橋梁鉆孔灌注樁施工探討

【摘要】隨著交通建設(shè)的發(fā)展，鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ)形式被廣泛應(yīng)用到橋梁基礎(chǔ)當(dāng)中。本文通過結(jié)合具體工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述鉆孔灌注樁施工全過程，分別從施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、鉆孔、鋼筋制安以及混凝土灌注等環(huán)節(jié)來深入探討其施工技術(shù)措施，為同行提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；鉆孔施工；混凝土澆筑

1.工程概況

橋梁樁基施工是某橋梁本標(biāo)工程的關(guān)鍵項(xiàng)目，本標(biāo)共有直徑1.2 m、1.3m、1.4m、1.5m、1.6m、1.8m、2.2m、2.4、2.6m的樁482根，總長7142m。為了能有效地確保鉆孔樁施工質(zhì)量，本工程組織有類似工程施工經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)隊(duì)伍施工；同時(shí)結(jié)合不同的地質(zhì)情況，結(jié)合樁的長度采用不同的鉆孔設(shè)備；加強(qiáng)各工序質(zhì)量控制，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)鉆孔灌注樁工程施工流程采取如下：場地平整→定位放線→埋設(shè)護(hù)筒→鉆孔就位→鉆孔→鋼筋籠制作安裝→導(dǎo)管安裝（二次清孔）→灌注水下砼→檢測。

2.施工準(zhǔn)備

施工前的準(zhǔn)備工作是確保鉆孔樁后續(xù)施工工作順利進(jìn)行的重要保障。（1）場地平整。首先清除掉本工程鉆孔樁范圍內(nèi)的雜物雜草等；為了能有效地確保地基承載力要求使鉆機(jī)能夠設(shè)置平穩(wěn)，對(duì)于本工程中存在的軟土部分，則采取換填處理，然后再對(duì)其進(jìn)行整平夯實(shí)處理。（2）定位放線處理。通過附近已有的導(dǎo)線點(diǎn)，采取全站儀采用坐標(biāo)法測設(shè)出各樁孔位置、軸線偏差；同時(shí)為了確保本工程平面測量精度的高要求，采取四測回觀測方式，對(duì)于水準(zhǔn)測量采用往返測，四等水準(zhǔn)測量精度。在橋位附近回設(shè)固定水準(zhǔn)點(diǎn)，便于隨進(jìn)行觀測，定位后換人進(jìn)行內(nèi)外業(yè)復(fù)核，以有效地保證了本工程鉆孔測量定位準(zhǔn)確。

3.埋設(shè)鋼護(hù)筒

采取精確的測量定位后，則可以進(jìn)行埋設(shè)鋼護(hù)筒。本工程所采用的護(hù)筒每節(jié)長1.5～3.0m，其內(nèi)徑比樁徑大20cm。要求埋設(shè)后的護(hù)筒頂端應(yīng)當(dāng)略高出地面0.3m，對(duì)于河槽內(nèi)護(hù)筒的底端埋置深度要求穿過人工填筑層，進(jìn)入淤泥層不少于1.5m，護(hù)筒埋設(shè)采用人工挖孔施工，挖到一定深度后安裝好護(hù)筒，再在筒內(nèi)開挖到位。鋼護(hù)筒埋設(shè)后，由監(jiān)理工程師檢查無誤后則可以進(jìn)行鉆機(jī)就位。本工程采用沖擊鉆，鉆機(jī)的就為應(yīng)當(dāng)保證其垂直度，將鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)樁孔中心，誤差控制在規(guī)范要求范圍內(nèi)。在整個(gè)鉆孔過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)泥漿稠度采取嚴(yán)格控制，結(jié)合每個(gè)鉆孔的不同地質(zhì)情況，為了能確保泥漿稠度，及時(shí)間向孔中加粘土，開孔時(shí)沖擊沖程宜選用低沖程。為確保鉆孔位置以及孔深孔徑無誤，在正式鉆孔施工前，由技術(shù)人員現(xiàn)場書面通知機(jī)組，交待該機(jī)所鉆墩臺(tái)樁號(hào)、孔徑、孔深、護(hù)筒頂至樁底深度，地質(zhì)柱狀圖。

