淺談鉆孔灌注樁技術(shù)在鐵路橋梁施工中的運用

摘 要：作為廣泛應(yīng)用于鐵路橋梁建設(shè)工程中的重要樁基技術(shù)，鉆孔灌注樁的施工工藝正在日趨成熟，然而，由于該技術(shù)施工的工藝流程較為復(fù)雜，不可預(yù)見的影響因素多，因此成樁質(zhì)量不佳導(dǎo)致的工程問題也相當(dāng)常見。本文結(jié)合筆者的實踐經(jīng)驗，介紹了鉆孔灌注樁的工藝流程，并在此基礎(chǔ)上，分析了灌注樁施工中較常見的質(zhì)量問題及其防治對策，為確保鐵路橋梁工程的整體質(zhì)量提供了有力的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè) 橋梁施工 鉆孔灌注樁

中圖分類號：U445 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0046-01

1 鉆孔灌注樁技術(shù)概述

鉆孔灌注樁施工技術(shù)是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔形成樁孔后，在孔內(nèi)放置鋼筋籠并灌注混凝土，從而形成樁基的過程。與其他樁基形式不同，鉆孔灌注樁基本適用于所有的地基作業(yè)情況，成樁規(guī)模大、強度高，且施工對環(huán)境的影響較小。隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)的不斷成熟，該技術(shù)也正越來越多地被應(yīng)用于高速鐵路橋梁工程之中，為我國公共交通基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)提供了有力的技術(shù)支持。然而應(yīng)該看到的是，該技術(shù)工藝流程較為復(fù)雜，不可預(yù)見的影響因素多，特別是由于灌注過程是在泥漿中進行的，因此給混凝土質(zhì)量的控制造成了一定困難，而混凝土質(zhì)量對樁基承載能力的具有重大影響，施工人員必須結(jié)合實際情況，嚴(yán)格遵循工藝要求，對可能影響施工作業(yè)的各種問題進行有效控制。

2 鉆孔灌注樁施工的工藝流程

鉆孔灌注樁施工的一般工藝流程如下：施工準(zhǔn)備—鉆機就位—鉆孔取樣—成孔驗收—泥漿的制備與應(yīng)用—一次清孔—鋼筋籠的安裝—鉆機移位—二次清孔—水下混凝土灌注—成樁質(zhì)量檢測。

2.1 準(zhǔn)備工作

鉆孔灌注樁的施工準(zhǔn)備主要包括優(yōu)選機具、平整場地、樁位放樣及埋設(shè)護筒等內(nèi)容。鉆孔機具應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件加以選擇，如砂土層宜選用沖擊鉆鉆機，巖石層和碎石層則應(yīng)選擇十字形的實心鉆頭，其直徑還應(yīng)與設(shè)計樁徑一致。鉆孔前應(yīng)設(shè)置堅固、不漏水的孔口護筒，護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2 m，在旱地或筑島時應(yīng)高出施工地面0.5 m。

2.2 鉆機就位與泥漿的調(diào)制

鉆機的安裝應(yīng)水平、穩(wěn)固，并用水平尺及測錘校驗，確保鉆頭與護筒中心及設(shè)計樁位中心成一垂線。泥漿通常是由膨潤土、添加劑與水以適當(dāng)比例調(diào)制而成的，調(diào)制中首先應(yīng)注意對粘度和比重指標(biāo)的控制，并及時檢測和調(diào)整泥漿的其他各項指標(biāo)。為提高鉆孔效率，施工人員要注意排除孔內(nèi)鉆渣，并認(rèn)真清理泥漿地溝中的沉淀物。

2.3 鉆孔環(huán)節(jié)的技術(shù)要點

鉆孔初時宜采用小沖程，使成孔堅實、圓順，對繼續(xù)鉆孔起導(dǎo)向作用。鉆進深度超過鉆頭全高加沖程后方可進行正常沖擊，沖程以2.0 m～3.0 m為宜。應(yīng)使起落鉆頭速度保持均勻，并經(jīng)常檢查鉆頭轉(zhuǎn)向裝置，使鉆頭能夠自由轉(zhuǎn)動。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆，必須將鉆頭提出孔外，并對孔口加蓋。最后，應(yīng)對樁孔的孔深、孔徑、傾斜度進行檢測，符合要求才能終孔。

