淺析鉆孔樁施工技術(shù)在高速鐵路大橋中的運用

劉建紅

（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300303）

高速鐵路大橋工程是我國基礎(chǔ)性建設(shè)，能夠有效地促進居民生活水平與經(jīng)濟發(fā)展。在實際施工建設(shè)的過程中，鉆孔樁施工的作用不容小覷，施工的質(zhì)量也將直接關(guān)乎工程項目整體質(zhì)量。因為高速鐵路大橋施工程序相對復(fù)雜，所以要不斷提高各施工工序技術(shù)要求，以保證項目質(zhì)量的有效增強。

一、高速鐵路道橋工程項目概況

京津城際延伸線天津至于家堡工程跨津秦客專特大橋起訖里程為CJDK34＋661～CJDK176＋210.13里程段，全長7394.08m。在整個線路的沿線位置，所需改移管線相對較多，而且還有部分線路位于魚塘和京山鐵路左側(cè)護路河內(nèi)部，因而在橋梁施工建設(shè)之前，應(yīng)改移原有河道部分并對原有河道進行清淤回填處理。在基礎(chǔ)施工的過程中，則要選擇止水鋼板樁進行安全防護，使得工程項目周邊的既有線路和現(xiàn)場施工安全。

二、高速鐵路大橋中鉆孔樁施工技術(shù)的實際運用

（一）施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

開展鉆孔樁施工作業(yè)前，需保證測量放樣準(zhǔn)確且沒有錯誤，經(jīng)過監(jiān)理驗收合格，并根據(jù)具體規(guī)定要求貫徹落實施工圖紙的現(xiàn)場核對工作。除此之外，要事先完成用地審批的工作，保證水、電、道路通常且施工場地平整，與現(xiàn)場施工需求相適應(yīng)。對于進場的施工人員，同樣要與施工需要相吻合，經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且考核成績合格，確保持證上崗。除此之外，現(xiàn)場管理人員、技術(shù)人員與作業(yè)人員應(yīng)完成技術(shù)交底工作。施工所需機械設(shè)備進場并與施工需求相契合，完成安裝與調(diào)試的工作。進場的施工材料能夠滿足連續(xù)施工的要求，并開展檢驗、水質(zhì)化驗以及配合比的選擇等相關(guān)試驗。而施工所需的樁基混凝土則由津秦客專四分部拌合站負責(zé)供應(yīng)。

（二）鉆孔樁施工工藝流程

將鉆孔樁施工技術(shù)應(yīng)用在高速鐵路大橋施工建設(shè)中，應(yīng)嚴格遵循鉆孔樁的施工工藝流程。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→埋設(shè)鋼護筒→鉆機就位→鉆進→中間檢查→終孔→清孔→測孔→安放鋼筋籠→安放導(dǎo)管→二次清孔→灌注混凝土→鑿樁頭、檢驗。

（三）鉆孔施工環(huán)節(jié)

在施工過程中，鉆孔樁選擇使用旋挖鉆TRM280。而在鉆進的時候，將鉆機開啟并保證鉆筒的中心與設(shè)計樁位的中心對準(zhǔn)，在保證鉆頭垂吊穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，緩慢地導(dǎo)正并下入到井孔內(nèi)部，借助勻速的方式下放到作業(yè)面。此時，液壓裝置加壓且旋轉(zhuǎn)鉆進。在鉆渣經(jīng)過進渣口進入鉆筒的同時，要向孔內(nèi)注入泥漿，并結(jié)合屏顯的具體深度，在確定鉆筒內(nèi)部被鉆渣填滿以后反轉(zhuǎn)，進而將進渣口關(guān)閉。隨后，將鉆桿提升并帶動鉆筒，始終向孔內(nèi)部注入泥漿，在保證孔內(nèi)水頭后需提起鉆筒，在整個過程中起鉆應(yīng)緩慢，在提到距離孔底幾米的位置，若沒有遇到阻力，即可采用正常的速度提升到井口位置，并在液壓系統(tǒng)的作用下開啟筒門，將鉆渣排除，反復(fù)操作直到滿足設(shè)計標(biāo)高。

