鉆孔灌注樁技術(shù)在路橋軟土路基施工中的應(yīng)用

肖磊

摘要：在路橋軟土路基施工中，鉆孔灌注樁基施工方法能夠保證路橋軟土路基的穩(wěn)定性，提高在路橋樁基施工中的工程質(zhì)量。本文通過(guò)對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)的加固原理和施工過(guò)程進(jìn)行研究，對(duì)施工中常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法進(jìn)行了總結(jié)分析，以便提高路橋軟土路基的工程質(zhì)量。

Abstract： In the construction of soft soil roadbeds of roads and bridges， the construction method of bored cast-in-place pile foundations can ensure the stability of soft soil roadbeds of roads and bridges and improve the engineering quality in the construction of roads and bridges. This paper studies the reinforcement principle and construction process of bored cast-in-place pile technology， and summarizes and analyzes the common problems in construction in order to improve the engineering quality of soft soil roadbeds.

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁技術(shù);路橋;軟土路基;施工

Key words： bored pile technology;road and bridge;soft soil roadbed;construction

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）04-0173-03

0? 引言

在鉆孔灌注樁施工中，路橋軟土路基施工對(duì)工程的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。由于樁基都是深埋在地下，再加上有的地下水位不確定，導(dǎo)致樁基施工難度加大。在施工過(guò)程中，為保證施工質(zhì)量，施工人員在施工之前應(yīng)當(dāng)對(duì)施工要求進(jìn)行充分分析，按照設(shè)計(jì)要求對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的質(zhì)量問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題特點(diǎn)提出相應(yīng)解決措施。

1? 路橋軟土路基特點(diǎn)分析

在軟土路基施工中，由于軟土具有透氣性差、含水量高、壓縮性大、變形穩(wěn)定需要時(shí)間長(zhǎng)等工程特性，需要對(duì)其加固處理以此降低路基下沉、開(kāi)裂等問(wèn)題出現(xiàn)幾率，一般不能作為天然地基使用。路基沉降是導(dǎo)致路基破壞的主要原因，如果對(duì)軟土路基處理不當(dāng)會(huì)給路基、涵洞等工程帶來(lái)不同程度的潛在危害，同時(shí)也會(huì)給施工單位造成資源浪費(fèi)。

在路橋軟土路基施工過(guò)程中，鉆孔灌注樁工程是在橋梁軟土底部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中應(yīng)依據(jù)具體施工要求合理選擇灌注樁形狀。與其他施工技術(shù)相比，鉆孔灌注樁技術(shù)具有成本較低、實(shí)用價(jià)值高等顯著優(yōu)點(diǎn)，除此之外，鉆孔灌注樁技術(shù)在軟土類(lèi)工程建設(shè)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值，需要根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告，設(shè)計(jì)出樁徑、樁長(zhǎng)的形狀特點(diǎn)。

2? 鉆孔灌注樁技術(shù)的概念

鉆孔灌注樁技術(shù)在路橋施工中經(jīng)常被當(dāng)做承重平臺(tái)，是一種保證工程順利實(shí)施的施工技術(shù)。和其他技術(shù)相比，利用該項(xiàng)技術(shù)打造出來(lái)的地基具有更強(qiáng)的抗震性。在施工過(guò)程中噪音小，尤其屬于一種隱蔽工程，這就對(duì)施工環(huán)境提出了較高的要求。由于以上多種優(yōu)勢(shì)，鉆孔灌注樁被廣泛應(yīng)用于公路、橋梁，大型建筑等項(xiàng)目中。

3? 鉆孔灌注樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 安全系數(shù)高

鉆孔灌注樁的施工方式比較隱蔽，所以有較高的安全性標(biāo)準(zhǔn)，而且施工原理也有超高的安全性。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)能夠把灌注樁和土壤直接連接起來(lái)，這樣建造的地基比其他方式建造的地基更加穩(wěn)固，并且在施工過(guò)程中灌注的混凝土能夠滲入到地下，這樣的灌注樁與土壤之間的連接性就會(huì)增強(qiáng)，進(jìn)而加強(qiáng)其承重性和安全性。

