公路橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)

劉發(fā)

安徽省交通建設(shè)股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

公路橋梁工程是現(xiàn)代交通建設(shè)中不可或缺的重要組成部分，而基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)作為一種關(guān)鍵的基礎(chǔ)施工技術(shù)，在公路橋梁的設(shè)計(jì)和建設(shè)中扮演著重要的角色。該技術(shù)通過在地基中鉆孔并注入灌漿材料，形成堅(jiān)固的樁基，以增加橋梁的承載能力和穩(wěn)定性。在公路橋梁工程中，鉆孔灌注樁技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用和顯著的效果。

根據(jù)插值結(jié)果，利用ArcGIS的區(qū)域統(tǒng)計(jì)功能將礦區(qū)1985年和2015年的最小值、最大值、均值、Ca/Cb和Cm/Cb及1985—2015年的增量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。各指標(biāo)數(shù)值都有較大幅度的增加。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)特點(diǎn)

公路橋梁鉆孔灌注樁技術(shù)是一種常用的橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)，通過在地面或水下進(jìn)行鉆孔，并注入混凝土形成樁體，以增加橋梁的承載能力和穩(wěn)定性。該技術(shù)在公路橋梁工程中廣泛應(yīng)用，具有許多優(yōu)點(diǎn)和適用性。第一，公路橋梁鉆孔灌注樁技術(shù)具有較高的承載能力。第二，該技術(shù)施工速度較快。鉆孔灌注樁施工過程相對(duì)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作和連續(xù)施工，提高了施工效率。特別是針對(duì)較大直徑的樁體，鉆孔灌注樁技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，可以快速完成施工任務(wù)。第三，公路橋梁鉆孔灌注樁技術(shù)具有較好的適應(yīng)性。第四，該技術(shù)還能夠減少地基沉降，提高橋梁的穩(wěn)定性。通過鉆孔灌注樁的施工方式，可以充分加固和加強(qiáng)地基土體，減少地基沉降和橋梁變形的風(fēng)險(xiǎn)，提高橋梁的使用壽命[1]。

2 公路橋梁鉆孔灌注樁技術(shù)

2.1 工程概況

明光至巢湖高速公路滁州段工程MC-LJ02標(biāo)段位于安徽省鳳陽(yáng)縣，該項(xiàng)目主要為路基橋梁工程，橋梁16座，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁，項(xiàng)目有樁基291根，總長(zhǎng)5011m。其中樁徑Φ1.2m共120根，計(jì)1884m；Φ1.3m共48根，計(jì)696m；Φ1.5m共119根，計(jì)2313m；Φ1.8m共4根，計(jì)118m。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)全面地質(zhì)勘察發(fā)現(xiàn)，施工現(xiàn)場(chǎng)為濕陷性軟土，結(jié)構(gòu)承載力性能比較差，沉降問題比較嚴(yán)重。為了提高主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)決定應(yīng)用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。

2.2 施工前準(zhǔn)備

2.2.1 公路橋梁項(xiàng)目開始施工作業(yè)之前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面地質(zhì)勘察，分析現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、交通狀況等各方面因素，明確施工工藝、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)環(huán)節(jié)都處于監(jiān)督管控范圍之內(nèi)。同時(shí)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工可能存在的突發(fā)性情況進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)，制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，確保應(yīng)急預(yù)案具備較高的可行性，降低安全事故發(fā)生概率，滿足當(dāng)前工程項(xiàng)目建設(shè)施工的需要。

