鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

溫尚宇

（中鐵上海工程局集團(tuán)有限公司七公司，西安 712000）

1 引言

社會(huì)科技飛速發(fā)展，人口也在逐漸增加，導(dǎo)致人類生活的地區(qū)也在不斷增大，野地的開墾和橋梁的建設(shè)對(duì)比以前逐年增多，橋梁建設(shè)成為便利人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾窂?，而橋梁施工的技術(shù)和方法成為重中之重。在眾多方法中，鉆孔灌注樁技術(shù)脫穎而出，成為建設(shè)橋梁的主導(dǎo)技術(shù)，本文從多方面角度出發(fā)，觀察鉆孔灌注樁技術(shù)對(duì)橋梁建設(shè)的影響和改變。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)施工前期的準(zhǔn)備工作

在建筑行業(yè)中，鉆孔灌注樁被廣泛應(yīng)用，房屋建筑和橋梁建筑應(yīng)用極多，具有速度快，省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)，而且相應(yīng)的準(zhǔn)備工作也比較簡(jiǎn)單：

第一，場(chǎng)地需要相對(duì)平整，沒有過大雜物影響施工進(jìn)行，土地夯實(shí)緊密，不會(huì)出現(xiàn)塌方情況；第二，需要設(shè)置閉合導(dǎo)網(wǎng)線，與室內(nèi)高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的閉合點(diǎn)相互閉合，從而達(dá)到規(guī)范的要求精度，經(jīng)過實(shí)地考察驗(yàn)收合格后設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)，導(dǎo)線點(diǎn)也要閉合達(dá)到精度要求；第三，提前挖出沉淀池、泥漿池、注水池等，從而準(zhǔn)備合格的粘合土或者膨潤(rùn)土；第四，要及時(shí)進(jìn)行水電接通；第五，按照實(shí)際情況和工作要求埋設(shè)護(hù)筒；第六，排查地下障礙物，防止障礙物占據(jù)樁位；第七，檢查泥漿指標(biāo)，含砂率不超過8%，膠合率不低于90%，比重也要嚴(yán)格控制在1.2～1.4，泥漿質(zhì)量直接影響鉆孔的進(jìn)度[1]。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)的具體施工工序

3.1 埋置護(hù)筒

埋置護(hù)筒是施工的重要步驟之一，主要采用的是鋼制護(hù)筒，原因是鋼制護(hù)筒硬度較強(qiáng)，便于施工的完成并且不易被損壞，厚度大都選取大于4mm小于5mm的鋼板進(jìn)行合成，頂部中部底部三處，加焊5mm和15cm加強(qiáng)圈來(lái)加固護(hù)筒。護(hù)筒安放應(yīng)該采用挖坑法，用吊車參與工作進(jìn)行安放，護(hù)筒直徑40cm左右，工作深度就是護(hù)筒長(zhǎng)度，并且在護(hù)筒填充黏土到30～50cm時(shí)打?qū)?，在護(hù)筒周圍用黏土夯實(shí)填充，防止在未來(lái)工作過程中發(fā)生塌方情況，導(dǎo)致橋梁建設(shè)產(chǎn)生不必要的硬件問題，同時(shí)測(cè)量護(hù)筒頭部高程，根據(jù)護(hù)筒樁頂部設(shè)計(jì)標(biāo)高，計(jì)算樁孔需要進(jìn)行挖深的深度，來(lái)進(jìn)行實(shí)地操作。

