市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

原勇

(長(zhǎng)治市市政管理處，山西長(zhǎng)治 046000)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的腳步不斷加快，市政工程中各種橋梁工程的數(shù)量不斷增加，鉆孔灌注樁施工技術(shù)作為橋梁基礎(chǔ)施工常見(jiàn)的施工技術(shù)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，相應(yīng)的具體施工技術(shù)受到人們的廣泛關(guān)注。所謂鉆孔灌注樁就是各種專(zhuān)門(mén)的鉆孔機(jī)具，在地基中鉆出一個(gè)圓形的鉆孔，在達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)高要求后，將事先準(zhǔn)備好的鋼筋骨架放入到鉆孔中去，然后利用鉆孔中的導(dǎo)管在水下直接進(jìn)行混凝土的灌注，進(jìn)而得到圓柱式的樁基礎(chǔ)。這種施工技術(shù)的適應(yīng)性較強(qiáng)，而且施工過(guò)程的成本花費(fèi)適中，整個(gè)施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單，在當(dāng)前的市政橋梁工程基礎(chǔ)施工中應(yīng)用非常廣泛。

1 護(hù)筒埋設(shè)

一般來(lái)說(shuō)，護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)該比樁徑大20 cm～40 cm，而且應(yīng)該在護(hù)筒的上中下分別增設(shè)一道加勁肋，此外，護(hù)筒的上端還應(yīng)該設(shè)有一道溢漿口。護(hù)筒在埋設(shè)時(shí)，深度應(yīng)該大于1.5 m，其頂部應(yīng)該比地下水位高出1.0 m～2.0 m，比施工地面高出0.3 m。在埋設(shè)過(guò)程中應(yīng)該保證護(hù)筒處于垂直，而且護(hù)筒的中心與設(shè)計(jì)的樁基礎(chǔ)中心應(yīng)該控制偏差小于F50 mm，傾斜度誤差小于1%。在對(duì)護(hù)筒進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整后對(duì)其進(jìn)行固定操作，對(duì)其周邊利用粘土進(jìn)行回填，并充分夯實(shí)，防止鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)護(hù)筒下降和跑漿的現(xiàn)象，施工過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻注意護(hù)筒的下降和跑漿現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)進(jìn)行處理。

2 泥漿的制備

鉆孔中使用的泥漿通常是由水、粘土以及添加劑組成，制漿時(shí)首先將粘土進(jìn)行打碎，從而減少泥漿的攪拌時(shí)間，條件允許的工程也可以選擇膨脹土來(lái)作為制備泥漿的原料。在工程施工過(guò)程中，如果泥漿的比重較小或者泥漿的使用量不足都可能造成基礎(chǔ)樁底的沉渣不易浮起，進(jìn)而在樁底沉積大量沉渣，使樁與地基之間結(jié)合不夠。因此，工程施工中需要采用性能非常好的泥漿，泥漿的比重和粘度都有明確的要求，并且不能用清水進(jìn)行置換。

3 鉆孔

1)在進(jìn)行鉆孔前，首先應(yīng)該將鉆機(jī)牢固的安裝在鉆孔的一側(cè)，保證在進(jìn)行鉆孔時(shí)，鉆機(jī)不會(huì)產(chǎn)生位移和沉降現(xiàn)象，如果發(fā)生應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理和校正。當(dāng)開(kāi)始進(jìn)行鉆孔時(shí)，應(yīng)該盡量選擇沖程小，速度慢的鉆孔方式，進(jìn)而保證初開(kāi)鉆孔的堅(jiān)實(shí)和方向豎直，避免在接下來(lái)的鉆進(jìn)過(guò)程中與護(hù)筒發(fā)生碰撞。

