淺析鉆孔灌注樁在橋梁施工中的應(yīng)用

周明

摘 要：樁基對(duì)于一個(gè)橋梁來(lái)說(shuō)尤為重要，在橋梁的見造中，樁基建設(shè)質(zhì)量直接影響整座橋的質(zhì)量，樁基不穩(wěn)的橋梁，其工程質(zhì)量難以保證。鉆孔灌注樁的施工是橋梁中的基礎(chǔ)施工，因而必須保證其質(zhì)量，而灌注樁的質(zhì)量受到施工中的各個(gè)環(huán)節(jié)的影響，針對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)當(dāng)全面予以考慮，提前預(yù)防，避免由于失誤導(dǎo)致的橋梁隱患以及經(jīng)濟(jì)損失。文章著重針對(duì)鉆孔灌注樁展開了探討，針對(duì)其在橋梁施工中的施工要點(diǎn)予以分析，并針對(duì)其質(zhì)量的提高與保障提出了幾點(diǎn)可行性的建議。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；橋梁施工；質(zhì)量

前言

伴隨著現(xiàn)代交通業(yè)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了的空前的重視，引入了諸多新技術(shù)。而在交通建設(shè)中，橋梁建設(shè)處于重要的地位，而橋梁建設(shè)中基礎(chǔ)施工顯得尤為重要，鉆孔灌注樁是目前橋梁建設(shè)中適應(yīng)性較強(qiáng)且經(jīng)濟(jì)性適中的基礎(chǔ)建設(shè)，以其簡(jiǎn)便的施工方式在橋梁建設(shè)中予以推廣，并得到了一致的認(rèn)可。大部分橋梁的基礎(chǔ)施工的環(huán)境都較為特殊，在水下的施工環(huán)境無(wú)法觀察整個(gè)施工過(guò)程，并且也不能對(duì)已經(jīng)完工的灌注樁予以開挖驗(yàn)收。所以必須保證施工過(guò)程中的質(zhì)量，否則任何一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)成樁造成影響，一旦出現(xiàn)問題形成缺陷樁，那么會(huì)造成很多不必要的麻煩，對(duì)工期造成影響是一方面，增加了成本往往是建設(shè)方不愿看到的。所以施工流程的規(guī)范以及嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，在成樁的過(guò)程中便注重隱患的消除，是目前鉆孔灌注樁施工的重點(diǎn)，也是灌注樁質(zhì)量保證最基本的條件。

1 準(zhǔn)備工作

施工前需要進(jìn)行的準(zhǔn)備工作主要包括場(chǎng)地的準(zhǔn)備、場(chǎng)地的測(cè)量、放樣，設(shè)置鉆機(jī)以及灌注泥漿的制備。中心樁位的確定需要在測(cè)量放樣的過(guò)程中予以確定，并在這一過(guò)程中設(shè)置護(hù)樁，對(duì)樁位進(jìn)行校核以確定準(zhǔn)確的位置；制備灌注漿時(shí)需要同時(shí)配備回收池和泥漿池，以方便泥漿的制備，在鉆孔泥漿的制備過(guò)程中需要采用膨潤(rùn)土或者粘土（高塑性），從而保證在鉆孔時(shí)孔壁不會(huì)發(fā)生坍塌；設(shè)置好鉆機(jī)后應(yīng)當(dāng)保證設(shè)備能夠平穩(wěn)、固定，不會(huì)發(fā)生歪斜以及移動(dòng)現(xiàn)象。

2 埋設(shè)護(hù)筒

進(jìn)行護(hù)筒的埋設(shè)除了對(duì)位置的固定外，還起到了對(duì)地面水的隔離作用，并可以形成一定高度的鉆機(jī)內(nèi)水頭，對(duì)鉆孔過(guò)程中孔內(nèi)靜水壓力予以提高，從而令孔壁更加穩(wěn)固，能夠有效的防止坍孔現(xiàn)象的發(fā)生，保證灌注漿高程。護(hù)筒的主要材質(zhì)有三種，分別是鋼筋混凝土、鋼材以及木材。其基本要求為水密性良好、使用壽命長(zhǎng)。護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)當(dāng)略大于鉆孔直徑，每節(jié)的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)在兩米至三米的范圍內(nèi)。其中，在護(hù)筒的設(shè)置中，鋼制護(hù)筒的使用較為常見，一般采用4mm鋼板制作完成，直徑約比樁徑大20cm。為了保證泥漿循環(huán)通常，應(yīng)當(dāng)在護(hù)筒頂端設(shè)置出漿口。護(hù)筒的高度也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的設(shè)置，保證高于孔外水位1.5米以上，同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，若護(hù)筒設(shè)置位置為旱地時(shí)，同地下水位的高度差應(yīng)當(dāng)保證大于1米，同時(shí)比地面也要高出0.3米左右。

