橋梁水下鉆孔成樁基礎施工技術(shù)優(yōu)化

閆建宇

(山西交通控股集團有限公司大同北高速公路分公司，山西 大同 037001)

1 工程概況

某高速公路改建項目，位于當?shù)刂匾慕煌屑~中，與多條線路連接，穿越河流，對于當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展以及各個地區(qū)的貿(mào)易交流起到了非常重要的作用。本文以該項目的某跨河橋梁為案例進行，深入分析鉆孔灌注樁基在河道水下施工的技術(shù)特點，從而可以了解該技術(shù)的優(yōu)勢。鉆孔灌注樁應用范圍比較廣、成本較低，可以實現(xiàn)多孔同時施工，施工效率比較高，使用鋼筋混凝土澆筑成為樁基結(jié)構(gòu)，具備較高的承載力。此外，鉆孔灌注樁還可以結(jié)合當?shù)氐匦翁攸c來修改其截面尺寸，可以有效的加固與優(yōu)化樁身結(jié)構(gòu)受力條件。在施工的過程中，應該嚴格控制泥漿液的排放，可以有效的避免環(huán)境污染的問題，但是在施工中極易出現(xiàn)強度不足、斷樁、蜂窩等質(zhì)量問題。本文的鉆孔灌注樁是河道中進行，在施工前需要深入分析對于環(huán)境的影響，掌握施工的難點和缺陷，特別是水下護筒技術(shù)與水下澆筑混凝土方面，從而可以避免給成樁造成不利的影響，為今后類似工程的實施奠定基礎。

2 水下鉆孔成樁

2.1 橋梁工程鉆孔樁施工準備

充分的做好橋梁施工前的準備工作，這是保證工程質(zhì)量、效率的基礎條件，只有準備充足才能確保鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量和效率。從目前的工程實際情況來分析，準備工作主要包含如下幾點。

(1)施工設計

首先，在設計方案確定前需要深入到施工現(xiàn)場中了解地質(zhì)條件，進行必要的地質(zhì)勘察，形成詳細的勘察報告，各項數(shù)據(jù)達到精確度與準確度的要求，給設計工作提供基礎條件。其次，設計人員按照勘察報告進行設計，完成之后要經(jīng)過管理人員復核，結(jié)合現(xiàn)場情況進行復查，保證設計方案符合現(xiàn)場的施工具體情況。

(2)準備相關(guān)機械材料

在施工開始前，需要根據(jù)設計方案的要求來準備所有的機械、施工材料等。同時還需要對現(xiàn)場的水源、泥漿循環(huán)、泥漿池等部分進行詳細的檢查，確保這些輔助設施能夠有效的使用，可以滿足正常施工的需要。對于工程中的原材料來說，應該嚴格控制其質(zhì)量，保證其達到設計方案的要求，任何不達標的材料禁止使用到工程中。保證原材料的質(zhì)量是提升工程質(zhì)量水平的關(guān)鍵性措施，一旦原材料出現(xiàn)任何質(zhì)量問題，都會影響鉆孔灌注樁的施工效果。對于施工機械方面來說，要結(jié)合設計方案中要求的地質(zhì)條件、樁體直徑與長度等參數(shù)選擇合適的型號，以滿足工程順利實施的需要。

2.2 鉆孔灌注樁護筒技術(shù)

按照設計方案的要求來埋設護筒，該部分主要應用的是鋼板制作而成，其直徑要超出鉆頭直徑10 cm，長度3～4 m，根據(jù)需要進行鋼護筒的固定，然后使用振動打樁機將其打入到河床底部的位置上。根據(jù)技術(shù)要求，結(jié)合河床底部地質(zhì)條件來確定鋼護筒埋設深度：軟土、淤泥、黏土層為4～5 m；全風化巖層為1～2 m。然后就是固定鉆機進行鉆孔施工，此時需要確保鋼護筒下沉傾斜度在4%以下。水位高差變化過大的情況，應該根據(jù)設計方案來隨時調(diào)整護筒頂部標高尺寸，確保其高出水面約1.5～2.0 m。下沉鋼護筒施工前，應該進行明確定位同時需要固定錨繩，在每次護筒下插施工前，首先應該明確鋼圍籠在導向船支撐位置上的千斤頂高度尺寸，確保頂部符合水平度的要求。鋼護筒下沉施工階段，支撐部分應該實現(xiàn)共同受力。河床巖面如果存在較大的傾斜問題，就不能進行順利的插打，此時可以通過護筒內(nèi)拋石的方式來沖擊前套鉆孔，然后逐步進行鉆進施工。鋼護筒的接長位置，接頭的位置需要保證順直度的要求，其彎曲矢高在1%以下。振動下沉施工環(huán)節(jié)，使用卷揚機來收緊溜繩，可以有效的進行糾正。振動需要快速進行，每次振動之后就要進行一次測量，直到達到標準的要求。