在鉆孔之前，應(yīng)通過對水準(zhǔn)儀的使用，將護筒頂?shù)臉?biāo)高進行測量，并結(jié)合孔底標(biāo)高對孔深進行推算。鉆進的時候應(yīng)選擇使用測繩對孔深展開測量，且保證孔深超過設(shè)計的深度。除此之外，應(yīng)對鉆機水平進行實時檢查，以保證鉆進的垂直度與標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合?？讖絼t選擇使用探孔器予以測量，如果出現(xiàn)縮徑的現(xiàn)象需要掃孔處理，在滿足要求以后才能夠開展后期施工工序。

在開孔以前，質(zhì)檢工程師需要進行嚴格的檢查與驗收，在合格且測量復(fù)核沒有錯誤的情況下才能夠開鉆。在鉆進的時候，操作人員需要對鉆桿的垂直度進行觀察，同時利用測繩對鉆孔的深度展開控制。在鉆進初期，應(yīng)選擇低速鉆進的方式，以免孔位出現(xiàn)偏差。只有鉆進到護筒之下的三米位置才能夠以正常的速度鉆進。需要注意的是，鉆進的過程要掌握進尺的速度，對孔內(nèi)的情況進行實時觀察，確保泥漿的循環(huán)性與液面高度。除此之外，在鉆孔的時候需要對渣樣抽取處理，保證能夠和設(shè)計地質(zhì)資料內(nèi)容相對應(yīng)，詳細地做好記錄。其中，每進尺兩米亦或是巖層發(fā)生變化的位置，需要對鉆渣進行觀察以了解土質(zhì)的類型。最重要的是，各墩臺第一根樁必須要取存土樣，而且要每鉆進兩米取樣一次，每次取樣量超過100克，并在取樣以后根據(jù)取樣順序標(biāo)注出取樣的深度，使用塑料袋進行封存。

（四）清孔環(huán)節(jié)

在鉆孔滿足設(shè)計的深度以后，需要對孔徑、孔深、孔位、垂直度進行相應(yīng)的檢查，并且保證各項指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)要求相吻合的情況下即可開展清孔作業(yè)。在此過程中，應(yīng)選擇使用泥漿置換的方法。而清孔也必須要與設(shè)計和規(guī)范要求相吻合，其中，孔內(nèi)排出亦或是抽出泥漿，用手觸摸應(yīng)保證不存在2-3毫米的顆粒，且泥漿的比重不能超過1.1，實際的含砂率也要低于2%，粘度控制在17-20秒。對水下混凝土澆筑之前，孔底的沉渣厚度不能超過20厘米，而且不允許使用深鉆孔深度來替代清孔。

開展清孔排渣工作的過程中，應(yīng)保證孔內(nèi)水頭并有效地防止坍塌。而在水下混凝土澆筑之前，對沉渣的厚度進行檢查，并進行二次清孔處理。如果有必要，需使用高壓風(fēng)沖射孔底的沉淀物，確?？椎壮猎暮穸炔怀^20厘米，隨后即可開展水下混凝土澆筑施工作業(yè)。

（五）驗孔環(huán)節(jié)

在驗孔的過程中，需要借助制作探孔器對孔深、孔徑、傾斜度及孔底沉渣厚度進行檢查，在滿足規(guī)范要求且監(jiān)理工程師簽證以后，即可展開后續(xù)施工作業(yè)。

（六）鉆孔異常的有效處理

第一，坍孔的處理。在實際鉆孔的過程中，若出現(xiàn)了坍孔的情況，必須針對其中的原因進行查明并深入分析和處理，借助深埋護筒等相關(guān)措施繼續(xù)開展鉆進工作。其中，應(yīng)與施工現(xiàn)場具體狀況相互結(jié)合，將干鋸末加入到泥漿當(dāng)中，使得泥漿的比重增加，對孔壁的結(jié)構(gòu)予以有效的改善。若坍孔的程度相對嚴重，則需要回填并重新開展鉆孔施工。

