公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究

馮斌

安徽省路橋工程集團(tuán)有限責(zé)任公司 安徽合肥 230001

新時期國家城市化進(jìn)程不斷深入發(fā)展帶動公路橋梁建設(shè)事業(yè)不斷進(jìn)步，鉆孔灌注樁在公路橋梁中的應(yīng)用頻率也越來越高。在應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時，必須了解該技術(shù)的特殊性，嚴(yán)格按照對應(yīng)步驟展開施工工作，了解鉆孔灌注樁在公路橋梁建筑施工中可能出現(xiàn)的問題，制定好預(yù)防措施和應(yīng)急處理措施，保障公路橋梁基本質(zhì)量滿足后期使用要求，促進(jìn)國內(nèi)公路橋梁事業(yè)更好發(fā)展。

1 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁概述

在公路橋梁的施工過程中，鉆孔灌注樁技術(shù)就是通過人力進(jìn)行挖掘或者機(jī)械鉆孔等方法在工程地基當(dāng)中打出樁孔，再通過鋼筋孔將混凝土材料灌注進(jìn)樁孔當(dāng)中，進(jìn)而產(chǎn)生一個樁體，該樁體能夠有效提升地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而使公路橋梁的穩(wěn)定性得到保障。對于公路橋梁施工的要求與施工特點(diǎn)存在一定的差異，所以在其中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時也會有些許不同。在通常情況來看，在公路橋梁施工當(dāng)中較為常見的灌注樁技術(shù)類型有挖孔灌注樁、鉆孔灌注樁和沉管灌注樁等，其中應(yīng)用最為廣泛的就是鉆孔灌注樁。該技術(shù)的特點(diǎn)主要為方便、快捷，同時適用性強(qiáng)，能夠適應(yīng)多種類型的公路橋梁施工。除此之外，與其他技術(shù)相比，鉆孔灌注樁技術(shù)的施工成本更低，能夠使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到保障，因此，鉆孔灌注樁技術(shù)一直備受各大施工單位的青睞[1]。

鉆孔灌注樁的特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，施工操作相對簡單并且對于設(shè)備的投入較小等，但是由于許多的鉆孔灌注樁施工都是在地下進(jìn)行，在進(jìn)行施工時不能通過肉眼直接觀察施工情況，并且在成樁以后也不能直接驗收。所以就有必要對施工時可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題與事故進(jìn)行分析并預(yù)防，進(jìn)而有效地確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量與基礎(chǔ)工程的安全性。

在進(jìn)行鉆孔灌注樁之前，首要任務(wù)就是要做好施工地形的勘探工作，再對施工方案進(jìn)行制定。在工程施工的準(zhǔn)備工作階段，相關(guān)工作人員要對施工現(xiàn)場的勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的分析，并結(jié)合自身條件來對施工方案進(jìn)行科學(xué)化設(shè)計。相關(guān)管理人員對于施工方案要進(jìn)行嚴(yán)格審查，對于施工中要用到的技術(shù)與措施進(jìn)行充分了解，明確是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)，并且對于可能發(fā)生的施工安全事故或者突發(fā)情況進(jìn)行預(yù)防，制定相應(yīng)的應(yīng)急處理辦法，確保施工過程的科學(xué)性與安全性，為工程施工的穩(wěn)定進(jìn)行創(chuàng)建一個良好的環(huán)境。除此之外，相關(guān)工作人員應(yīng)該對施工現(xiàn)場的環(huán)境因素、氣候因素、地理情況等進(jìn)行全面的了解，對于施工區(qū)域的氣候特點(diǎn)要準(zhǔn)確掌握，進(jìn)而確保工程施工方案的可靠性。同時要對施工設(shè)備做好維護(hù)與更新工作。在進(jìn)行公路橋梁施工時，一般情況下會用到大量的水，因此，在進(jìn)行實際的施工過程中，對于灌注樁施工中可能應(yīng)用的各種設(shè)施應(yīng)該進(jìn)行充分檢查，對于泥漿池與沉淀池之類的必要硬件設(shè)施進(jìn)行充分完善，從而保證在施工開展過程中水泥漿循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用的有效性，給施工的順利開展提供良好的基礎(chǔ)條件[2]。

2 公路橋梁鉆孔灌注樁施工注意問題

2.1 孔壁坍塌

在公路橋梁施工建設(shè)中，孔壁坍塌屬于常見現(xiàn)象，多是由于護(hù)筒埋設(shè)不合理所致。比如護(hù)筒埋設(shè)在硬土層50m位置，施工操作不當(dāng)。對于孔壁坍塌問題，應(yīng)當(dāng)遵循施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)樁基穩(wěn)固性，同時使轉(zhuǎn)盤處于水平狀態(tài)、鉆桿處于垂直狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生孔壁坍塌問題后，施工人員及時拆除護(hù)筒，回填泥土，確保護(hù)筒重新埋設(shè)之后，順利開展后續(xù)操作。

