行填充，護(hù)筒平面位置的偏差一般不得大于50 mm，傾斜度的偏差不得大于1%。

2.4 鉆孔機(jī)的安裝與定位

鉆孔機(jī)的安裝和定位過(guò)程中最關(guān)鍵的工作就是確保安裝地基的穩(wěn)固。一旦地基的穩(wěn)定性比較差，施工中就比較容易出現(xiàn)鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心這樣的情況，影響工程的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)安裝地段的地質(zhì)狀況來(lái)判斷，對(duì)于地層較軟和有坡度的地基，可以采用推土機(jī)將較高的坡土推平，在較軟的地層墊上相應(yīng)的鋼板或枕木。

2.5 鉆孔施工

鉆孔施工是灌注樁基的關(guān)鍵一環(huán)，只有保證鉆孔施工的質(zhì)量才能確保灌注樁孔混凝土澆筑有良好的基礎(chǔ)。施工的時(shí)候要注意確保鉆機(jī)的平穩(wěn)，并采用鋼絲繩作為標(biāo)尺控制好鉆孔深度以及垂直度。為了保證鉆孔的時(shí)候泥漿的水位不會(huì)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，確保表層的穩(wěn)定性就需要及時(shí)進(jìn)行灌漿。鉆孔施完成之后還需要做一些后續(xù)工作，清理鉆孔底部雜物并安裝好鋼筋籠。

2.6 清孔

在鉆孔到位之后要立即進(jìn)行清孔工作，將鉆孔過(guò)程中產(chǎn)生的沉渣都清理干凈，讓混凝土和基巖接合得更加的完好，這樣才能對(duì)提高樁底承載力真正有效。一般來(lái)說(shuō)，要滿(mǎn)足混凝土灌注前對(duì)泥漿性能的要求，要進(jìn)行兩次清孔:第一次清孔是鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后直接利用鉆具進(jìn)行的換漿清孔工作。這次清孔工作將為后繼的工作做好良好的準(zhǔn)備，這次清孔的過(guò)程中，其較強(qiáng)的沖力能很好的清理到大多數(shù)的雜物，比如體積偏大的泥塊等也能被沖力排出孔外，承擔(dān)了主要的清理工作。相對(duì)而言，第二次清孔的沖力或者吸力都大不如第一次清孔，因?yàn)榈诙吻蹇撞捎媒孛娲值膶?dǎo)管來(lái)進(jìn)行清理的，是在下完鋼筋籠和導(dǎo)管以后利用導(dǎo)管進(jìn)行的清孔。第二次清孔的作用就是將泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣清理掉。

2.7 混凝土的澆筑

前期工序完成之后需要進(jìn)行混凝土的澆筑施工。依據(jù)施工要求水下混凝土必須連續(xù)進(jìn)行澆筑;灌注時(shí)及時(shí)拆除埋深了的導(dǎo)管，控制導(dǎo)管埋置的深度并按照孔內(nèi)混凝土面的位置對(duì)其進(jìn)行合理的調(diào)整;灌注接近規(guī)定標(biāo)高時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢測(cè)，控制灌入量，為確保破除樁頭后的混凝土質(zhì)量樁頂需達(dá)到0.5～1.0 m。施工過(guò)程中要做好排水工作，避免下雨的時(shí)候雨水進(jìn)入到鉆孔內(nèi)。

2.8 樁基質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收

質(zhì)量檢測(cè)可檢驗(yàn)鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這里僅指樁身結(jié)構(gòu)完整性及樁承載力檢測(cè)。樁身結(jié)構(gòu)完整及樁的承載能力檢測(cè)有鉆芯法、動(dòng)測(cè)法、聲波透射法及射線法，以及靜荷載試驗(yàn)法。在這幾種試驗(yàn)法中只有聲波透射法，其機(jī)理明確，設(shè)備簡(jiǎn)單，檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，適用性廣。由于單獨(dú)使用靜荷載法無(wú)法滿(mǎn)足施工后沉降達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而動(dòng)測(cè)法還不能直接測(cè)出承載力值，所以通常將兩者結(jié)合起來(lái)使用。

3 質(zhì)量分析及控制重點(diǎn)

3.1 鉆機(jī)成孔質(zhì)量控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作:(1)采取隔孔施工程序。(2)確保樁身成孔垂直精度。(3)確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。

3.2 泥漿指標(biāo)檢測(cè)

(1)護(hù)壁用的泥漿應(yīng)滿(mǎn)足護(hù)壁要求，液面需高于地下水位0.5 m 以上，有條件時(shí)，以高于地下水位2 m 以上更好。若護(hù)壁的泥漿膠體率低、砂率大，則不僅護(hù)壁性能差，而且因其容重較大，勢(shì)必產(chǎn)生沉淀速度過(guò)快的問(wèn)題。(2)由于清孔時(shí)利用大功率的泥漿泵翻騰底部沉渣形成上升力，并利用泥漿的浮力將沉渣排出。因此檢查沉渣厚度前須關(guān)閉泥漿泵切斷排渣動(dòng)力，并等待5～10 min 使底部較大顆粒的沉渣沉積，再使用測(cè)錘檢測(cè)沉渣厚度。

3.3 鋼筋籠制造和吊放質(zhì)量控制

(1)鋼筋籠制造前首先要檢驗(yàn)鋼材的質(zhì)保資料，檢驗(yàn)合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制造質(zhì)量。鋼筋籠在混凝土灌注前全體放入孔內(nèi)。(2)灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10～1.20，測(cè)得孔底沉渣厚度小于50 mm，即抓緊吊放鋼筋籠。鋼筋骨架豎直吊裝入孔，防止沖擊護(hù)筒和孔壁形成坍孔。

3.4 灌注質(zhì)量控制

(1)在設(shè)計(jì)配合比的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)的施工配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整。(2)混凝土攪拌必須有保證的時(shí)間和一個(gè)控制的塌落度。(3)澆灌混凝土的導(dǎo)管，在使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0 MPa，且應(yīng)提交導(dǎo)管試壓報(bào)告。在整個(gè)澆灌過(guò)程中，要隨時(shí)了解混凝土的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度。(4)注意首批混凝土量必須滿(mǎn)足導(dǎo)管埋深不能小于1.5 m，所以漏斗和儲(chǔ)料斗及漏斗和輸送泵的混凝土儲(chǔ)存數(shù)量要充足。(5)首批混凝土灌注正常后，必須連續(xù)進(jìn)行，不得中斷。否則先灌入的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后灌入的混凝土從導(dǎo)管中流出，造成斷樁。(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0.5～0.8 m 高度，待樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%時(shí)，將其鑿除。(7)灌注商品混凝土?xí)r，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系混凝土供應(yīng)商，確?；炷吝B續(xù)供應(yīng)連續(xù)澆注。水下混凝土根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，混凝土到場(chǎng)后應(yīng)檢查出廠配比單，確保混凝土配比準(zhǔn)確無(wú)誤。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，鉆孔灌注樁施工中，嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，切實(shí)加強(qiáng)質(zhì)量管理意識(shí)，加強(qiáng)施工人員的責(zé)任心，因?yàn)殂@孔灌注樁的是十分繁雜的系統(tǒng)性工程，一個(gè)細(xì)節(jié)上出現(xiàn)偏差都將不利于整個(gè)樁基施工，只有按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工才能為后期建設(shè)做好準(zhǔn)備。

［1］朱勇.鉆孔灌注樁樁基施工中的易現(xiàn)問(wèn)題及處理［J］.現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2009，(17).

［2］張新利.混凝土鉆孔灌注樁施工中的質(zhì)量通病［J］.科技資訊，2009，(5).