3.2 泥漿制備及護(hù)壁

制造泥漿護(hù)壁有許多的要求和技術(shù)做法，地下橋的成槽應(yīng)該使用泥漿護(hù)壁來(lái)進(jìn)行施工，泥漿可以使用提前準(zhǔn)備出來(lái)的黏土或者膨潤(rùn)土，如果此時(shí)選用黏土制作泥漿，那么最好選用泥漿中顆粒含量大于50%，塑性指數(shù)大于20的黏土進(jìn)行施工。一般來(lái)說(shuō)，用來(lái)施工的黏土應(yīng)該在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試，以防與工程實(shí)施所需質(zhì)量不匹配，取用與軟土層施工相匹配的黏土進(jìn)行施工，以防止泥漿在土地中滲透使得泥漿液面下降造成塌方，所以泥漿的濃度也成為施工的重要要求。泥漿保護(hù)液的儲(chǔ)存量應(yīng)該達(dá)到相應(yīng)水平，以便于及時(shí)填充，保護(hù)預(yù)定高度。此外，膨潤(rùn)土和黏土水化需要一定時(shí)間，所以新配置的泥漿應(yīng)該存放二十四小時(shí)以上或者添加催化劑使得黏土膨潤(rùn)土加速水化，從而達(dá)到相應(yīng)濃度，提高施工的效果。

3.3 鉆孔、清孔

在工作過程中，鉆孔、清孔是兩項(xiàng)非常關(guān)鍵的流程，可以選用鉆孔后一次清孔，也可以選擇一鉆孔，一清孔的情況來(lái)進(jìn)行實(shí)施，一次清孔大體來(lái)說(shuō)就是終孔后把鉆桿提起一點(diǎn)，通過利用鉆頭的攪動(dòng)將鉆渣通過正循環(huán)的工作機(jī)器排出鉆筒，相對(duì)來(lái)說(shuō)省時(shí)省力，但是省時(shí)省力的同時(shí)也對(duì)鉆孔質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響，原因是鉆筒內(nèi)儲(chǔ)存了大量的泥土，從而使得工作效率減少，鉆孔工作深度降低，使得施工深度并未達(dá)到實(shí)際希望深度，鉆孔清理中兩次清理是關(guān)鍵，一次清孔是因?yàn)橥ㄟ^觀察孔內(nèi)泥土數(shù)量從而計(jì)算挖孔深度，與預(yù)計(jì)深度進(jìn)行對(duì)比，分析情況，調(diào)整泥漿的比重，從而以便于檢查鉆孔的情況。二次鉆孔相對(duì)第一次更加重要，目的是為了清理殘?jiān)?，減少沉渣的厚度，以免減少了單樁承載力，調(diào)整泥漿的性能，滿足工程建設(shè)實(shí)施中的灌注條件。

3.4 鋼筋籠的放置

鋼筋籠放置的重點(diǎn)之一就是一定要放到鉆孔最底部，鋼筋籠起到的主要作用與柱子縱向鋼筋的受力是同理，主要起到的是抗拉力作用，主要原因是由于混凝土的抗壓能力十分強(qiáng)，但抗拉能力相對(duì)較弱，通過使用鋼筋籠增加黏土和膨潤(rùn)土的抗拉能力，大大增強(qiáng)了施工效果，使得樁本身對(duì)填充材料產(chǎn)生固定作用，使之能承受一定量的水平力，在橋涵或者其他不同的高層建筑施工時(shí)，往往使用鋼筋籠能大大提高建筑效率。另外，當(dāng)黏土或者膨潤(rùn)土成為柱狀或者條狀構(gòu)筑時(shí)，中心位置并不需要配置鋼筋來(lái)進(jìn)行凝固，所以只需要在混凝土的整體構(gòu)建接觸空氣面的正下方配置一個(gè)鋼筋，墊塊應(yīng)當(dāng)安穩(wěn)地放在下方，使其和鋼筋緊密接觸可以避免懸空翹角等現(xiàn)象。

3.5 灌注

灌注實(shí)際操作方法如下，第一次澆筑的深度和埋入粘土和膨潤(rùn)土的柱面應(yīng)不少于0.8m，埋管2～6m是指澆筑的過程當(dāng)中，埋管對(duì)于深度的控制，但這個(gè)方法并不容易實(shí)現(xiàn)，原因是現(xiàn)在大多數(shù)的用土都是商品混凝土，很難控制高度的精確程度，但現(xiàn)在導(dǎo)管強(qiáng)度相對(duì)較高，所以埋管深度也可以相對(duì)放大。