2.2.2 為了能夠確保公路橋梁項(xiàng)目具備更高的質(zhì)量和安全性，加強(qiáng)施工材料的選擇和控制尤為重要，在項(xiàng)目開始之前，現(xiàn)場(chǎng)人員根據(jù)工程的實(shí)際需要選擇合適的施工原材料。材料采購(gòu)結(jié)束之后，對(duì)各種材料的性能、質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查，做好現(xiàn)場(chǎng)施工材料檢測(cè)記錄工作，禁止不合格的材料進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2.3 公路橋梁項(xiàng)目建設(shè)施工工程量比較大，對(duì)水資源需求量較大，保證水源的質(zhì)量合格，符合工程建設(shè)施工需要。對(duì)于泥漿池、沉淀池等硬件設(shè)施進(jìn)行合理的設(shè)置，保證現(xiàn)場(chǎng)施工順利的完成，滿足當(dāng)前公路橋梁建設(shè)施工要求。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒的作用為固定樁位，引導(dǎo)鉆錐方向，隔離地面水以免流入井孔，保護(hù)孔口不坍塌，并保證孔內(nèi)水位（泥漿）高出地下水位或施工水位一定高度，形成靜水壓力，以保護(hù)孔壁不致坍塌。護(hù)筒底部及四周用黏土填筑，并分層夯實(shí)處理，護(hù)筒頂端高度，應(yīng)高出施工時(shí)原地面0.3m。

護(hù)筒埋設(shè)要求準(zhǔn)確、穩(wěn)定、不變形、底部不漏水，能保持孔內(nèi)水頭穩(wěn)定，形成靜水壓力，保護(hù)孔壁不坍塌。在護(hù)筒中心與樁位中心對(duì)正，偏差嚴(yán)重應(yīng)及時(shí)糾正處理，避免產(chǎn)生的質(zhì)量問題。護(hù)筒埋設(shè)工作結(jié)束后，檢測(cè)孔深參數(shù)，各方面工作順利的實(shí)施，提高工程水平[2]。

2.4 鉆孔安裝

鉆孔在終孔和清孔后，須進(jìn)行檢查，清孔后泥漿指標(biāo)如下：相對(duì)密度：1.03～1.10；黏度：17～20Pa.s；含砂率：＜2%；膠體率：＞98%。并將檢測(cè)結(jié)果報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師審查合格后再能進(jìn)行下道工序。

表1 參數(shù)控制要求

2.5 泥漿制備

在鉆孔工作開展之前，將鉆機(jī)安裝到位，鉆頭和地面達(dá)到垂直的狀況，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清理工作。鉆孔環(huán)節(jié)，應(yīng)做好如下幾個(gè)方面的管理：第一，加強(qiáng)鉆進(jìn)速度控制，保持均勻鉆進(jìn)作業(yè)施工，和泥漿投入的速度達(dá)到協(xié)調(diào)性要求，避免影響施工效果。第二，垂直度監(jiān)控。現(xiàn)場(chǎng)鉆進(jìn)作業(yè)中，樁架和護(hù)筒達(dá)到垂直的狀態(tài)，如果出現(xiàn)傾斜度超出標(biāo)準(zhǔn)的要求，誤差過大，應(yīng)及時(shí)停止現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)，調(diào)整合格后才能繼續(xù)施工。第三，鉆進(jìn)方式選擇。如果鉆進(jìn)施工遇到較大的阻力，鉆進(jìn)難度升高，調(diào)整鉆進(jìn)方式，提高鉆進(jìn)效果和質(zhì)量。第四，質(zhì)量控制。鉆孔工作全部結(jié)束后，對(duì)于鉆進(jìn)的深度、位置、直徑等進(jìn)行檢查確認(rèn)，達(dá)到要求才能繼續(xù)開展現(xiàn)場(chǎng)鉆進(jìn)施工。鉆孔作業(yè)全部結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清孔處理，保證清孔效果達(dá)到要求，比如循環(huán)清孔等方式[3]。

近期（10月 29日-11月 2日），中國(guó)化肥批發(fā)價(jià)格綜合指數(shù)持穩(wěn)運(yùn)行。11月5日中國(guó)化肥批發(fā)價(jià)格綜合指數(shù)（CFCI）為2319.29點(diǎn)，環(huán)比下跌5.52點(diǎn)，跌幅為0.24%；同比上漲317.21點(diǎn)，漲幅為15.84%；比基期下跌59.58點(diǎn)，跌幅為2.50%。

