水利施工鉆孔灌注樁技術應用探究

屈星火

（浙江水利水電工程審價中心，浙江 杭州 310020）

灌注樁施工混凝土的澆筑與一般混凝土的澆筑程序及控制要點有很大差異。與一般混凝土澆筑相比，灌注樁施工工序更為復雜，施工技術要求更高，若不能及時準確地掌握鉆孔灌注樁施工技術，就極有可能引發(fā)嚴重的工程質(zhì)量事故。尤其是對于水利施工中鉆孔灌注樁技術的應用，水下混凝土成樁后一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題很難進行挽回，對上層結構的穩(wěn)定性造成不利影響，因此，我們有必要對水利施工中鉆孔灌注樁技術的應用進行更深層次地探討，加強鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制。

1 鉆孔灌注樁施工工序概述

水利施工過程中的鉆孔灌注樁施工質(zhì)量對橋梁上部結構的承載力和穩(wěn)定性有較大影響，決定了橋梁工程完成后的使用性能，因而要保證橋梁的施工質(zhì)量及使用性能，必須要熟悉鉆孔灌注樁施工工序，控制鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。

鉆孔灌注樁的施工過程一般概括如下：首先確定設計樁位及樁徑，常用樁徑有800mm，1000mm，1200mm等，然后根據(jù)需要用螺旋鉆、振動鉆、沖抓錐鉆或旋轉水沖鉆等各種形式的鉆機在設計樁位上鉆孔，清理干凈孔底的殘渣后進行安放鋼筋，一切安排妥當后進行混凝土澆筑。鉆孔灌注樁上述施工工序中的任何一個出現(xiàn)問題都將會影響整個鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。因此，必須仔細了解鉆孔灌注樁施工工序中的任何一個環(huán)節(jié)，嚴格按照相關要求施工，防止質(zhì)量問題的出現(xiàn)，及時有效地完成樁基施工任務。

1.1 施工準備

原材料的質(zhì)量是影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的決定性因素，因而在原材料的選用和檢驗方面要科學合理，嚴格按照國家相關規(guī)范執(zhí)行，在此基礎上選料還應與橋梁所處特殊環(huán)境及工程相關要求相符。例如，為了防止因混凝土流動性較差造成的堵管問題，一般選用卵石、石子含泥量不大于2%；在進行深樁混凝土的澆筑時要加適量緩凝劑，這是因為混凝土的初凝時間一般為3到5個小時，而深樁灌注則需要5到7個小時，因此應加適量緩凝劑延長混凝土初凝時間。

1.2 打樁施工流程

打樁按順序不同可分為：由中間向四周打，由中間向兩面打及由一側向單一方面打三種方式。不同的打樁方式優(yōu)缺點各不相同，打樁速度及樁基質(zhì)量也不盡相同，例如由一側向單一方面打樁的方式，可以減少樁機的移動，加快打樁速度，提高打樁效率，但與此同時它會使土壤向一側作技術性灌注，因此，確定打樁方式時應考慮工程特點及要求，樁機大小及性能以及周邊環(huán)境（如地基土壤狀況等）等因素的綜合影響。打樁的操作一般歷經(jīng)三個過程，首先是首批灌注，然后是后續(xù)灌注，最后是后期灌注。在第一過程中，必須注意灌注量以及導管和樁直徑的相關關系。一般來講，孔徑越大，其灌注的量也大，隨著灌注量的增大，其攪拌的時間也逐步增多，這樣最容易發(fā)生離析，在首批灌注過程中，常常會發(fā)生導管堵塞現(xiàn)象，其中原因基本如此。沖擊鉆進成孔工藝中，采用直徑為1.0m鑄鋼件十字形沖擊鉆頭，正循環(huán)沖擊鉆進，泥漿護壁成孔工藝。開鉆時，首先向護筒加入一定數(shù)量的黏土、清水、膨潤土和堿面，用小沖程高頻率的沖擊方法進行鉆進，以達到造漿護壁的目的。其技術參數(shù)為：沖擊行程 1.0m～1.5m，沖擊頻率 l0次/min～l5次/min。

2 鉆孔灌注樁相關質(zhì)量問題以及對策分析

2.1 工程概況

荊州長江公路大橋位于湖北省荊州市,是207國道跨長江的一座特大型橋。橋位處江面寬約3000m，江中有一沙洲，稱為三八洲。三八洲將橋位分為南北兩汊，其中北汊寬約700m，南汊寬約 450m，三八洲長約1100m。橋梁全長為4177.60m。橋址區(qū)地表出露地層為第四紀松軟堆積砂卵石層，下伏基巖為泥巖、粉細砂巖，基巖頂部埋深116～128m。設計行車速度：100km/h。設計荷載：汽2超20，掛2120。橋面寬度：行車道凈寬21.5m，橋面總寬為24.5m(斜拉橋段27.0m)，不設非機動車道和人行道。大橋共由九個橋段組成，自北向南依次為:北岸橋：長926m。