4 鉆孔灌注樁施工過程中的主要問題及解決對(duì)策

4.1 漏漿問題

避免漏漿問題主要可在以下幾個(gè)方面做出處理：

第一，準(zhǔn)備工作，在橋位進(jìn)行實(shí)際地質(zhì)觀察，對(duì)每個(gè)樁進(jìn)行工程的地質(zhì)鉆探，對(duì)于地質(zhì)中不同深度的不同分層的巖層分界面以及不良工程地理位置做出正確判斷，用來(lái)指導(dǎo)施工；第二，筑島面積一定要滿足施工的要求，高度一定要高于河床的水位，保證所需孔內(nèi)有足夠的水頭的壓力；第三，制作護(hù)臂泥漿，在進(jìn)行施工之前應(yīng)該準(zhǔn)備好足夠的粘土，做泥漿性能的實(shí)驗(yàn)；第四，通過對(duì)施工地質(zhì)的分析，以及工作機(jī)械設(shè)備問題的解決，采用到的是正循環(huán)回旋鉆機(jī)，如果在砂礫層，應(yīng)當(dāng)及時(shí)控制進(jìn)尺速度，不應(yīng)太快，否則會(huì)對(duì)機(jī)器產(chǎn)生重大傷害，如果遇到不良地質(zhì)條件，即溶蝕現(xiàn)象，裂隙溶洞，軟弱層，孔內(nèi)護(hù)臂泥漿在滲透時(shí)按之前的方法進(jìn)行鉆孔[2]。

4.2 掉鉆問題

發(fā)生掉鉆事故后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)了解掉鉆的深度、鉆頭的形狀和型式、地下地層的情況以及水位高低等情況，制定相應(yīng)的處理方式來(lái)進(jìn)行解決，主要分為以下幾種方式：

第一，鉆頭上如果存在打撈環(huán)，可以通過打撈鉤將鉆頭撈出；第二，如果是鋼絲繩拉斷引起的問題，鉆桿外還留有鋼絲繩，那么就需要重新連接鋼絲繩和鉆杠，或者用兩臺(tái)吊機(jī)結(jié)合然后交叉拔起鉆桿和鉆頭；第三，如果鉆頭掉入孔中較深的位置且與孔壁之間互卡較緊，則應(yīng)當(dāng)先采取鉆孔擴(kuò)大措施，再向下用護(hù)筒護(hù)臂對(duì)鉆頭進(jìn)行打撈。

4.3 鉆孔偏斜問題

鉆孔偏斜是指鉆孔方向和地平面出現(xiàn)較大垂直偏差或者彎曲，主要造成原因和處理方法如下：

第一，施工現(xiàn)場(chǎng)地面相對(duì)較軟，或者深層地面和表地面軟硬不均勻，導(dǎo)致支撐力不同，造成鉆孔偏斜，為避免事故發(fā)生，應(yīng)選擇合適的場(chǎng)地進(jìn)行施工作業(yè)；第二，沒有提前做好安裝工作是造成鉆孔傾斜的隱患，因此要求安裝地基穩(wěn)固，鉆機(jī)就位時(shí)，應(yīng)當(dāng)完成三點(diǎn)一線以確保鉆孔的穩(wěn)定；第三，施工機(jī)器本身質(zhì)量不過關(guān)，壓力不均勻，從而導(dǎo)致鉆孔偏斜的情況，應(yīng)及時(shí)更換良好的儀器，從而避免不良情況的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁施工中是極為重要的基礎(chǔ)建設(shè)保障，本文介紹了鉆孔灌注技術(shù)的情況，用以推廣此技術(shù)并加速人類生活科技的發(fā)展。