公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用

陳世軍

（陜西路橋集團(tuán)第二工程有限公司，陜西 西安 710061）

城市化進(jìn)程的推進(jìn)，促進(jìn)了公路交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，社會(huì)群體對(duì)公路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量提出的要求也不斷提高?；A(chǔ)施工是橋梁項(xiàng)目建設(shè)的主要組成部分，基于橋梁項(xiàng)目的特殊性，使基礎(chǔ)項(xiàng)目施工流程更具復(fù)雜性，作業(yè)量也不斷增大。為保證橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，就須結(jié)合工況合理選擇施工技術(shù)、加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量的管控。本論述主要探究鉆孔灌注樁在橋梁基礎(chǔ)施工階段的應(yīng)用情況，其有工藝流程簡(jiǎn)潔、安全可靠、承載能力高等諸多優(yōu)勢(shì)。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)相關(guān)闡述

鉆孔灌注樁施工技術(shù)是指借助人工、設(shè)備等形式在工程基礎(chǔ)上打孔、灌注、成樁，孔洞中放置鋼筋籠、澆筑砂漿可以形成堅(jiān)固的樁體，大大提升了基礎(chǔ)部位的承載性及剛度。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如下：1）很多軟土路基都是采用夯實(shí)法，而鉆孔灌注樁相比夯實(shí)法具備振動(dòng)小、噪聲小、污染小等優(yōu)勢(shì)。2）可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活調(diào)整成樁參數(shù)，特別是可以施工成大體積樁體。3）具有良好的適宜性，可以在多種路基土質(zhì)情況下使用。4）灌注樁各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均能滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，樁體的強(qiáng)度、剛度會(huì)非常高。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒是鉆機(jī)沿樁位垂直順利鉆孔的基礎(chǔ)，還具有保護(hù)孔口、提升孔道內(nèi)泥漿水頭且避免塌孔等作用。根據(jù)樁徑尺寸，埋設(shè)護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)控制在20～40cm以內(nèi)，并保證護(hù)筒中心線和灌注樁中心線重合，偏離程度不能超過(guò)50mm，且豎直線傾斜程度不超過(guò)1%。振搗位置按照挖坑埋設(shè)法施工，并嚴(yán)格控制護(hù)筒四周黏土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度。根據(jù)本工程橋梁設(shè)計(jì)要求以及工程區(qū)水文地質(zhì)條件，確定護(hù)筒的埋設(shè)深度為2～4m。

2.2 制漿及泥漿性能要求

1）泥漿性能參數(shù)泥漿和4℃同體積水的質(zhì)量比即為泥漿的相對(duì)密度，隨著相對(duì)密度的增加，其對(duì)孔壁側(cè)的壓力隨之增加，孔壁穩(wěn)定性及懸浮攜渣性能也越來(lái)越好。但相對(duì)密度的增加也會(huì)導(dǎo)致漿液失水量增大，附著于孔壁的泥皮增厚，給混凝土灌注和清孔施工帶來(lái)很大難度。粘度是泥漿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各分子或顆粒之間產(chǎn)生的摩擦力。泥漿粘度越大，孔壁泥皮越厚，越有利于預(yù)防翻砂、阻隔滲漏以及增強(qiáng)懸浮攜渣能力，但會(huì)增大泥漿凈化難度，影響鉆速及泥漿泵性能的正常發(fā)揮。靜止的泥漿受外力開(kāi)始流動(dòng)所需的最小力即為靜切力。靜切力太大，會(huì)阻礙泥漿正常流動(dòng)，且沉淀池內(nèi)泥漿沉渣不容易沉淀，凈化速度及鉆速減緩；相反，靜切力過(guò)小，則不利于懸浮攜渣效果及鉆速的提升。2）泥漿制備工程在選用黏土?xí)r，著重挑選水化快、造漿性能優(yōu)良、粘度大且具有以下特征的膨潤(rùn)土：自然風(fēng)干后不易掰開(kāi)，刀切切面光滑且顏色深，浸水后粘滑感強(qiáng)烈，加水拌和成泥膏后能輕易搓出1mm的長(zhǎng)條?？紤]到施工成本，可采用品質(zhì)略差的黏土，并按30%比例摻加塑性指數(shù)至少為25、粒徑超出0.1mm、顆粒含量6%以內(nèi)的黏土。為縮短泥漿制備時(shí)間，可事先打碎黏土。此外，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行泥漿制備及用量的確定。