3.2 穩(wěn)定性能好

鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用能夠加強(qiáng)施工過(guò)程中地基的穩(wěn)定性，這是因?yàn)樵谑┕み^(guò)程中采用該項(xiàng)技術(shù)對(duì)施工路段造成了劈裂，灌注的混凝土滲透進(jìn)裂縫之中，這種灌注路基和橋梁基樁之后，所灌注的樁基和施工土地更加穩(wěn)固地鏈接在一起，而且對(duì)軟土中的密度進(jìn)行了夯實(shí)，土壤本身的承重力得到加強(qiáng)。在土壤灌注樁和承重性之間的鏈接都變得更加穩(wěn)固之后，建筑物本身的穩(wěn)定性自然也會(huì)加強(qiáng)。

3.3 實(shí)施成本較低

鉆孔灌注樁在路橋施工中廣泛應(yīng)用，除了具有安全性和穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)，最重要的原因是施工成本較低，路橋施工企業(yè)存在的目的是為了企業(yè)發(fā)展和盈利，所以在預(yù)算中運(yùn)用安全性高的技術(shù)，投入成本低，企業(yè)盈利高，受到行業(yè)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用。

4? 鉆孔灌注樁的應(yīng)用階段

4.1 審核設(shè)計(jì)方案

對(duì)于施工方案要嚴(yán)格審查。

在施工之前，審查施工方案是公路橋梁軟土施工中的核心工作。路橋的質(zhì)量好壞取決于設(shè)計(jì)方案，一個(gè)完善的設(shè)計(jì)方案，能夠體現(xiàn)出企業(yè)的管理能力和質(zhì)量把控能力，審查方案應(yīng)該貫穿施工管理的整個(gè)過(guò)程。在每一個(gè)階段都要嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，這就對(duì)施工人員的質(zhì)量管理意識(shí)提出更高要求，但是工程質(zhì)量一旦出現(xiàn)問(wèn)題就會(huì)涉及到施工人員、企業(yè)管理人員多方面責(zé)任。因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)當(dāng)加大各個(gè)環(huán)節(jié)的審查力度，務(wù)必嚴(yán)格執(zhí)行施工計(jì)劃。

4.2 檢查材料質(zhì)量

工程施工前要檢查原材料標(biāo)準(zhǔn)是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于施工所用的礦粉、機(jī)械砂、石屑、石料等施工原料進(jìn)行測(cè)試，確保原材料的質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在采購(gòu)原材料時(shí)，應(yīng)從大型原材料現(xiàn)場(chǎng)采購(gòu)，采購(gòu)具有合格證明驗(yàn)證的原始票據(jù)，還要有專(zhuān)業(yè)人員對(duì)原材料進(jìn)行驗(yàn)收證明、實(shí)驗(yàn)證明等。檢查鉆機(jī)是否能夠滿足設(shè)計(jì)條件，應(yīng)該提前做好鉆機(jī)的調(diào)試工作，確定鉆機(jī)的平穩(wěn)度和水平度。

4.3 把控鉆孔灌注樁施工過(guò)程中的質(zhì)量

鉆孔灌注樁的質(zhì)量會(huì)受到施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的影響，在施工過(guò)程中對(duì)質(zhì)量嚴(yán)格把控是項(xiàng)目成功的一大關(guān)鍵，比如鉆孔的垂直程度和干凈程度、導(dǎo)管是否堵塞、鋼筋籠上浮和鉆控內(nèi)壁的土質(zhì)狀況等，都需要加強(qiáng)關(guān)注。

4.3.1 管道堵塞

管道堵塞是鉆孔灌注樁施工中的常見(jiàn)問(wèn)題，出現(xiàn)這種問(wèn)題的主要原因有：①導(dǎo)管漏水。管道內(nèi)的混凝土在漏水的沖擊下，不能正常流動(dòng)，最后會(huì)造成導(dǎo)管堵塞;②混凝土質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，或者所有輔料不合格導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，石砂和石料沉淀，泥漿上浮，混凝土在導(dǎo)管中出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象;③導(dǎo)管壁薄在使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫，進(jìn)水后將混凝土稀釋?zhuān)档突炷恋呐浔炔荒苣?，最終出現(xiàn)了管道堵塞;④導(dǎo)管內(nèi)原有的垃圾沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)清理，導(dǎo)致有空氣間隔，使混凝土不能正常流動(dòng)，最終導(dǎo)致管道堵塞。