3 定位樁機(jī)

樁機(jī)應(yīng)當(dāng)安放在穩(wěn)固的地基之上，若安裝位置的地基具有坡度或者地層較軟，那么可以采用推平的方式予以處理，并采用枕木或者鋼板予以加固。若鉆孔機(jī)具有鉆塔，那么應(yīng)當(dāng)同地籠配合，首先通過(guò)鉆機(jī)將鉆桿進(jìn)行定位，在利用千斤頂安裝機(jī)架，并將設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。鉆機(jī)的鉆頭、卡孔以及其中華龍、護(hù)筒應(yīng)當(dāng)保證在統(tǒng)一垂直線上，即中心保持一致，只有這樣，鉆機(jī)才能保持垂直。在偏差度上鉆機(jī)位置應(yīng)當(dāng)小于2cm，當(dāng)樁機(jī)同樁位對(duì)準(zhǔn)后，應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆機(jī)橫梁墊平，并采用纜風(fēng)繩進(jìn)行固定。

4 制備泥漿

鉆孔泥漿由水、黏土（膨潤(rùn)土）和添加劑組成。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。一般上采用這樣的參數(shù)：泥漿黏度18～22s，含砂率不大于4%～8%，膠體率不小于90%，塑性指數(shù)（IP）大于17。制漿前，先把黏土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí)，可將打碎的黏土直接投入護(hù)筒內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待黏土已沖攪成泥漿時(shí)，即可進(jìn)行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。

5 鉆孔

安防好鉆機(jī)后應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆具、鉆桿以及灌注樁的中心予以核查，保證三者的中心位置重合，繼而開啟電機(jī)，鉆頭下放，并開始關(guān)注泥漿，同時(shí)循序漸進(jìn)的鉆入，當(dāng)完成首屆鉆桿的鉆入后應(yīng)當(dāng)馬上停機(jī)，安裝第二節(jié)鉆桿，重復(fù)上述過(guò)程，直到鉆進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

開始作業(yè)后，控制速度和鉆壓，采用“低壓慢進(jìn)”措施，待鉆至護(hù)筒底下1m后，再以正常速度鉆進(jìn)。在鉆孔過(guò)程中，根據(jù)地質(zhì)資料不同情況，選擇合適的鉆頭、鉆壓、鉆速和泥漿指標(biāo)等參數(shù)，在土層變化處撈取碴樣，以判別土層，并記錄在表中，與設(shè)計(jì)地層核對(duì)。始終保持孔內(nèi)有1.5～2.0m的水頭高度，隨時(shí)注意護(hù)筒泥面標(biāo)高，及時(shí)補(bǔ)給泥漿，保證孔壁壓力平衡，防止因水頭不夠而發(fā)生坍孔現(xiàn)象。泥漿護(hù)壁成孔時(shí)，發(fā)生斜孔、彎孔、縮孔和塌孔或沿套管周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應(yīng)停止鉆進(jìn)。經(jīng)采取有效措施后，方可繼續(xù)施工。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，使用探孔器對(duì)成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進(jìn)行檢查。必須做到平整，無(wú)松渣、污泥及沉淀等軟層。

6 筋籠制作及安放

6.1 鋼筋籠制作

鋼筋制作在加工場(chǎng)進(jìn)行，分段綁扎。主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離，原則分段長(zhǎng)度不大于12m，并符合圖紙尺寸要求。鋼筋籠主筋擬采用擠壓套筒連接器接頭，并將接頭錯(cuò)開500mm以上。為使鋼筋籠有足夠的剛度以保證在運(yùn)輸和吊放過(guò)程中不產(chǎn)生變形，每隔2.0m設(shè)置一道加強(qiáng)箍。加筋箍宜設(shè)在主筋外側(cè)，以加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠的箍子作用，且不會(huì)增加施工難度。主筋間距允許偏差±10mm，箍筋或螺旋筋螺距允許偏差±20mm，鋼筋籠直徑允許偏差±10mm，鋼筋籠長(zhǎng)度允許偏差±50mm。