3 公路施工技術(shù)的管理工作

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

施工前的準(zhǔn)備工作是確保工程施工有序開(kāi)展的關(guān)鍵，有助于施工人員準(zhǔn)確掌握工程施工技術(shù)路線及工程施工關(guān)鍵點(diǎn)。1）針對(duì)施工前的準(zhǔn)備工作，在施工技術(shù)管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)各方面進(jìn)行綜合性的考慮，如人員、材料、設(shè)備、施工工藝等方面，以此制訂合理的施工計(jì)劃和工期。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程周?chē)h(huán)境的角度，做好相應(yīng)的預(yù)防措施，并且應(yīng)當(dāng)做好地質(zhì)勘察工作，了解地質(zhì)的實(shí)際情況，做好相應(yīng)的處理措施，以此對(duì)施工的穩(wěn)定性進(jìn)行嚴(yán)格把控。2）在施工前需要將具體的任務(wù)一一落實(shí)，尤其是施工中的一些關(guān)鍵點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，避免在施工中出現(xiàn)漏項(xiàng)現(xiàn)象。根據(jù)施工工藝流程，應(yīng)當(dāng)做好安全防護(hù)，主要是避免安全事故的產(chǎn)生，以及避免對(duì)周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重的影響，以此實(shí)現(xiàn)良好的施工效益。

3.2 嚴(yán)格檢查施工前的準(zhǔn)備情況

檢查所用原材料的質(zhì)量，確保原材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，在施工前對(duì)礦物粉、機(jī)械砂、石屑、骨料進(jìn)行檢驗(yàn)，確保原材料的質(zhì)量。向大型生產(chǎn)企業(yè)采購(gòu)原材料或現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量可靠的石材原料，并由專業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)。檢查鉆機(jī)是否滿足設(shè)計(jì)條件，作業(yè)前后的水平穩(wěn)定性，鉆進(jìn)過(guò)程中檢查調(diào)整泥漿進(jìn)出口指標(biāo)。必須配備專業(yè)的記錄儀，仔細(xì)和詳細(xì)地記錄參數(shù)。

3.3 施工階段

施工階段是公路橋梁施工技術(shù)管理的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，做好該方面工作可以大大提升公路橋梁施工技術(shù)管理的效果。施工階段實(shí)施公路橋梁施工技術(shù)管理的內(nèi)容如下：1）從施工現(xiàn)場(chǎng)的角度出發(fā)，必須加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控力度，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)施工技術(shù)，避免產(chǎn)生施工技術(shù)問(wèn)題。同時(shí)，在管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)約束施工人員的施工行為，促使施工工序規(guī)范化。另外，公路橋梁工程在施工時(shí)，很容易受到不良因素的影響，出現(xiàn)突發(fā)情況，若是不及時(shí)解決就會(huì)影響工程的施工質(zhì)量。因此，應(yīng)當(dāng)制訂應(yīng)急方案，一旦出現(xiàn)突發(fā)事件，需要立即啟動(dòng)應(yīng)急方案，避免產(chǎn)生較大的事故。2）針對(duì)施工階段的施工技術(shù)管理，施工放樣是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，例如公路橋梁路基施工的過(guò)程中，小樣以及定線等方面都需要有序地進(jìn)行，并且應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地掌握中心線的位置，確保路基施工的效果。

3.4 施工竣工驗(yàn)收

施工竣工驗(yàn)收，主要是做好施工資料管理方面的工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問(wèn)題并及時(shí)修整，為工程竣工交付給予一定的技術(shù)資料支持。在進(jìn)行施工技術(shù)管理時(shí)，應(yīng)當(dāng)收集整個(gè)施工過(guò)程產(chǎn)生的施工資料，并且根據(jù)施工人員做好的施工記錄、施工日志等進(jìn)行詳細(xì)的整理，對(duì)各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，分析其準(zhǔn)確性。同時(shí)，在篩選完成以后，需將其上傳至數(shù)據(jù)庫(kù)，以便后期工程竣工交付使用。

