公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)及其應(yīng)用

張　軍

（中鐵二十二局集團(tuán)第一工程有限公司北京　100000）

公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)及其應(yīng)用

張軍

（中鐵二十二局集團(tuán)第一工程有限公司北京100000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，公路運(yùn)輸在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中地位越來(lái)越重要。我國(guó)公路工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，施工技術(shù)、施工材料、機(jī)械設(shè)備等日趨完善。在公路工程施工過(guò)程中，鉆孔灌注樁施工工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)。因此，本文簡(jiǎn)要闡述了公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)流程及其應(yīng)用。

公路工程；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；樁基

公路工程鉆孔灌注樁施工過(guò)程中抗震性能佳、承載力大、作業(yè)噪音小，因此鉆孔灌注樁施工技術(shù)運(yùn)用比較廣泛。但是在實(shí)際施工過(guò)程中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)受很多因素影響，探討公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有重要意義，本文以賀蘭山路互通橋梁工程為例，探討公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)及其應(yīng)用。

1　鉆孔灌注樁基施工工作

樁基的工作包括：施工前準(zhǔn)備工作、泥漿的配比、鋼護(hù)筒的情況確定、群樁基礎(chǔ)工作、鋼筋籠加工，鉆孔灌注樁、樁基混凝土、光纜管線等工作。

1.1施工前準(zhǔn)備工作

公路工程鉆孔灌注樁施工前要做好施工現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，根據(jù)勘查結(jié)果制定地質(zhì)報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙，設(shè)計(jì)的施工方案要包括應(yīng)急預(yù)案，方案要制定的科學(xué)合理具有可實(shí)施性。前期原材料采購(gòu)過(guò)程要保證檢驗(yàn)到位，不能讓不合格的設(shè)備、材料流入工程當(dāng)中。施工做好鉆孔的記錄，保存好各巖土層的渣樣[1]，并采用可靠的方式確定各巖層的標(biāo)高位置，如果施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況和勘查的地質(zhì)資料情況不一樣，要及時(shí)通知監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計(jì)單位，處理相關(guān)事宜，經(jīng)設(shè)計(jì)和監(jiān)理認(rèn)可之后按照實(shí)際地質(zhì)調(diào)整樁長(zhǎng)。

1.2泥漿的配比

泥漿主要是用來(lái)護(hù)壁和懸浮泥渣。鉆孔前、合理配比泥漿濃度，更具鉆孔施工和設(shè)計(jì)的標(biāo)高，測(cè)量孔位、孔深、和孔徑，制作合格的泥漿。泥漿制作：先將黏土打碎，然后將打碎的黏土移至到護(hù)筒里面，用過(guò)沖擊椎勻速?zèng)_擊黏土，將黏土變成泥漿[2]。具體實(shí)施過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)配泥漿，調(diào)配泥漿粘稠度要充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)情況，太稀和太稠的泥漿都會(huì)影響整個(gè)工程質(zhì)量和工程安全性。

1.3鋼護(hù)筒和群樁基礎(chǔ)工作

鋼護(hù)筒的壁厚和長(zhǎng)度由施工單位所處地質(zhì)情況確定，如果鉆孔灌注的地質(zhì)不好，大量流沙會(huì)造成孔壁向內(nèi)坍塌，一般需要使用護(hù)筒固定樁孔位置、隔離地下水、引導(dǎo)鉆頭。鉆孔灌注樁的護(hù)筒填埋做標(biāo)放樣要精確，護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑20～40cm，鉆桿要呈鉛垂線狀態(tài)，誤差需小于50mm，豎直線的傾斜度應(yīng)小于1/200，護(hù)筒底部和周圍的黏土要壓結(jié)實(shí)，填埋護(hù)筒保證超出地面35cm左右。護(hù)筒填埋可借助全站儀保障坐標(biāo)放樣精確位置，埋置的護(hù)筒與樁的中心線要吻合。鉆孔灌注樁護(hù)筒采用3mm厚質(zhì)、3～4m高度的鋼板，填埋過(guò)程中護(hù)筒底部要低于淤積層，可以使用振動(dòng)錘幫助填埋。安裝鉆孔機(jī)位置需地基穩(wěn)固，底層比較軟弱或者有坡度的地基，先用推土機(jī)將坡度推平，墊上鋼板和枕木加固鉆孔機(jī)地基。施工時(shí)定好鉆孔中心位置，再正確安裝鉆孔機(jī)的鉆塔，使用重滑輪和鉆頭固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒，使其保持在垂直線上。