2.2 掉鉆

公路橋梁施工建設(shè)期間，極易出現(xiàn)卡鉆、掉鉆問題，施工人員必須關(guān)注該類問題。通常情況下，在安裝工具設(shè)施時，不注重緊密性分析，鉆桿與接頭連接不緊密、鉆桿質(zhì)量不佳、鉆頭接觸不緊密、滑絲等，都會引發(fā)掉鉆問題。當(dāng)工程人員強(qiáng)行扭轉(zhuǎn)鉆頭，也會出現(xiàn)掉鉆問題。在施工建設(shè)期間，為了防止出現(xiàn)掉鉆問題，施工人員使用鉆頭前，應(yīng)當(dāng)全面檢查鉆桿、鋼絲線、鉆機(jī)等，及時更換破損零部件，以此加強(qiáng)鉆孔灌注施工穩(wěn)定性，使安全事故率降低。

2.3 鉆孔偏斜

當(dāng)鉆機(jī)穩(wěn)定性不足時，零部件會發(fā)生老化現(xiàn)象，將會導(dǎo)致鉆架機(jī)松動，使鉆桿穩(wěn)定性降低。開展鉆孔操作時，當(dāng)鉆頭前方存在障礙物，遇到高硬度石塊時，將會造成鉆頭偏斜。鉆孔深度大，鉆頸長，對鉆孔穩(wěn)定性影響比較大，極易產(chǎn)生鉆孔偏斜問題。所以，當(dāng)工程建設(shè)出現(xiàn)上述問題時，施工人員要做好準(zhǔn)備工作，全方位檢查工具質(zhì)量，維護(hù)零部件性能穩(wěn)定性，使鉆孔偏斜率降低。當(dāng)石頭硬度較強(qiáng)時，需要應(yīng)用鉆機(jī)、低錘敲碎，同時應(yīng)用低標(biāo)號混凝土填平，當(dāng)鉆孔孔徑、實際要求相符時，必須確保公路建設(shè)進(jìn)度[3]。

2.4 鋼筋籠上浮

當(dāng)泥漿比重嚴(yán)重超出設(shè)計要求，增加鋼筋籠浮力，混凝土流動性不足。當(dāng)導(dǎo)管埋深過大時，導(dǎo)管出料口和鋼筋籠底部間距小于1m，混凝會對鋼筋籠產(chǎn)生反沖力影響，此時沉渣就會帶動鋼筋籠上浮。為了避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮問題，灌注施工期間，確保混凝土流動性，適當(dāng)提升灌注速度。添加外加劑，避免混凝土進(jìn)入鋼筋籠時影響流動性。當(dāng)混凝土接近鋼筋籠時，需要將導(dǎo)管埋設(shè)控制在1.5-2.0m?；炷翝仓陂g，必須明確澆筑標(biāo)高與導(dǎo)管埋深，若混凝土滲入到鋼筋籠低端2m時，則應(yīng)當(dāng)將導(dǎo)管提升至鋼筋籠低端上部[4]。

3 公路橋梁施工應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)的前期工作

3.1 強(qiáng)化施工地水源及構(gòu)筑物質(zhì)檢監(jiān)測

公路橋梁鉆孔灌注樁施工前，管理人員要分析實地水質(zhì)情況，水源水質(zhì)不滿足建設(shè)要求，采取調(diào)水、過濾方式，保證水源水質(zhì)供給標(biāo)準(zhǔn)，滿足持續(xù)施工需求。使用中以工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)約束用水、排水，避免水源污染，提高水資源循環(huán)利用效果。對灌注的構(gòu)筑物，也要做好質(zhì)檢監(jiān)測，做好記錄。

3.2 對施工人員強(qiáng)化專業(yè)培訓(xùn)

施工人員的專業(yè)化水平直接影響公路橋梁鉆孔灌注樁的建設(shè)效果，故需針對鉆孔灌注樁施工步驟，落實有效培訓(xùn)?，F(xiàn)階段工程施工人員綜合水平正處于持續(xù)發(fā)展階段，但其整體學(xué)歷不高，學(xué)習(xí)時間、能力不夠，不滿足公路橋梁工程建設(shè)需求。故可在施工前聘請經(jīng)驗豐富的操作人員規(guī)范化鉆孔灌注樁施工示范，確保施工人員掌握安全知識、專業(yè)施工知識，減少施工中的失誤，控制工程質(zhì)量、成本及安全。