4.3.2 鋼筋籠上浮

鋼筋籠是鉆孔灌注樁工程中的主要構(gòu)件，在施工中鋼筋籠上浮會(huì)直接影響工程質(zhì)量。鋼筋籠上浮的主要原因是：原因一，混凝土灌注過(guò)程中，鋼筋籠底部的導(dǎo)管口以上或以下兩厘米處，在灌注時(shí)混凝土速度過(guò)快產(chǎn)生的反作用力向上反沖，鋼筋籠重力小于頂托力，這時(shí)候鋼筋籠就會(huì)上浮;原因二，鉆孔內(nèi)泥漿比重較大，泥漿對(duì)于鋼筋籠的浮力加大導(dǎo)致鋼筋籠上浮;原因三，混凝土的流動(dòng)性和凝固性和鋼筋籠施工時(shí)間也有很大的關(guān)系。在施工過(guò)程中混凝土的流動(dòng)性和凝固性越差，對(duì)于鋼筋籠的頂托力越大。在橋梁施工中，水下混凝土連續(xù)灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)降低混凝土的流動(dòng)性，增加凝固性，最終出現(xiàn)假凝現(xiàn)象增加了頂托力，鋼筋籠出現(xiàn)上浮。

4.3.3 鉆孔不正、偏斜問(wèn)題

在路橋軟土路基工程施工中，鉆孔軸線和測(cè)量的軸線之間出現(xiàn)的誤差，出現(xiàn)鉆孔彎曲或者歪斜。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)椋恒@孔時(shí)遇到較大的石塊或者鉆孔深度過(guò)大;鉆孔擴(kuò)大位置容易出現(xiàn)偏斜;鉆孔設(shè)備存在局部彎曲導(dǎo)致的鉆孔彎曲;在鉆孔過(guò)程中由于位置偏斜而造成的，即便是當(dāng)時(shí)沒(méi)有明顯的質(zhì)量問(wèn)題，不影響施工進(jìn)度，但是存在全隱患。

4.4 施工中常見(jiàn)問(wèn)題的處理措施

4.4.1 導(dǎo)管堵塞的處理

在路橋軟土路基施工中需要導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)該提前做好導(dǎo)管焊接縫的處理，只有沒(méi)有縫隙的導(dǎo)管才能保障施工的順利進(jìn)行。法蘭盤(pán)平面應(yīng)該與導(dǎo)管的軸線成垂直狀態(tài)，同時(shí)為了在焊接中保證法蘭盤(pán)的不變形，在焊接時(shí)應(yīng)該找合適的墊板，對(duì)法蘭盤(pán)進(jìn)行保護(hù)，比如特質(zhì)的輪胎模具就可保護(hù)法蘭盤(pán)平整。

對(duì)于新制作的導(dǎo)管應(yīng)該提前做鉆孔檢查，在有裂縫或者相對(duì)薄弱的地方做好防護(hù)處理，避免在施工中對(duì)整個(gè)工程造成影響。在施工過(guò)程中，應(yīng)該減少管道內(nèi)氣泡，要保證混凝土的正常流動(dòng)。在灌注完畢拆卸導(dǎo)管的時(shí)候，混凝土面和法蘭盤(pán)面要保持水平的位置，維持兩者平衡。

還要加強(qiáng)對(duì)原材料的管理，確保材料質(zhì)量合格。在混凝土管理中，要選擇優(yōu)質(zhì)卵石作為骨料，其粒徑大小除了要適應(yīng)管道直徑外，也要在鋼筋籠的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。骨料的選擇時(shí)，應(yīng)當(dāng)以實(shí)際施工情況為依據(jù)科學(xué)選擇預(yù)期對(duì)應(yīng)的骨料級(jí)別，以免出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象。同時(shí)還要改善混凝土的和易性，了解混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，選擇適合該工程的水泥標(biāo)號(hào)，確定最佳的水灰比例，在攪拌時(shí)控制好混凝土的坍落度和攪拌時(shí)間，避免出現(xiàn)在使用時(shí)水灰比不合適導(dǎo)致的攪拌不勻，會(huì)影響正常的施工質(zhì)量。

4.4.2 鋼筋籠上浮處理

在路橋軟土路基正式施工前，需要確定泥漿的性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)，是否能夠滿足施工建設(shè)的要求。一般情況下，入孔粘度標(biāo)準(zhǔn)控制在16-22s，松散易坍地層控制在19-22s。泥漿的性能也在灌注時(shí)起關(guān)鍵作用，不可忽視。另外，混凝土和易性與水泥的品種型號(hào)有很大聯(lián)系，還有混凝土中的其砂率和粗骨料的配比，也要掌握好比例調(diào)配。在攪拌混凝土的時(shí)候可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，這就給水下的澆筑層造成影響，如果在這個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)影響整個(gè)工程的進(jìn)行，需要高度重視起來(lái)。