2.2 導管連接滲漏問題

本工程在施工時，進行導管灌注相關施工，當在江心進行水下混凝土的澆筑時，導管出現(xiàn)大量涌水現(xiàn)象，導致孔中泥漿下降。這種導管連接滲漏問題，歸于導管進水一類，對于我國橋梁施工來說，管內(nèi)進水是其基本問題之一。實際上，導管進水，一般都是工作疏忽而至，嚴重者，導管進水后，由于大量水的侵蝕，加上壓力的改變導致導管拔脫，后果不堪設想。所以，在導管施工過程中，必須對導管進行常規(guī)檢查，檢查項目包括檢漏和抗拉，并對導管連接處進行固定，對導管進行統(tǒng)一管理，對施工人員一定要進行施工前培訓以及技術交底；對有質(zhì)量問題的導管絕對不能投入工程施工當中，同時，應在滿足規(guī)范的條件下，增大導管直徑。

2.3 卡管處理技術措施

在水利工程鉆孔灌注樁施工中，容易出現(xiàn)卡管現(xiàn)象。總而言之，卡管是最常見的現(xiàn)象，原因不外乎有：混凝土和易性、流動性差造成離析，各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在管中停留時間過長而卡管，導管進水造成混凝土離析等。為了避免卡管的發(fā)生，必須在導管施工過程中，嚴格檢查導管各個部位，控制粗骨料的粒徑，對于不符合要求而且粒徑過大的骨料，直接舍去，同時控制攪拌時間，縮短混凝土在導管中的停留時間。提升導管要準確可靠，灌注砼過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規(guī)程。

2.4 坍孔技術處理措施

坍孔現(xiàn)象又是水利工程鉆孔灌注樁施工中容易出現(xiàn)的問題，坍孔的產(chǎn)生，主要是因為孔內(nèi)水突然變少，而空口出現(xiàn)密集的水泡，而鉆具也進尺相當困難，同時鉆機的工作符合大幅提高。當在探測孔深時，如果出現(xiàn)測量深度與鉆進深度不一致，則坍塌現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生。至于坍孔如何發(fā)生，一般有多種情況。1）當泥漿的比例不夠，導致護臂不牢固，這種情況經(jīng)常會導致施工中發(fā)生坍孔。2）孔內(nèi)水位太低，一般情況下，孔內(nèi)水位太低，造成孔內(nèi)靜水壓力的減小，在施工中，也就相對地減小了鉆孔內(nèi)的水頭，當在透水性強的砂層中施工時，凈水壓力不夠，空內(nèi)壁的土砂會落入孔內(nèi)，來增大凈水壓力，這樣就形成坍孔。3）護筒太淺，導致孔口坍塌。對于坍孔現(xiàn)象，必須嚴格避免。在施工過程中，嚴格遵循相關施工規(guī)范，對于施工成孔必須測量其相關數(shù)據(jù)，滿足預定要求，并在吊放鋼筋籠前進行清空，保證孔傾斜度小于1%。在松散的粉砂土、淤泥層或流砂中鉆進時，應控制進尺，選用較大比重、粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿，如孔口坍塌，可回填重新埋設護筒再鉆?；蛳落撟o筒至未坍處以下至少1米?？變?nèi)坍塌不嚴重者，可加大泥漿比重繼續(xù)鉆進。較嚴重者，可回填粘土到坍塌位置以上1-2米，甚至全部回填再鉆。若坍塌埋住鉆頭，應先清孔，后提起鉆頭。

3 結語

毋庸置疑，鉆孔灌注樁施工技術在當前的橋梁施工中的應用日益普及，而鉆孔灌注樁施工技術難度相當大，因此在施工中必須強化工藝的實施策略，明細施工中容易出現(xiàn)問題的種種工序，加強工程施工中技術交底工作，把質(zhì)量問題控制于無形之中，對于已經(jīng)出現(xiàn)的質(zhì)量問題，應按照相關規(guī)范，對問題進行相關處理，經(jīng)過處理后，達到相關技術要求。相信隨著我國橋梁建設的逐步發(fā)展，鉆孔灌注樁技術也會日臻成熟，其技術的應用也會更上一層樓。

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