2)在鉆孔沖擊過(guò)程中，如果碰到堅(jiān)硬的卵石，可以采用較大的沖程，但是在操作中應(yīng)該避免出現(xiàn)空錘和大松繩的現(xiàn)象。當(dāng)碰到一些表面不夠平整的漂石時(shí)，可以先填入一些粘土或小石片，墊平后再繼續(xù)進(jìn)行鉆孔。

3)鉆孔應(yīng)采取分班連續(xù)作業(yè)的方式施工，并對(duì)施工中的各種鉆孔信息以及地質(zhì)變化等信息進(jìn)行記錄，每完成3 m的鉆進(jìn)后對(duì)其傾斜度進(jìn)行測(cè)試并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

4)在施工中如果需要進(jìn)行群樁施工時(shí)，打樁的順序?qū)Υ驑兜乃俣群唾|(zhì)量有著重要的影響。一般打樁的順序可以分為:從一側(cè)向單一方向打樁、從中間向兩個(gè)對(duì)稱的方向打樁以及從中間向四周同時(shí)打樁。在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及樁距的大小等選擇合理的打樁方式，盡量減少樁機(jī)移動(dòng)和轉(zhuǎn)機(jī)的次數(shù)，從而盡量提高打樁施工的整體效率。

4 清孔

在進(jìn)行清孔時(shí)，應(yīng)該保證樁孔內(nèi)的水位在地下水位1.0 m～1.5 m以上，而且整個(gè)過(guò)程不能太快，避免出現(xiàn)坍孔和上涌的現(xiàn)象。清孔時(shí)應(yīng)該盡量將樁孔中的沉渣清除干凈，保證混凝土和基礎(chǔ)充分的結(jié)合，使整個(gè)樁基礎(chǔ)的承載力大大提升，清孔后的沉淀層應(yīng)該保持在300 mm以下，清孔完成后如果不能立即灌注混凝土，應(yīng)該在灌注前對(duì)孔底進(jìn)行重新清理。具體的清孔操作方法有:

1)換漿清孔法。使用比重儀來(lái)進(jìn)行相關(guān)的控制，利用正反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，在鉆孔完成后繼續(xù)進(jìn)行鉆孔，但是不繼續(xù)深入，而是利用泥漿將其中的鉆渣進(jìn)行清理，直至符合相關(guān)的要求。

2)掏渣清孔法。利用掏渣筒將鉆孔內(nèi)的鉆渣進(jìn)行清除。

3)抽漿清孔法。利用空氣吸泥機(jī)，將壓縮空氣通過(guò)風(fēng)管壓入到鉆空中的排泥管中，形成一種泥漿空氣混合物，利用水柱將鉆孔內(nèi)的鉆渣和泥漿一起通過(guò)排泥管排除，同時(shí)利用水泵向鉆孔內(nèi)注水，從而保證樁基中的水位不變，直到鉆孔有清水流出時(shí)停止。

5 鋼筋籠的制作和安裝

鋼筋籠在制作時(shí)，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸以及鉆架的最高起吊高度，整體或分節(jié)制作，制作的過(guò)程應(yīng)該在清孔前完成。分節(jié)制作的鋼筋籠應(yīng)該保證其不發(fā)生變形，而且各節(jié)之間的接頭應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)。鋼筋籠的外側(cè)應(yīng)該設(shè)置必要的墊塊，從而對(duì)保護(hù)層起到一定的控制作用，墊塊的豎向間距應(yīng)為2 m，橫向分布至少為4個(gè)。鋼筋籠如果出現(xiàn)變形彎曲或接點(diǎn)不好，很容易使鋼筋籠與樁孔接觸太緊，在灌漿時(shí)容易產(chǎn)生上浮現(xiàn)象。所以，在進(jìn)行鋼筋籠的制作過(guò)程中，應(yīng)該注意加工的準(zhǔn)確度，吊運(yùn)過(guò)程中避免發(fā)生碰撞，避免鋼筋籠出現(xiàn)不必要的變形。此外，吊裝時(shí)，應(yīng)該盡量保持鋼筋籠與樁基礎(chǔ)中心一致，防止出現(xiàn)與孔壁碰撞的現(xiàn)象。安放時(shí)，不能讓鋼筋籠自由下落，不能對(duì)其頂部進(jìn)行敲打，當(dāng)鋼筋籠到達(dá)設(shè)計(jì)的高度時(shí)，應(yīng)該及時(shí)將其固定在樁孔口的位置。