2.3 水下混凝土灌注工藝

鉆孔施工的過程中，筒體內(nèi)部的泥漿含砂率需要控制在4%以下，護壁泥漿可以應用換漿法來進行清理施工，這就需要進行持續(xù)的置換泥漿，最終可以完成整體的澆筑施工。鋼筋籠安裝結(jié)束后，需要選擇使用250 mm的導管來進行水下混凝土澆筑施工，必須要在導管內(nèi)放置具備較強隔水效果的球膽來作為隔水栓。水下混凝土澆筑要保證不間斷進行，要加強各個澆筑環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，樁頂不能過低。

3 水下鉆孔成樁工藝優(yōu)化

水下鉆孔施工環(huán)節(jié)，為了可以提升樁體質(zhì)量水平，需要進行必要的工藝優(yōu)化。

3.1 樁底沉渣清孔優(yōu)化

混凝土澆筑部分的質(zhì)量與孔底清理質(zhì)量、沉渣是否清除干凈等存在直接的聯(lián)系，為了能夠保證鉆孔灌注樁的質(zhì)量達到要求，應該保證泥漿處于不斷的動態(tài)循環(huán)狀態(tài)，要采用逆循環(huán)加上導管安裝高壓風管的方式來進行全面的清除；孔底沉積物如果沒有有效的清理，就會導致其樁體長度會小于設計長度，所以一般都會應用高壓注漿方式以保證樁體長度。

3.2 混凝土灌注優(yōu)化

水下澆筑混凝土需要保證連續(xù)施工，嚴格控制澆筑速度，如果澆筑過程忽快忽慢，極易造成樁身結(jié)構(gòu)強度均勻性不足。為了有效的防止泥漿所產(chǎn)生的不利影響，需要嚴格的控制澆筑速度，如果澆筑速度過快，會造成埋管問題的存在，進而使得鋼筋籠上浮，整體澆筑質(zhì)量難以達到要求。在確保導管符合最小安全埋深的基礎上，應該先提升再迅速下落導管的操作方式，可以通過沖擊的方式來疏通導管，保證其可以滿足正常的澆筑施工需要。

3.3 樁身優(yōu)化

首先，鉆孔施工工藝中應該保證其垂直度、穩(wěn)定性都達到要求，孔底沉渣厚度也要在合理的范圍內(nèi)，按照測量所獲取的技術(shù)參數(shù)來進行。一般來說，為了能夠充分的保證鉆孔施工的質(zhì)量達到要求，至少需要檢測兩個或者兩個以上的孔壁結(jié)構(gòu)，然后控制其穩(wěn)定的時間，一般不少于12 h。其次，鉆孔施工結(jié)束后要立即進行孔底沉渣清理，確保其與基巖完美融合。再次，嚴格控制護壁泥漿質(zhì)量，保證比重合理，護壁質(zhì)量達到要求。鋼筋籠的吊放施工前，應該全面的檢查其焊接部分質(zhì)量，要逐節(jié)進行下方施工，如果下放時存在焊接缺陷或者漏焊的問題，要補焊之后才能繼續(xù)吊放。最后，隔水栓質(zhì)量控制，確保其直徑與導管內(nèi)徑完美契合，保證其防水效果達到使用的需要，并且不同導管要滿足封閉性的要求，在灌注施工前應該進行必要的封閉試驗，以確保其不會存在任何滲漏問題。

4 結(jié) 論

鉆孔灌注樁是我國公路橋梁領域重要的施工技術(shù)，但是在水下施工時，極易存在很多質(zhì)量問題，導致公路橋梁的安全性無法保證，因此，在施工中，需要嚴格按照施工技術(shù)標準來進行，確保工程質(zhì)量達到要求，保證交通運行更加的安全與穩(wěn)定。