鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁施工中的運用

江良 黃浙銀

摘? 要：公路橋梁施工中鉆孔灌注樁是一項常用的技術(shù)，鉆孔灌注樁在公路橋梁施工環(huán)境中表現(xiàn)出適應性強、工藝簡單的特點。現(xiàn)如今鉆孔灌注樁技術(shù)廣泛的應用到公路橋梁內(nèi)，鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁工程中要做好監(jiān)督的工作，主要是因為鉆孔灌注樁屬于隱蔽的工程項目，還有一部分為水下施工，較容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問題。公路橋梁工程中對鉆孔灌注樁技術(shù)提出了較高的要求，目的就是規(guī)范施工的過程，防止出現(xiàn)質(zhì)量問題。本文中通過分析公路橋梁中鉆孔灌注樁的施工工藝，以案例的形式來探討鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應用以及質(zhì)量控制方法。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁;公路橋梁;施工

公路橋梁工程中鉆孔灌注樁為基礎(chǔ)部分，經(jīng)常用在水下工程中支護橋梁結(jié)構(gòu)。鉆孔灌注樁施工流程并不復雜，加快了施工的速度。鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁中取得了良好的施工成果，鉆孔灌注樁的施工工藝多，技術(shù)含量高，施工期間較容易受到不良因素的影響，比如人為因素、環(huán)境因素等，一個環(huán)節(jié)有問題就會影響鉆孔灌注樁的整個施工效果。公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)中的注意事項比較多，必須全面監(jiān)督鉆孔灌注樁的施工過程，把控施工要點，這樣才能保證鉆孔灌注樁在公路橋梁中的施工質(zhì)量。

1.公路橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝

公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝分為審核施工方案以及勘察工程現(xiàn)場實況兩種，具體分析如下。

1.1審核施工方案

公路橋梁鉆孔灌注樁的施工單位，安排施工人員嚴格審核設(shè)計圖紙，地質(zhì)信息和技術(shù)規(guī)范[1]。施工人員以現(xiàn)場勘查結(jié)果為依據(jù)，審查施工方案中的各項內(nèi)容，比如編制依據(jù)、工藝流程、安全技術(shù)等，確保鉆孔灌注樁的技術(shù)方案與施工現(xiàn)場相符，避免施工現(xiàn)場出現(xiàn)技術(shù)錯誤。公路橋梁鉆孔灌注樁審查施工方案時，重點完善審查的方案，這樣審查方案才能起到約束和規(guī)范的作用，而且審查方案中必須包含可靠的應急處理方案。公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝中審核施工方案時，要考慮長期效益，保證施工的主動性，以免影響施工的效果。

1.2勘察工程實況

公路橋梁鉆孔灌注樁施工單位勘察工程實況，判斷工程現(xiàn)場是否具備施工的條件，檢查施工現(xiàn)場泥漿循環(huán)系統(tǒng)的安置狀態(tài)，要求泥漿循環(huán)系統(tǒng)中配置好泥漿池、沉淀池，檢查灌注混凝土使用的導管，要求灌注混凝土的料斗尺寸要符合方案設(shè)計中初次灌入量的數(shù)值。施工單位嚴格把關(guān)鉆孔灌注樁的施工材料，避免施工現(xiàn)場有不合格的材料[2]。公路橋梁鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場鉆機準備就位以后，由施工人員仔細檢查鉆機的水平度，鉆孔成孔以后采取抽檢的方法，檢查進入泥漿、排出泥漿的指標，避免有超標的情況。

2.公路橋梁鉆孔灌注樁的施工技術(shù)

本文以某公路橋梁工程為例，分析案例中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應用，表明鉆孔灌注樁施工技術(shù)中的各個步驟。

