淺談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

曾秀飛

摘要：鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式,以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡便等特點(diǎn),將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程,但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素較多,對(duì)其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求,文章對(duì)公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)做以探討,以便有效地對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行控制。

關(guān)鍵詞：公路橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量控制

0 引言

鉆孔灌注樁在各類土木工程中廣泛應(yīng)用，具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、可以解決特殊地基沉載力等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前在國內(nèi)公路橋梁基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)已占據(jù)了重要地位，但灌注樁地下施工不可預(yù)計(jì)因素多，工程質(zhì)量較難控制，樁基施工既有機(jī)械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多，水下混凝土施工要求嚴(yán)格，稍有不慎，就可能造成質(zhì)量事故，因此，施工中必須嚴(yán)格監(jiān)管質(zhì)量。

1 準(zhǔn)備階段

1.1 施工人員對(duì)施工地點(diǎn)地質(zhì)情況、樁位、樁徑、樁長、標(biāo)高等了解清楚。

1.2 樁位放樣。測量人員將4 根直徑400mm 的鋼管打入強(qiáng)風(fēng)化層作為定位樁。

1.3 將吊裝工字鋼焊接的鋼圍堰導(dǎo)向樁與定位樁分層聯(lián)結(jié)固定，確保導(dǎo)向框位置準(zhǔn)確。

1.4 插打鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒壁厚12mm，根據(jù)各墩不同地質(zhì)情況決定護(hù)筒長度，護(hù)筒下沉深度穿過覆蓋層。

2 鉆孔階段

2.1 安設(shè)鉆機(jī)，使鉆桿中心重合，其水平位移及傾斜度誤差按規(guī)范要求調(diào)整。

2.2 用沖擊鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，才能開鉆。

2.3 鉆孔過程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工技術(shù)，在黏土層，適當(dāng)少投泥土，靠鉆進(jìn)自行造漿，在砂土層則加大泥漿濃度固壁。鉆進(jìn)速度始終和泥漿排出量相適應(yīng)。

2.4 孔內(nèi)始終保持0.2kg/cm2的靜水壓力，護(hù)筒內(nèi)水位始終高于水庫水位，遇松散地層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和稠度，盡量減輕沖液對(duì)孔壁的影響，同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求。

2.5 鉆進(jìn)過程隨時(shí)留取渣樣，每米不少于1 組，在離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0～1.5m 范圍內(nèi)，每30cm 留1 組，每根樁渣樣不少于3 組。

3 成樁的制作以及質(zhì)量控制

3.1 清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的上要因素之—。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo)：黏度測定17- 20min；含砂率不大于6％；膠體率不小于90％等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性黏土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行，配合比設(shè)計(jì)。

3.2 鋼筋籠的制作及安裝階段

3.2.1 進(jìn)場的鋼筋必須出具合格證或產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)還按現(xiàn)行鋼筋檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)取樣試驗(yàn)，不符合質(zhì)量要求的鋼材嚴(yán)禁使用。

3.2.2 在成孔過程中及時(shí)組織鋼筋籠的加工制作。鋼筋籠采用分節(jié)制作后搭接焊的方式，接頭錯(cuò)開，在同一截面內(nèi)，接頭數(shù)不超過鋼筋總數(shù)的50%，同時(shí)聲測管固定在籠的內(nèi)部，均勻分布在圓周的四個(gè)點(diǎn)上。

3.2.3 起吊鋼筋籠時(shí)，吊點(diǎn)準(zhǔn)確，保證垂直度，然后對(duì)準(zhǔn)孔位徐

徐下放，吊裝過程中，節(jié)與節(jié)之間進(jìn)行焊接，必須保證焊接長度和質(zhì)

量，且要控制焊接時(shí)間不宜過長。

3.3 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第2 次清孔

灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第1 次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.00- 1.20，測得孔底沉渣厚度小50mm，即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管，沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí)，以防止漏氣漏漿而影響灌注，由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第2 次清孔，當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。

3.4 水下混凝土灌注

鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

3.4.1 水下灌注砼的性能參數(shù)

①砼原料。為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告)，如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查，對(duì)不合格的材料（如水泥、砂、石、水質(zhì))，嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。②砼初凝時(shí)間。一般砼初凝時(shí)間僅3～5h，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時(shí)間約為5～7h，因此應(yīng)加緩凝劑，使砼初凝時(shí)間大于8h。③砼攪拌方法和攪拌時(shí)間。為使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動(dòng)攪拌機(jī)并加入30％的水，然后與拌合料一起均勻加入60％的水，最后再加入10％的水(如砂、石含水率較大時(shí)，可適當(dāng)控制此部分水量)，最后加水到出料時(shí)間控制在60- 90。④坍落度選擇。為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，砼坍落采用18- 20cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度，氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑250mm 之內(nèi)，取高值，反之取低值。

3.4.2 砼灌注操作技術(shù)

①首批砼灌注。砼灌注量與泥漿至砼面高度、砼面至孔底高度、泥漿的密度、導(dǎo)管內(nèi)徑及樁孔直徑有關(guān)，孔徑越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，攪拌時(shí)間長，因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼，甚至漏斗內(nèi)還有部分砼。此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng)。這樣能使砼順利下滑至孔底，下灌后繼續(xù)向漏斗加入砼，進(jìn)行后續(xù)灌注。②后續(xù)砼灌注。后續(xù)砼灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的砼下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔門返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。③后期砼的灌注。在砼灌注后期。由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部砼不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。④砼灌注速度。在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這對(duì)提高砼的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁的適應(yīng)能力強(qiáng)，在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用非常廣泛。鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)各種土層和土質(zhì)都能正常施工，且不受地下水位高低的影響，造價(jià)適中、工期較短、節(jié)約鋼材，一般能滿足各種荷載的需要。因此，對(duì)于橋梁基礎(chǔ)施工中深水作業(yè)，鉆孔灌注樁是最理想的基礎(chǔ)形式，但對(duì)施工過程出現(xiàn)的質(zhì)量事故，必須及時(shí)、徹底的處理，橋梁的工程質(zhì)量是以基礎(chǔ)的工程質(zhì)量為前提的，鉆孔灌注樁的質(zhì)量是必須確保的。