所謂的鋰電池組均衡控制策略主要是對(duì)電池組進(jìn)行充電、放電和待機(jī)三種方式進(jìn)行平衡[13]，均衡控制的工作流程一般是：首先對(duì)電池組的工作狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別，也就是對(duì)電池組是處于充電、放電、擱置三種狀態(tài)的判斷；通過電池組的SOC算法計(jì)算單個(gè)電池的剩余能量，從而判斷整體電池組的能量差是否處于均衡狀態(tài)，未達(dá)到均衡指標(biāo)則無(wú)需進(jìn)行均衡控制，達(dá)到均衡指標(biāo)則按照控制策略進(jìn)行均衡控制，控制過程中要對(duì)電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦均衡指標(biāo)降低到控制范圍外即停止均衡控制，相對(duì)應(yīng)的均衡控制策略如圖1和2所示。

泥漿槽的尺寸為5×6×2m，底坡不宜大于1%。制備泥漿應(yīng)選擇水化快，造漿能力強(qiáng)、黏度大、含砂率低的黏土或膨潤(rùn)土，但應(yīng)盡量就地取材。

沉淀池容積應(yīng)根據(jù)泥漿流量、泥漿凈化方法而定。兩個(gè)沉淀池輪換使用，一個(gè)池進(jìn)漿沉淀，另一個(gè)關(guān)閘清渣。

對(duì)于支原體肺炎，家長(zhǎng)有很多的困惑。在孩子生病過程中之所以遇到那么多的干擾和困惑，大多源于我們?cè)谝粋€(gè)信息爆炸的時(shí)代，我們對(duì)所吸取的知識(shí)，無(wú)法分辨對(duì)錯(cuò)。正因?yàn)檫@樣，家長(zhǎng)學(xué)會(huì)在海量的信息中尋找科學(xué)的育兒方法才是正道。

2.6 鉆孔清孔

泥漿在鉆孔中起著極其重要的作用，由于泥漿比重大于水的比重，故護(hù)筒內(nèi)同樣高的水頭，泥漿的靜水壓力比水大，在靜水壓力作用下，泥漿在井孔壁形成一層泥皮，阻隔孔外滲流，保護(hù)孔壁免于坍塌，此外，泥漿還起著懸浮鉆渣的作用。

鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進(jìn)尺速度：軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要減速慢進(jìn)；對(duì)于強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)巖層，每次鉆進(jìn)30～40cm，平均每小時(shí)4～6m；對(duì)于中風(fēng)化泥質(zhì)巖層，每次鉆進(jìn)25～35cm，平均每小時(shí)2～4m。

當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，請(qǐng)監(jiān)理工程師對(duì)成孔質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)并經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，應(yīng)立即進(jìn)行清孔，以免間隔時(shí)間過長(zhǎng)，沉渣沉淀，造成清孔困難。清孔采用換漿法施工，即鉆孔完成后，提起鉆錐至底約20cm，然后以相對(duì)密度較低的泥漿壓入，逐步把鉆孔內(nèi)懸浮的鉆渣和密度相對(duì)較大的泥漿換出。清孔時(shí)，孔內(nèi)水位應(yīng)保持在地下水位或河流水位1.5m以上，以防塌孔。應(yīng)將附著于護(hù)筒壁的泥漿清潔干凈，并將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。鋼筋籠下好并在澆注砼前需再次檢查沉淀層厚度，若超過20cm，必須進(jìn)行二次清孔，二次清孔合格后立即灌注砼。