2.1案例背景

該案例中公路橋梁的設(shè)計總長度是1145m，設(shè)計車速是60km/h，雙向通車，總共四車道。公路橋梁所在的地質(zhì)環(huán)境中包含淺層地下水，淺水水位的范圍是0.8m～1.8m，標高是0.82m～3.06m。公路橋梁的地基結(jié)構(gòu)中以風化的砂巖為主，按照其節(jié)理、裂縫發(fā)育規(guī)律可以判斷為細砂質(zhì)地的巖石。從該案例環(huán)境、地質(zhì)來看應選擇鉆孔灌注樁。

案例中采用的鉆孔灌注樁直徑為1.25m，樁體長度為27m，相鄰樁體的間隔距離是1.6m，總共設(shè)計了360根。鉆孔灌注樁內(nèi)使用的鋼筋籠，主筋規(guī)格是27，箍筋規(guī)格是10，主筋的內(nèi)部增設(shè)了加勁筋箍，每個箍筋的間隔是2m。鉆孔灌注樁內(nèi)采用的混凝土為C50，肋板、澆筑箱、臺帽、承臺采用的是C40的混凝土。

2.2施工技術(shù)

2.2.1組織好準備工作

該案例在鉆孔灌注樁施工過程中組織好準備工作，準備工作才能為鉆孔灌注樁提供優(yōu)質(zhì)的施工條件[3]。準備工作中要全面組織好勘查工作，以勘查結(jié)果來審核鉆孔灌注樁的工程方案，檢查工藝流程、技術(shù)標準以及現(xiàn)場的安全保護，避免出現(xiàn)任何不良的問題。準備工作中要根據(jù)鉆孔灌注樁施工內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題、安全問題，提前組織好安全預案，以便有效應對施工現(xiàn)場的突發(fā)情況。案例中要求現(xiàn)場組織材料管理，從材料的采購、進場、存儲到使用，一直要落實好管理措施，防止有不符合標準規(guī)定的材料流入到工程現(xiàn)場內(nèi)，這樣也減少材料浪費。現(xiàn)場準備工作中全面檢查使用的水源，施工過程中不能使用有污染的水源，也不能破壞周圍的水體系統(tǒng)。

2.2.2放樣與定位測量

該案例中的公路橋梁工程內(nèi)，非常注重鉆孔的精度，工程中要求施工人員提高鉆孔的精度水平。鉆孔灌注樁施工之前，由施工人員全面清理現(xiàn)場的環(huán)境，嚴格按照設(shè)計方案中的基準樁位來放樣[4]。該案例施工現(xiàn)場存有一部分松軟的地基，這時施工單位組織了夯實施工，利用強夯的方法來提高地基結(jié)構(gòu)的密實度，確保這部分地基有足夠的支撐力。放樣完成以后就要組織定位測量，施工圖紙中提供的標準和實際現(xiàn)場定位的誤差不能超出10mm，一定要把誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，由此才能確保定位測量的準確度。鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場挖埋護筒之前，標識出樁基中心線，便于后續(xù)施工中校對。

2.2.3制作并埋設(shè)護筒

該案例中采用的是鋼護筒，鋼護筒是鉆孔灌注樁中經(jīng)常使用的，每節(jié)鋼護筒合適的高度約2m或者3m左右，鋼護筒接頭位置應做好密封處理，防止出現(xiàn)漏水的問題，一般情況下可以在鋼護筒的中間處安裝橡皮墊圈，厚度約0.5m[5]。埋設(shè)護筒時要求護筒的內(nèi)徑比鉆孔灌注樁的樁徑多30～40cm，要求鉆孔灌注樁的中心線和護筒中心線重合起來，重合的誤差不能多于50mm，現(xiàn)場傾斜的角度必須低于1%。有一些公路橋梁案例中，場地較為干旱，這時施工單位應該在護筒底部、周圍壓實回填土，回填土需超過地表25cm，如果是水下施工就要超出水面2m。工程現(xiàn)場護筒埋設(shè)的深度要把控在3～4m即可。