鉆孔護(hù)壁泥漿其通過采用水、粘土和添加劑按設(shè)計(jì)配合比配制而成。沖擊鉆時(shí)，首先把優(yōu)質(zhì)粘土投放到鉆孔內(nèi)，通過采取沖錐沖擊制成泥漿；同時(shí)在距鉆孔合適位置設(shè)置棄渣坑、泥漿坑，再用容器裝運(yùn)至棄土場，根據(jù)設(shè)計(jì)要求（沉渣厚度不小于5厘米），采用換漿清孔。護(hù)壁泥漿統(tǒng)一采取機(jī)械拌制而成，同時(shí)要求其經(jīng)過檢驗(yàn)合格后方可投入使用。

4.鉆孔施工

本標(biāo)工程主要以沖擊鉆機(jī)成孔，針對(duì)本工程中的開孔階段和進(jìn)入巖層階段應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)控制落錘高度，防止出現(xiàn)塌孔和彎孔現(xiàn)象，根據(jù)不同的地質(zhì)情況，調(diào)整泥漿指標(biāo)、鉆頭壓力及鉆進(jìn)速度。鉆孔進(jìn)入淤泥層后，適當(dāng)提高孔內(nèi)水頭，加大泥漿濃度，減小鉆進(jìn)速度，提高護(hù)壁質(zhì)量。當(dāng)鉆孔進(jìn)入砂礫層時(shí)，則應(yīng)當(dāng)采取減速鉆進(jìn)，同時(shí)應(yīng)該加大護(hù)壁泥漿濃度。當(dāng)鉆孔進(jìn)入風(fēng)化巖層時(shí)，則應(yīng)當(dāng)減小鉆孔速度，同時(shí)采取增加鉆頭壓力，而且應(yīng)密切注意鉆桿的垂直度，避免出現(xiàn)斜孔、彎孔、現(xiàn)象。為了確保鉆孔施工質(zhì)量，在整個(gè)鉆孔過程中應(yīng)當(dāng)隨時(shí)撈取鉆碴，比較施工現(xiàn)場地質(zhì)情況是否與設(shè)計(jì)資料相對(duì)應(yīng)，做好鉆孔記錄。鉆孔到位后，仔細(xì)檢查復(fù)核，確定到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鉆頭回轉(zhuǎn)3～5周，防止孔底土層黏附鉆頭，造成卡鉆事故，提升鉆頭。

鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用檢孔器檢查孔深、孔徑、傾斜度，符合技術(shù)規(guī)范要求后方可清孔。采用換漿法清孔，除滿足設(shè)計(jì)要求外還必須符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，當(dāng)泥漿比重小于1.05，含砂率小于3%時(shí)，報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場監(jiān)理檢查并進(jìn)入下道工序。

5.鋼筋籠制作安裝

本工程的孔樁鋼筋先在加工房內(nèi)按設(shè)計(jì)圖紙下料加工，在施工點(diǎn)附近將樁身鋼筋籠按設(shè)計(jì)要求分節(jié)加工成型，用吊車吊裝進(jìn)孔。鋼筋籠的主筋接頭采用對(duì)接連接或雙面綁焊連接，同一截面搭接點(diǎn)不超過50%，鋼筋籠上每隔2m交錯(cuò)設(shè)置鋼筋耳環(huán)，使鋼筋有足夠的砼保護(hù)層，鋼筋籠上端焊接一段φ50mm鋼管，鋼筋籠就位后，將鋼管的上端焊在鋼護(hù)筒頂端，鋼管起到吊掛和支撐鋼筋籠作用，防止灌注砼過程中鋼筋籠上浮。同時(shí)將聲測管預(yù)埋，聲測管根據(jù)鋼筋籠長、等邊三角形對(duì)稱預(yù)埋在籠體內(nèi)側(cè)，并焊接固定，每樁三根內(nèi)徑50mm的鋼管，上端高出樁頭50cm以上。為保證聲測管的接頭質(zhì)量，采用大一號(hào)的鋼管長不小于20cm對(duì)接焊，管的上、下端用鋼板焊接封閉。