2.7 鋼筋籠安裝

首先，學(xué)院應(yīng)建立院系兩級(jí)校企合作理事會(huì)，將學(xué)院和相關(guān)企業(yè)人員納入理事會(huì)成員。其次，整合校內(nèi)職能，成立科研與校企合作部，并安排專職人員，設(shè)立固定場(chǎng)所。校企合作理事會(huì)主要負(fù)責(zé)為院系的重大發(fā)展問題提供咨詢、建議和指導(dǎo)，加強(qiáng)院系與行業(yè)、企業(yè)的聯(lián)系，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研緊密合作，實(shí)質(zhì)性推進(jìn)合作辦學(xué)、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展，增強(qiáng)辦學(xué)活力，加強(qiáng)理事會(huì)成員單位之間的交流與合作等?？蒲信c校企合作部主要負(fù)責(zé)研究學(xué)院校企合作方面的重大問題，推動(dòng)校企合作體系建設(shè)、起草校企合作計(jì)劃、制定校企合作制度，并組織和推動(dòng)實(shí)施等。

2.8 清孔與檢查

主要使用了MagiCAD進(jìn)行綜合管線的布局，利用軟件分析繪圖，借助明確的技術(shù)表示和文字標(biāo)識(shí)進(jìn)行科學(xué)的布線，最后結(jié)合可視化的3D全景技術(shù)進(jìn)行管線交叉的設(shè)計(jì)和功能性檢測(cè)。同時(shí)，該技術(shù)能夠分析通暖管道、排水管道、機(jī)電電氣的處理管道和空調(diào)的管道的兼容性，運(yùn)用不同的圖層分析其各管道的功能，最后結(jié)合不同顏色的基本表示確認(rèn)管線的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)操作。

現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作結(jié)束后，按照工藝方案的要求進(jìn)行鉆機(jī)機(jī)械設(shè)備的安裝，確保設(shè)備處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，明確施工作業(yè)工藝方案和流程，對(duì)移位、沉降等問題采取有效的應(yīng)對(duì)措施。如果在施工中發(fā)現(xiàn)存在問題，采取合理應(yīng)對(duì)措施，解決存在的安裝問題，通過動(dòng)力鉆桿處理，滿足工程施工的效果。在鉆頭固定中，檢查垂直度參數(shù)，偏差加強(qiáng)控制，具體按照下表1的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管控。

2.9 混凝土灌注施工技術(shù)

鋼筋籠下放工作結(jié)束后，開展混凝土灌注施工作業(yè)，應(yīng)用導(dǎo)管進(jìn)行灌注作業(yè)施工。根據(jù)施工要求選擇合適的灌注施工方案，現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行管理措施和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用先進(jìn)的管理措施，實(shí)現(xiàn)施工效果和質(zhì)量的全面提升。①在現(xiàn)場(chǎng)施工中，混凝土材料的性能檢測(cè)極為重要，并且保證材料供應(yīng)充足，現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)存在有供應(yīng)中斷而引發(fā)的斷樁問題。②明確導(dǎo)管施工的要求，埋設(shè)深度符合工程標(biāo)準(zhǔn)，且灌注作業(yè)中保持連續(xù)進(jìn)行，切實(shí)提升導(dǎo)管施工的總體水平，達(dá)到工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。③混凝土灌注作業(yè)中，加強(qiáng)灌注量的控制，處于合理的范圍內(nèi)，提高灌注施工的總體水平，符合工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求[4]。

鋼筋籠是主要的支撐結(jié)構(gòu)，所以加強(qiáng)鋼筋籠的制作和安裝管理極為重要，符合當(dāng)前鉆孔灌注樁的施工要求。在鋼筋籠的制作階段，對(duì)各種原材料進(jìn)行全面檢查，各項(xiàng)指標(biāo)合格后才能繼續(xù)開展施工。執(zhí)行設(shè)計(jì)方案的規(guī)定，加強(qiáng)鋼筋籠生產(chǎn)加工的質(zhì)量監(jiān)督管控，每項(xiàng)參數(shù)都達(dá)到合理性、規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)。制作工作全部結(jié)束后，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配作業(yè)，應(yīng)用吊車進(jìn)行安裝作業(yè)。施工人員綜合分析現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，采取單點(diǎn)吊裝、雙點(diǎn)吊裝等方式，明確吊裝施工的位置，防止在現(xiàn)場(chǎng)吊裝環(huán)節(jié)發(fā)生損壞、變形等問題。在安裝過程中，應(yīng)保證鋼筋籠的中心線和樁孔中心線達(dá)到重合的狀態(tài)，垂直均勻下放到孔內(nèi)，吊放的速度嚴(yán)格控制，如果存在下放難度過大的情況，立即提升鋼筋籠，重新下放作業(yè)，以免造成孔壁坍塌的事故。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)優(yōu)化措施