2.2.4泥漿制備

鉆孔灌注樁中使用的泥漿主要是由黏土、水和添加劑構(gòu)成的，泥漿在鉆孔灌注樁中起到懸浮鉆渣、冷卻鉆頭、增加凈水壓力的作用，以鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場的實際情況為主組織泥漿的制備工作。泥漿稀釋度是泥漿制備的關(guān)鍵，嚴格按照設(shè)計標準調(diào)和泥漿的比重、粘度，案例中要求泥漿的相對密度控制在1.2以內(nèi)，膠體率不能低于96%，泥漿粘度范圍應為28～30。該案例中要求施工現(xiàn)場合理把控泥漿的稠度，稠稀應符合標準。

2.2.5鉆孔與清孔

鉆孔是公路橋梁鉆孔灌注樁施工中最為關(guān)鍵的施工內(nèi)容，現(xiàn)場準備好鉆機之后，核實鉆機的頂端以及底座，要求頂端和底座必須做到穩(wěn)定性，避免鉆機工作過程中出現(xiàn)位移、塌陷的問題[6]。從該案例現(xiàn)場的實際情況來看，地基內(nèi)含有軟土，此時應該選擇小沖程的鉆孔方式，降低鉆機對公路橋梁地基的沖擊力，保護現(xiàn)場的地基環(huán)境。案例中可以在較硬地基區(qū)域中選用大沖程的沖擊鉆機，保證地基沖擊的效果。鉆孔時一定要注意孔的精準度。該案例中遇到了幾處巖石地基，現(xiàn)場提前組織爆破，注意現(xiàn)場人員安全撤離，為鉆孔提供施工條件。

鉆孔之后就要組織清孔，鉆孔施工期間會出現(xiàn)一些殘渣、泥漿，這些會影響鉆孔的施工過程，因此鉆孔以后需立即實行清孔，清除孔內(nèi)的殘渣、泥漿，清理時不能影響鉆孔內(nèi)泥漿的粘度、密度等參數(shù)。清孔以后檢測鉆孔的孔徑、垂直度、深度，此時泥漿的粘度需控制在18～20Pa·s范圍中，泥漿的相對密度是1.09～1.1，含砂率要控制到3%范圍內(nèi)，孔內(nèi)沉積泥漿的厚度不能超過0.25cm。

2.2.6下放鋼筋籠

案例中，清孔以前把鋼筋籠準備好，鋼筋籠應輕緩的下放到鉆孔中。鋼筋籠下放期間一定要注重鋼筋籠的穩(wěn)定度，以免鉆孔內(nèi)壁影響鋼筋籠的剛度。案例中為了保證鋼筋籠下放不受影響，骨架中間增設(shè)了箍筋，鋼筋籠內(nèi)每間隔2m設(shè)置一個箍筋[7]?，F(xiàn)場分析加強箍筋的情況選出鋼筋籠的吊點，吊點位置選擇鋼絲繩、鋼扁擔做吊具，以豎直吊放的方法把鋼筋籠下放到鉆孔內(nèi)。鋼筋籠下放的過程中應該做到緩慢、勻速，調(diào)整鋼筋籠下放的位置，避免鋼筋籠下放到合適位置后出現(xiàn)變形，或者受到擠壓，也不能損壞鉆孔的內(nèi)壁。鋼筋籠下放到鉆孔內(nèi)之后就要固定孔口，避免鋼筋籠有漂浮的問題。

2.2.7灌注混凝土

公路橋梁鉆孔灌注樁施工中使用的混凝土的主要成分為碎石、砂，案例中選用優(yōu)質(zhì)級配的碎石、砂，選擇集料時應把控好雜物的含量，根據(jù)集料的實際情況組織清洗、篩選。案例施工現(xiàn)場水下灌注混凝土時，使用的是剛性的導漿管，直徑是30cm，提前處理好剛性導漿管，檢查導漿管的焊接縫隙、水密試驗、承載試驗等，確保導漿管的穩(wěn)定性。導漿管的底端位置要比鉆孔底端高出約35～40cm的距離。鉆孔內(nèi)首次灌入混凝土時，應該在混凝土中埋好導管，固定好導管的下端，埋入的深度應超過1m。案例中導管埋入到混凝土內(nèi)約3～4m的距離，保證混凝土的和易性，把控其在澆筑時的坍落度，要求坍落度在19～21cm左右?；炷凉嘧⒌姐@孔內(nèi)之后要超出設(shè)計樁標高的0.4m，這樣來維護混凝土樁頭的質(zhì)量。