4 鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用

4.1 前期準(zhǔn)備

（1）全面勘察。施工前，工作人員落實全方位勘察，對施工場地及周邊環(huán)境周密勘探，分析地質(zhì)、水文、氣候、人文等因素可能對施工造成的影響，若發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時排除。結(jié)合勘探結(jié)果，確定施工的方案、流程，制作設(shè)計圖紙，配置應(yīng)急預(yù)案，規(guī)避施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題和安全問題，將安全、質(zhì)量隱患降到最低。

（2）控制建材、設(shè)備質(zhì)量。鉆孔灌注樁應(yīng)用涉及混凝土、外加劑、砂、水泥等多種建材，材料種類多、用量大，一項或多項材料、設(shè)備出現(xiàn)質(zhì)量問題，都影響公路橋梁整體質(zhì)量。故施工前需要準(zhǔn)備好多種技術(shù)要求的水泥、砂石、外加劑等，并從以下幾個方面控制好建材、設(shè)備質(zhì)量。①從正規(guī)廠家采購材料，對多種原材料分別質(zhì)檢，質(zhì)量達(dá)標(biāo)后運(yùn)送到施工場地存放，存放地做好防潮、防雨保護(hù)。②優(yōu)化機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備，對鉆孔灌注樁設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，使用前檢查設(shè)備工作狀態(tài)，提前試車，做好維護(hù)保養(yǎng)。③結(jié)合鉆孔灌注樁技術(shù)、具體公路橋梁施工要求，設(shè)置好施工規(guī)劃，確保設(shè)計規(guī)劃可行，也確保鉆孔灌注樁在公路橋梁施工中有章可循。

4.2 護(hù)筒埋設(shè)及泥漿制備

（1）護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒埋設(shè)結(jié)合公路橋梁實際情況按照工藝流程、標(biāo)準(zhǔn)操作。一方面，護(hù)筒埋設(shè)前，以全站儀坐標(biāo)放樣，確定埋設(shè)坐標(biāo)，控制護(hù)筒埋設(shè)精度，避免人為誤差影響建設(shè)質(zhì)量。另一方面，要確保護(hù)筒埋設(shè)符合樁及護(hù)筒中心線重合要求。

（2）泥漿制備。泥漿制備是建筑工程澆筑工作必不可少的環(huán)節(jié)。泥漿制備中的材料種類及用量需針對工程需求選擇，但其需滿足以下幾個基本的質(zhì)量要求：泥漿膠體率須＞96%；泥漿相對密度須在1.2以上；具體施工中，將黏土打碎，裝入護(hù)筒，鉆孔灌注樁以沖擊錘沖擊原理，對灌注樁擊打，將黏土轉(zhuǎn)為泥漿，之后制造優(yōu)質(zhì)泥漿便于施工。對于砂漿制備，則需要控制好添加劑、水及黏土配比，確保配比滿足鉆孔灌注樁技術(shù)要求。

4.3 鉆孔清孔

鉆孔清孔是否滿足施工要求直接決定鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用效率，進(jìn)而影響公路橋梁整體建設(shè)施工質(zhì)量。

（1）鉆孔。鉆孔結(jié)合鉆孔灌注樁技術(shù)規(guī)范鉆進(jìn)，并結(jié)合公路橋梁項目要求，在確定地質(zhì)條件后，選取合適的鉆孔方式、鉆頭，確保鉆孔滿足設(shè)計規(guī)范。鉆孔中要控制好沖擊力度、方式，若鉆孔遇到堅硬地質(zhì)，可選擇沖擊力突出的鉆孔方式，若巖石地質(zhì)特殊，也可采取爆破方式處理后再沖擊鉆進(jìn)。松軟地質(zhì)采取中小沖程方式，連續(xù)、緩慢鉆孔。鉆進(jìn)過程中，護(hù)筒及樁架保持垂直度，控制鉆孔誤差。若鉆孔中傾斜度超出誤差極限，應(yīng)停止并調(diào)整鉆進(jìn)角度。鉆孔達(dá)到公路橋梁施工設(shè)計要求后，提高鉆桿鉆頭，讓鉆頭、孔底保持一定距離空轉(zhuǎn)。

（2）清孔。鉆孔完成后，鉆孔內(nèi)會殘留諸多殘渣，需及時清理，保證孔內(nèi)干凈。鉆孔環(huán)節(jié)控制好鉆進(jìn)速度，勻速鉆進(jìn)的同時，配合泥漿灌入，將殘渣及時排出。經(jīng)檢查清孔符合施工要求后對孔洞實施保護(hù)，避免雜物落入。