在公路橋梁工程中，基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)是確保橋梁基礎(chǔ)穩(wěn)定性和承載能力的關(guān)鍵施工措施。

第一，在設(shè)計(jì)和方案階段，需要考慮樁的類型和參數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)調(diào)查結(jié)果確定合適的樁型，如灌注樁、鉆孔灌注樁或螺旋樁，并確定樁的直徑、深度、間距等參數(shù)。同時(shí)，制定合適的基礎(chǔ)布置方案，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)要求和地質(zhì)條件確定樁基的布置方案，包括樁的位置、間距和排列方式等。

河底縱坡根據(jù)河道天然縱坡進(jìn)行確定。河道斷面采用復(fù)式斷面，主槽為梯形斷面。迎水面采用鉛絲石籠護(hù)坡，背水面采用草皮護(hù)坡，對(duì)彎道凹岸岸坡采用石籠護(hù)腳，新建大堤高于現(xiàn)狀地面。

第二，在鉆孔工作中，精確的鉆孔定位和控制是至關(guān)重要的。使用先進(jìn)的測(cè)量工具和技術(shù)，確保鉆孔位置和方向的準(zhǔn)確性，并控制鉆孔的偏差范圍，以滿足設(shè)計(jì)要求。選擇適當(dāng)?shù)你@孔設(shè)備和工具，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件進(jìn)行鉆孔作業(yè)，并控制鉆孔速度、進(jìn)度和角度，確保鉆孔質(zhì)量。同時(shí)，在鉆孔過程中進(jìn)行及時(shí)的清理和沖洗，以除去孔內(nèi)的碎屑和泥漿，保持孔壁的清潔，提供良好的接觸面[5]。

第三，鋼筋布置是基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)中的重要步驟。在鋼筋選材方面，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求的鋼筋材料，并進(jìn)行質(zhì)量檢查和測(cè)試，確保鋼筋的強(qiáng)度和耐久性。制定合適的鋼筋布置方案，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和荷載要求確定縱向鋼筋和橫向鋼筋的位置、間距和連接方式等，以保證樁身和樁頂?shù)匿摻畈贾梅弦蟆?/p>

第四，注漿灌注是基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在混凝土配合比方面，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范確定合適的配合比，控制水灰比、水膠比和其他混凝土成分，以確?；炷恋膹?qiáng)度和工作性能。選擇適當(dāng)?shù)淖{設(shè)備和工具，確?；炷恋木鶆蚬嘧⒑统鋵?shí)。在注漿過程中，控制筑漿速度、壓力和流量，以保證混凝土的質(zhì)量和充實(shí)度。

4 結(jié)束語(yǔ)

公路橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)作為一項(xiàng)成熟的基礎(chǔ)施工技術(shù)，在公路橋梁建設(shè)中起到了至關(guān)重要的作用。通過對(duì)技術(shù)措施的詳細(xì)闡述，深入了解了其設(shè)計(jì)與方案、鉆孔工作、鋼筋布置、注漿灌注等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這些技術(shù)措施的合理應(yīng)用可以提高橋梁的承載能力和穩(wěn)定性，確保橋梁的安全可靠運(yùn)行。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，還需要充分考慮地質(zhì)條件、環(huán)境保護(hù)和工程質(zhì)量等因素，采取相應(yīng)的措施和方法。通過不斷的研究和實(shí)踐，可以進(jìn)一步完善和優(yōu)化公路橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)，為公路橋梁建設(shè)貢獻(xiàn)更多的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)步。