3.公路橋梁鉆孔灌注樁施工中的影響因素

公路橋梁鉆孔灌注樁施工中經(jīng)常會遇到一些影響因素，這些影響因素較容易引起技術(shù)問題，例舉鉆孔灌注樁施工中常見的影響因素。

3.1鉆孔垂直度

鉆孔垂直度直接決定著鉆孔灌注樁的承載力，鉆孔垂直度有傾斜、彎曲等問題時都會影響鉆孔灌注樁的效果。鉆孔垂直度出現(xiàn)問題主要是因為鉆機所在位置達不到穩(wěn)定的標準，所以鉆孔會偏離原有的標準。除此以外，鉆孔灌注樁所在地基軟硬不均勻，地基內(nèi)含有硬物等，這些也會影響鉆孔的垂直度。

3.2鉆孔的深度

公路橋梁施工現(xiàn)場的鉆孔深度未達到設(shè)計標準，就會影響鉆孔灌注樁的承載力度[8]?？咨钶^容易受到測量誤差、底層地質(zhì)的影響，樁體頂端進入到地基持力層以后面臨較大的變化，因錯誤的判斷樁端持力層深度所以會造成鉆孔深度問題。

3.3鉆孔的孔徑

鉆孔孔徑方面容易出現(xiàn)達不到設(shè)計的問題，如果鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場的地質(zhì)是淤泥質(zhì)軟土、泥塑狀粘土時，鉆孔就會在鉆好以后發(fā)生收縮，致使孔徑不符合設(shè)計標準。鉆孔樁截面比設(shè)計截面小時，樁身無法達到承載標準，抗壓強度也不足，進而降低了鉆孔灌注樁的抗壓能力，嚴重時還會讓鉆孔灌注樁自身喪失抗壓能力，影響著鉆孔的質(zhì)量。

3.4泥漿

泥漿的比重、粘度是影響其在鉆孔灌注樁內(nèi)使用效果的因素，鉆孔灌注樁內(nèi)使用的泥漿過稀，就很容易掉落，泥漿護壁的力度就不夠，也會影響鉆孔灌注樁樁端的承載力，泥漿過稠，就會在鉆孔內(nèi)壁產(chǎn)生較厚的泥皮，削弱鉆孔灌注樁樁徑和側(cè)向的摩擦力。

4.公路橋梁鉆孔灌注樁施工問題的防治措施

公路橋梁鉆孔灌注樁內(nèi)計劃會出現(xiàn)塌孔、鉆孔傾斜、漏漿、導管漏水以及斷樁等問題，針對公路橋梁鉆孔灌注樁施工問題，給出合適的解決措施，以此來提高鉆孔灌注樁的施工水平。

4.1塌孔問題的解決措施

公路橋梁鉆孔灌注樁施工中，為了預防塌孔應做到以下三點，分析如：（1）鉆機在流沙、松散粉砂土這類土質(zhì)中鉆進時，需把控好鉆機鉆進的速度，盡量做到緩慢、勻速，以免影響鉆孔的效果;（2）鉆孔灌注樁水下施工部分，如果有地下水位高漲的情況，就應根據(jù)現(xiàn)場情況靈活調(diào)整鋼護筒的高度，或者增加吸虹管的高度;（3）施工中把控好沖程、水頭，同時控制好鋼筋籠的吊放，避免鋼筋籠觸碰鉆孔內(nèi)壁。

