公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的研究與應(yīng)用

王丹丹 李心秋

摘 要：鉆孔灌注樁在高速公路橋梁及其他結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)施工中已取得普遍應(yīng)用。其施工過程受施工工序復(fù)雜、地層不確定性、成樁后無(wú)法修復(fù)等因素影響，加上地下施工隱蔽事項(xiàng)較多，質(zhì)量控制難度增大。因此文章對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行研討，對(duì)于保障橋梁工程品質(zhì)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；鉆孔灌注樁；研究；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U445文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 施工過程存在的常見質(zhì)量問題及防治措施

鉆孔灌注樁在成孔和灌注過程屬地下隱蔽工程，施工工序繁多復(fù)雜，在施工過程中容易發(fā)生掉物掉鉆、孔壁坍塌、鉆孔偏斜、鋼筋籠上浮[1]等質(zhì)量問題，處置不當(dāng)將直接影響工程質(zhì)量和進(jìn)度，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.1 掉物掉鉆

造成原因主要包括鉆桿滑脫；鉆頭套破裂或鋼絲繩斷開；操作失誤，掉入物件。主要預(yù)防措施有吊鉤法、套環(huán)法、擴(kuò)大孔徑法。主要預(yù)防及處理措施有開鉆前清除孔內(nèi)落物，并在護(hù)筒口加蓋，經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)接裝置；在沖錐上預(yù)先焊打撈環(huán)、打撈杠。

1.2 孔壁坍陷

鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。造成原因主要有：土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高；鉆進(jìn)速度過快、空鉆時(shí)間過長(zhǎng)。主要防治措施包括：在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周；使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位；控制進(jìn)尺速度，縮短灌注時(shí)間。

1.3 鋼筋籠上浮

當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底時(shí)，由于澆注的混凝土自導(dǎo)管翻出由下而上的壓力較大，拖動(dòng)了鋼筋籠上?。换蛴捎诨炷烈驖沧r(shí)間較長(zhǎng)，已近初凝，表面形成硬殼，砼與鋼筋籠有一定握裹力，混凝土在導(dǎo)管翻出后以一定的速度向上頂升，帶動(dòng)鋼筋籠上移。主要預(yù)防措施有減少沉渣厚度；保證混凝土攪拌質(zhì)量：適當(dāng)控制導(dǎo)管埋深，減小對(duì)導(dǎo)管的沖力；盡可能減少澆注時(shí)間。

1.4 鉆孔偏斜

成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。造成原因主要有：鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；土層軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。主要防治措施包括：將場(chǎng)地夯實(shí)平整；鉆機(jī)底座均勻著地，鉆桿及時(shí)校正；進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，要吊著鉆頭低速進(jìn)尺。

2 鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備

2.1 工前排查

施工前，應(yīng)熟悉和分析施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)地質(zhì)、水文資料、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，排查施工區(qū)域內(nèi)地下管線、地質(zhì)構(gòu)筑物、危險(xiǎn)建筑等的分布情況。

2.2 場(chǎng)地清理

鉆孔開鉆前，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整平、壓實(shí)，確保施工地點(diǎn)應(yīng)比四周原地貌稍高，便于排漿和現(xiàn)場(chǎng)清潔，同時(shí)滿足鉆機(jī)機(jī)械運(yùn)輸和安裝要求。

2.3 機(jī)具準(zhǔn)備

沖擊鉆、旋挖鉆等鉆機(jī)鉆具進(jìn)場(chǎng)安裝、調(diào)試，柱孔和沉淀池間設(shè)置“S”型曲線泥漿沉淀槽，利于沉渣。

3 鉆孔灌注樁施工控制技術(shù)

3.1 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒埋設(shè)高于地面至少0.5m，開挖后必須用黏土回填固實(shí)保護(hù)，保障孔內(nèi)水頭高度，增加空內(nèi)壁壓力，防止產(chǎn)生塌孔。陸上鉆孔樁可直接放出樁中心，依據(jù)樁中心在四周施放護(hù)樁后再埋設(shè)護(hù)筒。

3.2 泥漿制備

泥漿有護(hù)壁、排渣、清孔的作用[2]。在泥漿制備過程中，應(yīng)針對(duì)不同土層的實(shí)際情況，選用和配置不同的泥漿。沖擊鉆一般泥漿比重控制在1.3以上。為防止塌孔，現(xiàn)場(chǎng)需配備泥漿檢測(cè)三件套及時(shí)對(duì)密度、粘度、含沙量進(jìn)行檢測(cè)，用濾砂器進(jìn)行過濾，以確保泥漿質(zhì)量。

3.3 鉆孔清孔

在鉆孔過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查樁徑尺寸、平面位置和傾斜度。根據(jù)地質(zhì)情況合理控制進(jìn)尺速度。遇孤石、傾斜巖層等地質(zhì)條件時(shí)，為防止偏孔應(yīng)進(jìn)行片石回填。如果巖面節(jié)理層傾斜嚴(yán)重時(shí)，要小沖程輕落錘，僅使錘頭與傾斜面最高點(diǎn)接觸，逐步糾偏。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑進(jìn)行成孔檢查[3]，檢查合格后應(yīng)進(jìn)行清孔，并清除護(hù)筒上的泥皮，清孔后泥漿比重控制在1.03-1.10之間。

3.4 鋼筋籠安裝

將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放在孔內(nèi)，定位好后加以固定。下放鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)緩慢均勻，并根據(jù)下放深度，隨時(shí)調(diào)整鋼筋骨架入孔的垂直度，應(yīng)避免其傾斜及擺動(dòng)。樁基鋼筋與墩柱鋼筋連接時(shí)，要求單面焊縫長(zhǎng)20cm且不小于規(guī)范要求，分三段焊接。

3.5 混凝土灌注

鋼筋籠下好后，灌注混凝土前，應(yīng)再次檢查沉淀層厚度、泥漿指標(biāo)，如超過規(guī)定值應(yīng)進(jìn)行二次清孔，然后按要求下導(dǎo)管。灌注前，保持導(dǎo)管底部距孔底30cm，先將導(dǎo)管緩慢落至孔底后再上提30cm，封底混凝土保證導(dǎo)管埋深不小于1m?；炷翝仓^程應(yīng)保持連續(xù)，不得中斷。當(dāng)混凝土塌落度過小灌注困難時(shí)可采用向罐車加適量的減水劑來改善混凝土流動(dòng)性或不改變水膠比時(shí)加水、減水劑的混合物，嚴(yán)禁私自向罐車內(nèi)加水。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量關(guān)系到公路橋梁工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，進(jìn)而影響項(xiàng)目的整體質(zhì)量和安全，因此應(yīng)加強(qiáng)鉆孔灌注樁全過程的施工質(zhì)量控制，特別是強(qiáng)化隱蔽工程環(huán)節(jié)的監(jiān)督，落實(shí)質(zhì)量管控措施，不斷降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，防范質(zhì)量事故發(fā)生，提高工程整體質(zhì)量管理水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧偉團(tuán).闡述鉆孔灌注樁施工中的一些質(zhì)量問題及措施[J].大科技，2012（3）：291-292.

[2]徐健，王金榮.對(duì)鉆孔灌注樁泥漿作用的再認(rèn)識(shí)[J].江蘇交通工程，2002（5）：47-48.

[3]王建軍，王秧巾.鉆孔灌注樁施工工藝流程操作要點(diǎn)[J].黑龍江交通科技，2016（8）：87-88.

作者簡(jiǎn)介：王丹丹（1991-），女，本科，助理工程師，專業(yè)：工程管理，研究方向：道路與橋梁。