第二，縮孔的處理。如果在鉆孔的過程中出現(xiàn)彎孔縮孔的現(xiàn)象，通常應(yīng)將鉆頭提起至偏孔的位置并反復(fù)進行掃孔處理，在鉆孔正直的情況下，若存在嚴重的彎孔與探頭石等問題，則應(yīng)當(dāng)選擇使用小片石或卵石與黏土混合物，將其回填至偏孔的位置，并在填料沉實以后再鉆孔并完成糾偏。

第三，埋鉆和卡鉆的處理。一般情況下，埋鉆主要發(fā)生在一次進尺太多或者是砂層中泥漿沉淀過快的情況下，而卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底蓋合攏不理想，在鉆進過程中自動打開或鉆進卵石地層的時候，卵石掉落卡鉆等方面。一旦出現(xiàn)埋鉆或卡鉆的情況，鉆頭的周邊就會沉淀大量泥漿，進而形成側(cè)阻力。所以在實際處理的過程中，要對阻力進行消除，并且不允許強行處理，以免對引發(fā)鉆桿扭斷與動力頭受損等負面問題。在事故發(fā)生以后，需要確?？變?nèi)的泥漿充足，并始終保證孔內(nèi)的壓力，使得孔壁處于穩(wěn)定狀態(tài)，以免出現(xiàn)坍塌的情況，進而為事故的處理提供必要的保障。

（七）水下混凝土的灌注

第一，對首批封底混凝土數(shù)量進行計算和控制，確保混凝土的初存量與首批混凝土入孔相吻合，而且導(dǎo)管埋入混凝土的深度應(yīng)控制在1-3米范圍內(nèi)。如果樁身較長，則應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾訉?dǎo)管埋入混凝土的深度，以保證下落時具備特定沖擊能量。隨后，泥漿經(jīng)由導(dǎo)管排出，并保證漏斗底口位置合理地設(shè)置隔水裝置。

第二，水下混凝土的澆筑要保證連續(xù)，不應(yīng)中途出現(xiàn)停頓的情況。其中，要盡可能減少導(dǎo)管拆除的間斷時間，且各樁澆筑的時間要控制在八小時范圍內(nèi)。完成混凝土澆筑作業(yè)以后，應(yīng)在地面以下及樁頂以下孔口護筒混凝土初凝之前拔出。在澆筑的整個過程中，應(yīng)保證導(dǎo)管提升的及時性，對導(dǎo)管的埋深進行有效的控制，盡量在2-6米。

（八）驗樁環(huán)節(jié)

在混凝土的強度達到特定強度以后，需選擇使用挖掘機開挖基坑，并且保證露出樁頭。其中，對風(fēng)槍進行使用，對承臺底面以上到設(shè)計高程范圍的基樁頂部鑿至露出新鮮混凝土。在此基礎(chǔ)上，基樁埋入承臺長度及樁頂主鋼筋錨入承臺長度需要與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求相適應(yīng)，并借助超聲波法進行檢測。

綜上所述，在開展高速鐵路大橋工程項目施工建設(shè)的過程中，要想有效地規(guī)避鉆孔樁施工問題的出現(xiàn)，就必須加大對于鉆孔樁施工技術(shù)的管理與控制力度。在這種情況下，要求參與到工程項目施工建設(shè)中的各單位履行自身職責(zé)并強化合作與監(jiān)督，貫徹并落實高速鐵路大橋工程項目鉆孔樁的施工技術(shù)管理工作。另外，施工企業(yè)需要積極地引入全新的設(shè)備與技術(shù)，以保證鐵路橋梁工程項目的施工質(zhì)量滿足要求，并且為我國高速鐵路建設(shè)事業(yè)的推進發(fā)展提供必要的安全基礎(chǔ)。

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