其次，在路橋軟土路基施工過(guò)程中，法蘭盤(pán)在脫離鋼筋籠的時(shí)候應(yīng)該選擇安全高效的方法，不能對(duì)灌注的主體造成損害，需要小心操作：在脫離鋼筋籠時(shí)可以通過(guò)抖動(dòng)導(dǎo)管的方法。在拔出導(dǎo)管后，鋼筋籠就會(huì)恢復(fù)原位。

最后，導(dǎo)管的位置要放置合理，過(guò)高過(guò)低都會(huì)影響整個(gè)施工質(zhì)量。導(dǎo)管的底口低于鋼筋籠3m，高于鋼筋籠1m，混凝土和鋼筋籠之間的距離要保持在1m之間，在放料過(guò)程中應(yīng)當(dāng)合理把控時(shí)間和速度，減少對(duì)導(dǎo)管的沖擊力，只有如此，導(dǎo)管才能順利施工。

4.4.3 鉆孔偏斜處理

在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，應(yīng)該提前做好地質(zhì)勘察工作，勘察路橋軟土路基工作對(duì)鉆孔具有重要作用。盡量避開(kāi)地下有大量堅(jiān)硬石塊的地點(diǎn)，如果在施工過(guò)程中遇到石塊，尤其是孤石或者探頭石，需要利用其他儀器進(jìn)行輔助施工。對(duì)于大塊的石頭，應(yīng)該先用鉆機(jī)將石頭鉆透，再用沖擊鉆打碎石塊。

為確保鉆孔設(shè)備的垂直度，在安裝設(shè)備時(shí)需要進(jìn)行仔細(xì)比對(duì)，反復(fù)確認(rèn)。要將轉(zhuǎn)盤(pán)、底座、起重輪滑緣、固定鉆桿的卡控和護(hù)筒中心保持水平距離，并且要做好對(duì)于每個(gè)部件之間的距離和準(zhǔn)確安裝。還要做好鉆桿接頭的安裝和控制，保證接頭的準(zhǔn)確性和垂直性。如果鉆桿接頭彎曲，需要使用千斤頂將其頂正，確保垂直狀態(tài)。對(duì)于已經(jīng)成形的的鉆孔，應(yīng)該逐一監(jiān)測(cè)是否有偏斜，并且要在有偏斜的位置進(jìn)行反復(fù)掃空，確保鉆孔垂直性。

4.4.4 管理方面的問(wèn)題

隨著人們生活水平的提高，出行的車(chē)輛逐漸增多，路橋軟土路基承受的壓力也在逐漸變大，使用壽命會(huì)逐漸縮短。還有施工之前的路橋設(shè)計(jì)問(wèn)題，如果前期設(shè)計(jì)不夠完善，就會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中所用材料與預(yù)期準(zhǔn)備材料不匹配，進(jìn)而對(duì)整個(gè)橋梁軟土路基的施工質(zhì)量造成影響。技術(shù)問(wèn)題也是施工過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題之一，部分工作人員雖然熟悉工作流程，但是在操作過(guò)程沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)范要求，再加上管理層對(duì)于路橋軟土路基的鉆孔灌注樁技術(shù)不重視，導(dǎo)致在施工過(guò)程中出現(xiàn)一些失誤。

5? 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，鉆孔灌注樁技術(shù)是路橋軟土路基施工中較為常見(jiàn)的技術(shù)之一。但是，在實(shí)際施工中內(nèi)有夾層、樁身縮頸等諸多現(xiàn)實(shí)因素都會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成直接影響。為了更好地保障最終施工質(zhì)量，在實(shí)際施工過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)加大各個(gè)施工環(huán)節(jié)的管理力度，進(jìn)而有效提升工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛偉.鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].居業(yè)，2019（10）：78-79.

[2]王亮，路鵬.大直徑鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2019，19（10）：255-256.

[3]廉濤，馮彥文.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2019，42（10）：112，114.

[4]陳鳴.公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及其質(zhì)量控制[J].建材與裝飾，2019（29）：243-244.