4.2鉆孔傾斜問題的解決措施

公路橋梁鉆孔灌注樁施工中為了預防鉆孔傾斜，第一仔細校正鉆機的底座、轉(zhuǎn)盤等，卡鉆和中心線必須要保持到垂直線重合;第二鉆機導向架應該穩(wěn)定的固定到地鉆架，合理調(diào)整鉆頭的位置，一旦現(xiàn)場出現(xiàn)傾斜鉆進，就要暫停鉆機調(diào)整，避免出現(xiàn)鉆孔傾斜的問題。

4.3漏漿問題的解決措施

鉆孔灌注樁施工中發(fā)生漏漿時，使用回填片石做處理，還可以強化泥漿粘度，提升護壁質(zhì)量，預防漏漿。

4.4導管漏水問題的解決措施

鉆孔灌注樁內(nèi)導管漏水問題的解決措施有：（1）施工現(xiàn)場及時更換有問題的導管，導管漏水如果是由混凝土離析引起的，就要清除離析混凝土，再重新灌注;（2）合理選擇原材料，按照配合比混合混凝土的原材料，攪拌并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，期間應檢查混凝土的坍落度;（3）根據(jù)施工工藝組織混凝土灌注，期間要保證混凝土灌注的連續(xù)性。

4.5斷樁問題的解決措施

鉆孔灌注樁施工中斷樁分為兩種情況，第一種是斷樁發(fā)生在地下水位以上，直徑較大時直接抽離鉆孔內(nèi)的泥漿，鋼筋籠在鉆孔內(nèi)可以確保人員能進入到孔內(nèi)，處理斷面處的混凝土，同時清洗鋼筋結(jié)構(gòu)，繼續(xù)組織混凝土的澆筑工作;第二種是斷樁位置發(fā)生在地下水位以下，改用直徑小于原灌注樁的鉆頭，直接從原灌注樁上鉆孔，鉆到斷樁合適位置以后清孔，增加鋼筋籠固定，要求鋼筋籠的下半部分要埋入新的鉆孔內(nèi)，再次澆筑混凝土即可。

5.公路橋梁鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制

公路橋梁鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制分為施工前的質(zhì)量控制、施工中的質(zhì)量控制以及施工后的質(zhì)量控制。鉆孔灌注樁施工之前，施工單位仔細審核施工方案，全面組織好準備工作，控制好施工人員的質(zhì)量，施工人員在整個施工中發(fā)揮著重要的作用，而且施工人員直接關(guān)系到鉆孔灌注樁的施工效果，必須確保施工人員行為規(guī)范，檢查施工人員的資質(zhì)，才能杜絕發(fā)生人為失誤;施工中的質(zhì)量控制主要就是把控施工的工藝，嚴格把控鉆孔灌注樁的施工技術(shù)，按照施工技術(shù)流程、技術(shù)規(guī)范來執(zhí)行施工內(nèi)容，注重鋼筋籠施工、混凝土灌注部分的質(zhì)量控制，避免鉆孔灌注樁施工過程中發(fā)生質(zhì)量問題，更重要的是要提高鉆孔灌注樁的施工水平;最后是施工后期的質(zhì)量控制，公路橋梁鉆孔灌注樁施工后期的質(zhì)量控制是指驗收灌注樁階段實行質(zhì)量控制，嚴格把控灌注樁的施工質(zhì)量，保證灌注樁能符合技術(shù)規(guī)范，待鉆孔灌注樁達到規(guī)范以后才能繼續(xù)施工，施工期間如果發(fā)現(xiàn)不合格的地方就要立即處理，以免影響鉆孔灌注樁的后續(xù)施工。

結(jié)束語：

鉆孔灌注樁施工項目在公路橋梁中屬于一項隱蔽工程，其所有的技術(shù)都要做到規(guī)范、嚴謹，保證鉆孔灌注樁的質(zhì)量。為了讓鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁中能達到規(guī)定的標準，就要組織好質(zhì)量控制的方法，約束鉆孔灌注樁的施工過程。本文中總結(jié)了鉆孔灌注樁施工的注意事項，滿足公路橋梁施工的需求，保證鉆孔灌注樁在公路橋梁中的安全性。

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