4.4 鋼筋籠制作、吊放

制作鋼筋籠時結(jié)合鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用要求，控制鋼筋籠外形、長度、直徑、規(guī)格、焊接方式、質(zhì)量，使鋼筋籠各項指標(biāo)均滿足設(shè)計規(guī)范。吊裝必須確保清孔到位，由專業(yè)吊機(jī)吊裝到鉆孔灌注樁上方，調(diào)整鋼筋籠位置，保持垂直吊放。為避免吊裝過程中碰到孔壁，影響鋼筋孔及孔壁質(zhì)量，也避免導(dǎo)致雜物掉落到孔內(nèi)，需及時匹配好清理工作，鋼筋籠下放由人工協(xié)作完成，吊裝完成之后要及時加固鋼筋籠，確保鋼筋籠安裝整體穩(wěn)定性，也避免其對孔壁造成破壞[5]。

5 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制方法

5.1 制定科學(xué)的施工管理計劃

在進(jìn)行公路橋梁鉆孔灌注樁的施工時，一定要注意施工環(huán)境與實際施工情況，千萬不能盲目地追求施工進(jìn)度。并且，應(yīng)該以全面施工要求作為相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，來對施工條件以及技術(shù)人員的施工能力進(jìn)行相應(yīng)的衡量，細(xì)化合同條款，將施工的具體內(nèi)容分解為各個階段，制定科學(xué)合理的施工方案。對于工程的施工進(jìn)度務(wù)必掌握好，需要保證工程在規(guī)定時間內(nèi)順利竣工。與此同時，對于施工技術(shù)來說，需要具備一定的靈活性，結(jié)合實際情況對施工方案進(jìn)行不斷地調(diào)整，在確保施工方法有一定的可操作基礎(chǔ)上保證經(jīng)濟(jì)性。另一方面，要對施工過程中的各個影響因素進(jìn)行充分考慮，比如氣候因素與地質(zhì)條件等。

5.2 加強(qiáng)材料質(zhì)量的管理

在進(jìn)行公路橋梁鉆孔灌注樁的施工過程中，加強(qiáng)材料質(zhì)量的管理是非常重要的，相關(guān)部門需要通過多人同時采購的方法來進(jìn)行質(zhì)量管理?？梢灾贫ǘ喾N采購方案，對不同廠家的材料質(zhì)量與價格進(jìn)行對比與分析，最后結(jié)合采購方案以及材料質(zhì)量、價格來選擇最為合適的施工材料。在采購時，一定要結(jié)合實際情況來選擇質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)且性價比最高的生產(chǎn)廠家。另一方面，提高采購人員的素質(zhì)水平與強(qiáng)化對采購人員的監(jiān)督管理也是十分關(guān)鍵的，這樣能夠防止采購人員在購買材料時不規(guī)范操作[6]。

5.3 落實責(zé)任

在進(jìn)行公路施工安全管理工作的過程中，一定要制定嚴(yán)格的責(zé)任制度，并將其落實到每一個部門與施工人員當(dāng)中。建立安全施工管理責(zé)任制不單單是建立完整的安全生產(chǎn)責(zé)任體系，還是建立一個安全施工管理的約束機(jī)制，這樣才可以使安全施工與安全管理理念貫徹到公路工程的施工建設(shè)當(dāng)中，進(jìn)而達(dá)到每個環(huán)節(jié)都有人負(fù)責(zé)，每件事都有人管理的目標(biāo)，使崗位責(zé)任制度與施工安全管理得到進(jìn)一步落實。這樣做的目的是保障公路工程施工建設(shè)順利實施，降低施工過程中發(fā)生安全事故的幾率。

6 結(jié)語

社會現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中，政府開始高度重視公路橋梁建設(shè)工程。隨著公路工程數(shù)量持續(xù)增加，相應(yīng)提升國民經(jīng)濟(jì)水平。在公路橋梁施工中，廣泛應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，該項技術(shù)具備較強(qiáng)適應(yīng)性，施工建設(shè)成本低廉。然而，鉆孔灌注樁技術(shù)具備隱蔽性特點(diǎn)，因此施工人員容易忽略潛在問題，從而導(dǎo)致工程項目存在安全隱患。所以，施工企業(yè)開展施工操作時，必須加大關(guān)注度，深入分析鉆孔灌注樁施工存在的問題，深入研究和分析鉆孔灌注樁施工技術(shù)。