鋼筋籠安裝定位經(jīng)檢查合格后安裝混凝土導(dǎo)管，檢查孔底沉碴是否滿足要求，必要時(shí)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。若沉碴檢查合格立即灌注首盤砼封底。

6.灌注水下混凝土

澆筑混凝土采用導(dǎo)管進(jìn)行，導(dǎo)管采用鋼制導(dǎo)管，直徑30～35cm，管壁厚5mm，導(dǎo)管底節(jié)長4m、中間節(jié)長2m、調(diào)節(jié)段長1～1.5m管節(jié)間采用法蘭盤螺栓連接，使用前試拼試壓，確認(rèn)不漏水，試壓的壓力為孔底靜水壓力的1.5倍，導(dǎo)管底出口距樁底0.3～0.5m。下砼的坍落度控制在18～22cm之間，河砂、碎石級(jí)配良好，碎石粒徑控制在1～3cm，砼嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行拌合，嚴(yán)格控制材料計(jì)量、拌合時(shí)間、水灰比，確保砼具有足夠的和易性和坍落度。

先灌入首批混凝土，首批混凝土數(shù)量要經(jīng)過計(jì)算，使其有一定的沖擊能量，能把泥漿從導(dǎo)管中排出，并能把導(dǎo)管下口埋入混凝土不小于1m深。導(dǎo)管用混凝土隔水栓事先封堵，隔水栓預(yù)先用鐵絲懸吊在混凝土漏斗下口，當(dāng)混凝土裝滿后，剪斷鐵絲，混凝土即下沉至孔底，排開泥漿，埋住導(dǎo)管口。邊澆筑混凝土邊拔管，中途停歇時(shí)間不得超過規(guī)范要求，由專人測量導(dǎo)管埋置深度及管內(nèi)外混凝土面的高差，及時(shí)填寫水下混凝土澆筑記錄，導(dǎo)管埋入深度控制在2.0～4.0m。適時(shí)提升和拆除導(dǎo)管，提升導(dǎo)管不得過猛過速，防止造成斷樁。利用導(dǎo)管內(nèi)的混凝土壓力使混凝土的澆筑面逐漸上升，上升速度不低于2m/h，逐步提升拆除導(dǎo)管，繼續(xù)灌注。灌注的樁頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)高出50-100cm，在澆筑過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土宜通過溜槽漫漫地注入漏斗和導(dǎo)管，不得將混凝土整斗從上面傾入導(dǎo)管內(nèi)，已免導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡膠墊而使導(dǎo)管漏水，同時(shí)對(duì)灌注過程中的一切故障均記錄備案。多余部分接樁前鑿除，殘余樁頭無松散層。

7.樁基檢測

灌注樁施工完成后，對(duì)其采取樁基檢測是檢驗(yàn)其質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。樁基檢測一般采取超聲波和小應(yīng)變、鉆心取樣。檢測頻率按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。聲波檢測前清理出超聲波管頭，鋸開封口，灌放清水，等待檢測。當(dāng)樁身砼強(qiáng)度達(dá)到80%以上后，開挖系梁基坑，鑿除樁頭，使樁頂砼表面符合要求。按駐地監(jiān)理質(zhì)量抽查要求，對(duì)樁身混凝土進(jìn)行質(zhì)量檢查。

8.結(jié)語

從工程實(shí)施效果表明，水泥穩(wěn)定碎石基層作為路面的下承層，其具有較高的承載力以及剛度而被廣泛應(yīng)用到工程中。

參考文獻(xiàn)

[1]王立偉.超長鉆孔灌注樁成孔的質(zhì)量控制[J].黑龍江科技信息，2009，（25）.