6 灌注水下混凝土

1)混凝土的配置?；炷潦褂玫拇止橇蟽?yōu)先選擇卵石，最大不能超過(guò)40 mm，小于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/8和鋼筋間距的1/4，使用級(jí)配良好的中砂?；炷恋乃冶瓤刂圃?.5～0.6之間，水泥的使用量最小為350 kg/m3，混凝土的含砂率控制在40%～50%，坍落度為18 cm～20 cm，混凝土的初凝時(shí)間在3 h～4 h之間，此外，混凝土的配合比也要嚴(yán)格控制，保證混凝土具有良好的和易性和流動(dòng)性。為了保證混凝土的流動(dòng)性，避免出現(xiàn)管道堵塞的現(xiàn)象，混凝土中的卵石和石子中的含泥量應(yīng)該控制在2%以內(nèi)?；炷恋某跄龝r(shí)間在3 h～4 h之間，對(duì)于那些較淺，樁孔較小的樁基礎(chǔ)可以滿足要求，但是那些較深且大的樁基礎(chǔ)就不能滿足要求，因此需要在其中添加一定量的緩凝劑。為了使混凝土保持較好的和易性和流動(dòng)性，配制時(shí)，應(yīng)該按照配合比將原料放入料斗中，加入30%的水并開(kāi)始攪拌，然后連同拌合料以及60%的水一起加入其中，最后再將剩余的10%水加入，整個(gè)過(guò)程需要在1 min內(nèi)完成。

2)水下混凝土的灌注。將導(dǎo)管居中插入到離孔底30 cm～40 cm，導(dǎo)管上口接漏斗，在接口處設(shè)置隔水球。當(dāng)混凝土裝滿漏斗后，放開(kāi)隔水球，混凝土即下到孔底，排開(kāi)泥漿。灌注時(shí)先灌入首批混凝土，其數(shù)量經(jīng)過(guò)計(jì)算，能把泥漿從導(dǎo)管中排走，并能把導(dǎo)管下口埋入混凝土，其深度不小于1.0 m。

開(kāi)始灌注混凝土后，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時(shí)應(yīng)徐徐地灌注，防止在導(dǎo)管內(nèi)造成高壓空氣囊，堵塞導(dǎo)管影響混凝土的灌注。水下混凝土灌注過(guò)程中，專(zhuān)人測(cè)量混凝土高度及導(dǎo)管埋入深度，并做好水下混凝土灌注記錄。在灌注過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。當(dāng)混凝土接近和進(jìn)入鋼筋籠時(shí)，注意使導(dǎo)管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以減少混凝土的沖擊力。當(dāng)混凝土進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋骨架在導(dǎo)管下口有一定的埋深。

總之，鉆孔灌注樁是公路橋梁建設(shè)中廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式，它具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)。但由于鉆孔灌注樁的施工大部分在地面以下進(jìn)行，其施工過(guò)程無(wú)法直接觀察，成樁后也不能按照地面結(jié)構(gòu)物一樣驗(yàn)收，因此它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的一種基礎(chǔ)形式，為了保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量，確保橋梁基礎(chǔ)工程安全，就必須掌握科學(xué)合理的鉆孔灌注樁施工技術(shù)。

［1］ 孟 俊.淺析市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討［J］.城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012(17)：40-41.

［2］ 李效凱.試論市政工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010(30)：18-21.

［3］ 黃少雄.市政橋梁鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題分析［J］.城市建設(shè)理論研究(電子版)，2011(18)：50-52.