4 當(dāng)前鉆孔灌注樁技術(shù)存在的問(wèn)題

1）鉆孔的實(shí)際位置與圖紙偏差過(guò)大。從鉆孔灌注樁技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用來(lái)看，施工單位的主要故障仍然是鉆孔，主要是由于鉆孔的實(shí)際位置與圖中所示位置偏差過(guò)大所致。其主要原因是：一是相關(guān)儀器穩(wěn)定性差，導(dǎo)致儀器在鉆井過(guò)程中振動(dòng)幅度過(guò)大，造成位置偏差。2）鉆探技術(shù)對(duì)外部環(huán)境要求很高，在鉆探過(guò)程中不可避免地會(huì)遇到硬石塊，施工人員在調(diào)整過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些差錯(cuò)。如上所述，在鉆探過(guò)程中存在最多的問(wèn)題。除了位置問(wèn)題外，鉆頭本身也容易出現(xiàn)問(wèn)題，其中最常見(jiàn)的是卡鉆和掉鉆。造成這種現(xiàn)象的主要原因是鉆桿的安裝問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)象，技術(shù)人員應(yīng)做好鉆桿的無(wú)縫對(duì)接安裝，檢查各部位的情況，及時(shí)更換出現(xiàn)問(wèn)題的部位。

5 橋梁灌注樁施工技術(shù)

5.1 制備泥漿

在建筑施工過(guò)程中，泥漿的強(qiáng)度代表了混凝土材料的強(qiáng)度，也就是說(shuō)，如果泥漿能達(dá)到非常高的強(qiáng)度，那么混凝土材料的強(qiáng)度也非常高，兩者之間的關(guān)系是成正比的。在我國(guó)建筑行業(yè)所需的混凝土材料中，泥漿是最重要的原材料，所以在選用泥漿時(shí)必須按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，只有普通硅酸鹽泥漿才能按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑材料，除此之外其他泥漿都不符合國(guó)家規(guī)定，不予考慮。另一方面，我們決定的泥漿類型也要保證泥漿的質(zhì)量，因?yàn)榧词故瞧胀ǖ墓杷猁}泥漿，其質(zhì)量也是混合的，購(gòu)買(mǎi)的混凝土用于土木工程的每一批泥漿都要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。貯存泥漿時(shí)亦應(yīng)注意保持環(huán)境通風(fēng)及干燥，以免因貯存泥漿不當(dāng)而產(chǎn)生廢物。

5.2 清孔

鉆孔清理是一個(gè)必要的步驟，因?yàn)殂@孔清理在很大程度上影響樁基承載力，所以在施工過(guò)程中，鉆孔清理是必不可少的。在工程施工中，一般要進(jìn)行兩次鉆孔清理，第一次鉆孔后進(jìn)行二次清理，第二次清理后加強(qiáng)吊索。在公路橋梁鉆孔灌注樁施工中，當(dāng)樁端為淤泥層時(shí)，應(yīng)采用循環(huán)清理的方法。因此，在這種情況下，孔必須通過(guò)循環(huán)清洗來(lái)清潔。

5.3 吊裝鋼筋籠

成孔后，檢查孔是否合格，然后進(jìn)行鋼筋籠吊裝施工。吊裝過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：檢查孔口周?chē)欠裼杏倌唷Ｈ绻摶\太長(zhǎng)，應(yīng)該分成幾段。注意鋼絲繩與鋼籠的夾角。必要時(shí)可選用一定的輔助工具，完成提升鋼籠骨架的支撐工作。在分段吊裝過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制聲波管安裝的各個(gè)環(huán)節(jié)，尤其是分段吊裝中最重要的環(huán)節(jié)是接頭處理問(wèn)題。接頭處理不當(dāng)，會(huì)造成混凝土滲漏，堵塞管道，不能及時(shí)檢測(cè)樁身質(zhì)量。

5.4 灌注混凝土

建筑行業(yè)最廣泛使用的是混凝土材料，主要采用的是灌注混凝土材料的方式，灌注技術(shù)的好壞直接影響到工程進(jìn)度和工程水平，需要在一定條件下按照具體方法進(jìn)行灌注，才能按照生產(chǎn)規(guī)程的規(guī)定生產(chǎn)混凝土材料，否則任何條件的改變都會(huì)使混凝土材料的原有特性，如穩(wěn)定性，受到很大的影響，從而影響整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工過(guò)程及運(yùn)行結(jié)果表明，基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有承載力強(qiáng)、工期較短、受其他因素影響小等優(yōu)勢(shì)，在橋梁工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。需要注意的是，基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)隱蔽性較強(qiáng)，地下作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，施工質(zhì)量控制難度較大，為避免施工過(guò)程中發(fā)生安全事故，技術(shù)人員必須加強(qiáng)對(duì)泥漿配置質(zhì)量、鉆進(jìn)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制以及返漿性能參數(shù)的檢驗(yàn)，保證橋梁基礎(chǔ)樁基成孔施工順利進(jìn)行。