6.2 鋼筋籠安放

鋼筋籠搬運(yùn)和吊裝時(shí)，應(yīng)防止變形。安放前應(yīng)再檢查孔內(nèi)的情況，以確定孔內(nèi)無(wú)塌方和沉渣；安放時(shí)要對(duì)準(zhǔn)孔位，扶穩(wěn)、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴(yán)禁墩籠、扭籠。鋼筋籠采用鉆機(jī)起吊，第一段放入孔內(nèi)后用鋼管或型鋼臨時(shí)擱支在護(hù)筒口，再起吊另一段，對(duì)正位置采用套管連接逐段放入孔內(nèi)至設(shè)計(jì)標(biāo)高，最后將最上面一段的掛環(huán)掛在孔口并臨時(shí)與護(hù)筒口焊牢，防止混凝土灌注過(guò)程中鋼筋骨架上升。在下放鋼筋籠的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)避免鋼筋籠同孔壁之間的碰撞，若不易下放，應(yīng)當(dāng)對(duì)原因予以明確，而不能強(qiáng)行下放。在下放完成后應(yīng)當(dāng)保證鋼筋籠的各面標(biāo)高都符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。

在安裝鋼筋骨架時(shí)應(yīng)當(dāng)整體放入，且應(yīng)當(dāng)在砼灌注之前完成。若鋼筋骨架的放入同混凝土的灌注之間銜接不好，則應(yīng)當(dāng)移去鋼筋骨架重新放入。

7 清孔

為保證清孔質(zhì)量，必須做到終孔后清孔一次和灌注樁前清孔一次。第一次清孔在終孔后，把鉆頭提起離孔底20～30cm，用泥漿泵把相對(duì)密度為1.05～1.2kg/m3的泥漿壓入孔底，置換出孔內(nèi)較濃的泥漿與沉渣，以泥漿性能參數(shù)控制。第二次清孔是在下好鋼筋籠和導(dǎo)管后，以導(dǎo)管作為泥漿管把相對(duì)密度1.05～1.2kg/m3的泥漿壓入孔底進(jìn)行清孔；使沉渣厚度小于設(shè)計(jì)或規(guī)范要求為止。清孔后的泥漿性能指標(biāo)為：含砂率小于2%，相對(duì)密度1.03～1.10，粘度為17～20Pas。清孔時(shí)，孔內(nèi)水位應(yīng)保持在地下水位或河流水位以上1.5～2m，以防止鉆孔塌陷。清孔時(shí)要抓緊時(shí)間，防止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而引起沉淀過(guò)厚，或者引起坍孔。

8 水下砼的澆灌

8.1 導(dǎo)管的安放

在施工過(guò)程中需要嚴(yán)格把握砼導(dǎo)管的規(guī)格，橋梁的鉆孔灌注樁施工中所使用的砼導(dǎo)管一般采用螺口砼導(dǎo)管，其分解長(zhǎng)度大于1米小于2米，且壁厚可達(dá)10mm，最下端一節(jié)的長(zhǎng)度一般在5米，且一般采用直徑為300mm的導(dǎo)管作為砼灌注導(dǎo)管。在進(jìn)行使用前應(yīng)當(dāng)對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行質(zhì)量測(cè)驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容包括導(dǎo)管的承壓試驗(yàn)、水密性試驗(yàn)以及導(dǎo)管接頭的抗拉試驗(yàn)等，并進(jìn)行組裝編號(hào)，對(duì)其尺度進(jìn)行標(biāo)示。在安裝過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)保證導(dǎo)管的軸線順直且位置居中，避免在安裝過(guò)程中出現(xiàn)由于碰撞造成的孔壁損傷，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意防止鋼筋籠的卡掛現(xiàn)象。

8.2 砼澆筑

8.2.1 配制水下混凝土

混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量會(huì)受到水泥質(zhì)量、用量以及施工技術(shù)的影響，因而應(yīng)當(dāng)注意選用標(biāo)號(hào)大于425的水泥，且用量控制在380kg/m3，灌注結(jié)束后期初凝時(shí)間應(yīng)當(dāng)大于2.5小時(shí)；另外混凝土材料的主要原料還包括骨料，其質(zhì)量也會(huì)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成影響，因而在骨料的選擇上也應(yīng)當(dāng)予以重視，選擇粒徑應(yīng)當(dāng)為1/6導(dǎo)管內(nèi)徑至1/8導(dǎo)管內(nèi)徑，且小于1/4鋼筋最小徑距，同時(shí)骨料最大粒徑應(yīng)當(dāng)小于40mm。在配制細(xì)骨料時(shí)應(yīng)當(dāng)選用中砂作為級(jí)配原料。為了增加混凝土材料的和易性，應(yīng)當(dāng)選用0.4的材料含砂率，且保證材料中水灰比為0.5。另外應(yīng)當(dāng)將拌和物坍落度控制在180mm至220mm之間。