2.4 鋼筋籠的安裝

安裝前應(yīng)首先進行清孔操作，目前施工中多通過二次清孔工藝以便得到更加理想的泥漿比重，第一次清孔是指在鉆機達到設(shè)計深度后，直接利用泥漿泵進行的換漿作業(yè)，這一環(huán)節(jié)中將清除孔中的絕大部分沉渣，而第二次清孔則是鋼筋籠在鋼筋籠和導(dǎo)管放下后，利用導(dǎo)管對泥漿中的沉淀進行清理。清孔的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)依照：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無2～3 mm的顆粒，泥漿比重≤1.1，含砂率<2%，粘度在17～20 s之間；澆筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱樁應(yīng)≤5 cm，摩擦樁≤20 cm。在安裝環(huán)節(jié)，應(yīng)始終保持骨架垂直，接頭牢固；鋼筋籠入孔后應(yīng)準(zhǔn)確、牢固定位，平面位置偏差≤10 cm，底面高程偏差≤±10 cm，在籠上端應(yīng)均勻設(shè)置吊環(huán)或固定桿，鋼筋籠外側(cè)應(yīng)對稱設(shè)置控制鋼筋籠保護層厚度的墊塊，每2 m均勻布置4塊。

2.5 混凝土的灌注

灌注環(huán)節(jié)的導(dǎo)管埋深以2～6 m為宜，每根樁的灌注時間不應(yīng)過長，中間不得停頓，并保證混凝土頂面灌注到樁頂設(shè)計高程以上1 m左右。當(dāng)混凝土灌到孔口不再返出泥漿時，說明混凝土壓力≤其在樁內(nèi)頂升的阻力，此時應(yīng)提升導(dǎo)管；若需提高0.5～1.0 m以上才能灌入混凝土，則此時應(yīng)拆除一些導(dǎo)管，以減小導(dǎo)管埋深。

2.6 常見施工問題的處理及質(zhì)量檢測

在整個施工過程中，最常見的問題包括：成孔問題（如出現(xiàn)擴孔、塌孔、斜孔）、卡鉆問題、斷樁問題、以及浮籠問題等。施工人員一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須在第一時間找出原因并及時補救。如塌孔問題多是由于護筒底部及周圍未用粘土回填或夯實不足，或在松軟砂土層中鉆孔時進尺過快，泥漿護壁形成較慢，導(dǎo)致孔壁滲水等原因所致，此時應(yīng)以粘土夯填護筒出漿孔處，并重新選擇鉆進速度。若遇到較嚴(yán)重的塌孔情況，則應(yīng)將鉆孔全部回填，待其穩(wěn)定后重新鉆孔。因混凝土坍落度小、和易性差，或電機意外停工等情況造成斷樁問題時，可用粗鋼筋在導(dǎo)管內(nèi)沖擊，同時用錘敲擊導(dǎo)管側(cè)壁，把堵塞的混凝土沖開，重新將導(dǎo)管下至混凝土里面，并用抽水機抽干導(dǎo)管里的水，將導(dǎo)管提升約10 mm后，采用高壓泵從導(dǎo)管內(nèi)下送到混凝土里注入水泥漿，再繼續(xù)澆筑。為提高樁基質(zhì)量，還應(yīng)對所有鉆孔樁樁身（每根提取須≥2試件）混凝土進行超聲波檢測，確保其性能符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 結(jié)語

作為廣泛應(yīng)用于鐵路橋梁建設(shè)工程中的重要樁基技術(shù)，鉆孔灌注樁的施工工藝正在日趨成熟，然而，復(fù)雜地質(zhì)條件及其他不可預(yù)見的影響因素也常導(dǎo)致成樁質(zhì)量出現(xiàn)問題，給鐵路系統(tǒng)造成不必要的經(jīng)濟損失的同時，也埋下了重大的事故風(fēng)險隱患。因此鉆孔灌注樁工程中應(yīng)對各個施工環(huán)節(jié)給予嚴(yán)格的質(zhì)量控制，一旦問題出現(xiàn)則必須采取及時、有效的處置措施，切實保證灌注樁的成樁質(zhì)量。

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