8.2.2 水下砼的澆筑

在進(jìn)行水下首次砼澆筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)控制導(dǎo)管深度，保證導(dǎo)管的下口同所需要關(guān)注的孔底距離保持在250mm至400mm之間，且關(guān)注過(guò)程中保證砼儲(chǔ)備充足，在儲(chǔ)料斗中始終有砼，且導(dǎo)管在砼之中的埋深在拔球后應(yīng)當(dāng)大于1米。當(dāng)進(jìn)行拔球灌注時(shí)，灌注作業(yè)應(yīng)當(dāng)為連續(xù)作業(yè)。測(cè)錘是用來(lái)測(cè)試灌注砼面高度的工具，應(yīng)當(dāng)在灌注后經(jīng)常使用測(cè)錘對(duì)砼面高度進(jìn)行探測(cè)，以便對(duì)導(dǎo)管埋深根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，同時(shí)應(yīng)當(dāng)派專人對(duì)砼灌注的狀況進(jìn)行記錄。應(yīng)當(dāng)保證導(dǎo)管埋深始終保持在大于2米小于4米的位置，若情況特殊時(shí)則應(yīng)當(dāng)保證深度在大于1米小于6米的范圍內(nèi)。當(dāng)灌注位置同鋼筋籠接近時(shí)，應(yīng)當(dāng)減緩砼灌注的速度，以防鋼筋籠出現(xiàn)上浮的問題，從而降低由于砼灌注產(chǎn)生的沖擊力。樁頂?shù)馁|(zhì)量還應(yīng)當(dāng)通過(guò)加灌的方式予以保證，在灌注完成后還應(yīng)當(dāng)在樁頂進(jìn)行1米左右的加灌，并在接樁前鑿除多余的部分，并保證樁頭緊密不存在松散層。在結(jié)束灌注前應(yīng)當(dāng)對(duì)灌注樁內(nèi)的砼的數(shù)量進(jìn)行核對(duì)，以確定灌注高度是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

9 質(zhì)量控制

樁基質(zhì)量的優(yōu)良與否會(huì)直接影響到橋梁的整體質(zhì)量，橋梁結(jié)構(gòu)中的上部結(jié)構(gòu)是否安全穩(wěn)定是以樁基的安全穩(wěn)定作為基礎(chǔ)的，因此樁基在滿足規(guī)范要求外還應(yīng)當(dāng)注意以下幾方面內(nèi)容。

（1）預(yù)防為主。輔助采用直立措施。應(yīng)當(dāng)將質(zhì)量問題在出現(xiàn)之前予以消除，充分做好施工準(zhǔn)備，并制定預(yù)防措施，完善施工責(zé)任制，將責(zé)任分派到人；（2）嚴(yán)格審核建設(shè)隊(duì)伍。用一流的人才打造一流的工程，采用先進(jìn)的設(shè)備和工藝，保證最優(yōu)質(zhì)的灌注樁基礎(chǔ)；（3）嚴(yán)格檢測(cè)。無(wú)破損是灌注樁質(zhì)量的基礎(chǔ)要求，因而無(wú)破損檢測(cè)是對(duì)鉆孔灌注樁質(zhì)量最重要的檢測(cè)方式之一，通過(guò)該項(xiàng)檢測(cè)對(duì)橋梁樁基質(zhì)量予以保證。檢測(cè)單位以及擔(dān)任檢測(cè)的個(gè)人必須具備相應(yīng)的資格，資格審查不合格的不能擔(dān)任樁基的檢測(cè)工作。通過(guò)超聲波檢測(cè)對(duì)灌注樁進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，并在發(fā)現(xiàn)缺陷后及時(shí)的予以報(bào)告處理，并對(duì)處理后的樁基進(jìn)行二次檢測(cè)，以保證成樁的質(zhì)量。

10 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析可以總結(jié)出，橋梁的建設(shè)是建立基礎(chǔ)之上的，橋梁質(zhì)量的好壞與否會(huì)直接受到基礎(chǔ)穩(wěn)定與否的影響，鉆孔灌注樁作為使用最為廣泛的樁基建筑方式之一，在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)以實(shí)際要求做為出發(fā)點(diǎn)，以設(shè)計(jì)要求以及相關(guān)規(guī)范要求作為質(zhì)量保證的前提，采用適當(dāng)?shù)墓に囉枰允┕?。在質(zhì)量的保證上應(yīng)當(dāng)以預(yù)防原則為基礎(chǔ)原則，控制施工質(zhì)量，采取有效的措施對(duì)工程中可能遇到的問題予以解決，并在不斷的總結(jié)中提高自身的水平，按時(shí)保質(zhì)的交工。

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