1.4鋼筋籠加工

鋼筋的質(zhì)量直接影響鋼筋籠的質(zhì)量，因此，鋼筋籠材料檢驗(yàn)要根據(jù)設(shè)計(jì)方案和相關(guān)要求，嚴(yán)格審核鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、型號(hào)等質(zhì)量方面問(wèn)題。鋼筋籠可以采用分段加長(zhǎng)，鋼筋主籠結(jié)腸要采用可靠的機(jī)械連接。制作鋼精籠的籠吊環(huán)長(zhǎng)度要和鋼筋籠吊放設(shè)計(jì)標(biāo)高吻合[3]，初期制作的鋼筋籠需暫時(shí)固定在鉆架地梁上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作鋼筋籠的埋入標(biāo)高，吊環(huán)長(zhǎng)度和地梁標(biāo)高要成正比。吊放鋼筋籠之前要注意核對(duì)鋼筋籠的各個(gè)焊縫，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)尺寸制作鋼筋籠，主筋使用整根鋼筋，如果需要沒(méi)有整根鋼筋需要接頭，可以使用對(duì)焊方式，但是兩個(gè)接頭的間距要大于50cm。鋼筋籠制作好之后用吊車起吊安裝，鋼筋籠吊放過(guò)程不要碰撞孔壁，如果吊放受阻不能強(qiáng)行吊放，防止鋼筋籠被擠壓變形或鉆孔坍塌。

1.5鉆孔灌注樁基工藝

混凝土的水、黏土、添加劑要按照一定的比例混合，鉆孔要確定定位開(kāi)孔的具體位置。鉆孔灌注樁成孔前要認(rèn)真清底，樁地沉淀厚度直徑1.5m以下樁基不能大于15cm，鉆孔中心位置偏差不應(yīng)大于5.0cm，孔徑小于設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度不大于樁長(zhǎng)1/150。鉆孔開(kāi)鉆時(shí)開(kāi)動(dòng)泥漿泵將泥漿混合均勻之后，勻速緩慢的鉆進(jìn)去。鉆孔快到底部時(shí)選擇抵擋慢速鉆進(jìn)，等導(dǎo)向部位和鉆頭一并進(jìn)入地層后，再選擇快速鉆進(jìn)檔位。排渣、出土等停鉆時(shí)要維持水位和泥漿的密度數(shù)值。鉆孔過(guò)程要仔細(xì)記錄成孔深度數(shù)、地層特征，為后續(xù)工作順利進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。賀蘭山橋梁工程中，鉆孔過(guò)程按照成孔的具體要求控制鉆機(jī)速度要保持鉆機(jī)平穩(wěn)，鉆頭從硬地段到軟地段鉆入適當(dāng)快鉆進(jìn)速度，從軟地段到硬地段減緩鉆進(jìn)速度，遇到地質(zhì)條件比較穩(wěn)定的底層，選擇干式或清水鉆進(jìn)，直接鉆到規(guī)定的深度不用泥漿護(hù)壁。地質(zhì)條件比較松散或者含有較高腐爛物情況，鉆孔過(guò)程進(jìn)行泥漿護(hù)壁，主要是為了提升鉆壁的穩(wěn)定性。

1.6樁基混凝土

樁基的混凝土成樁之后要采用聲測(cè)法，逐一進(jìn)行無(wú)破損檢驗(yàn)，每根樁均埋設(shè)3根聲測(cè)管，方便超聲波檢測(cè)樁的混凝土質(zhì)量。聲測(cè)管采用套筒絲扣連接或套筒焊接連接法，平順、密封聲測(cè)管內(nèi)壁，同時(shí)采取防護(hù)措施保護(hù)聲測(cè)管在施工過(guò)程中不堵塞。鋼筋吊裝第二次清孔結(jié)束后30min內(nèi)，就可以開(kāi)始混凝土灌注工作?；炷临|(zhì)量要求是上部結(jié)構(gòu)采用C50混凝土，澆筑箱用C40混凝土，臺(tái)帽、肋板使用C40混凝土，承臺(tái)使用C35混凝土這些方面要滿足施工標(biāo)準(zhǔn)[4]，控制好含堿外加劑的使用。

2　灌注

鋼筋籠安放完畢之后要對(duì)鉆孔進(jìn)行二次清理，勘查底部的沉淀厚度，對(duì)泥漿進(jìn)行檢測(cè)，保證兩者質(zhì)量達(dá)標(biāo)。灌注過(guò)程要測(cè)探孔內(nèi)混凝土的位置，適時(shí)調(diào)整填埋深度。采用導(dǎo)管灌注法灌注混凝土?xí)r，先將料斗放滿混凝土，然后放開(kāi)料斗底部塞盤，讓混凝土直沖而下借力沖起孔底部殘?jiān)偷叵滤?。賀蘭山橋梁工程施工時(shí)，灌注時(shí)視結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙要求設(shè)置的鋼筋，施工完畢之后還要清除浮漿、鑿毛接觸面、沖刷干凈臺(tái)面，橋臺(tái)臺(tái)帽上外側(cè)的抗震擋塊在主梁架設(shè)之后就可以開(kāi)始澆筑。雨天施工時(shí)采取防護(hù)措施防止雨水進(jìn)入鉆孔內(nèi)，及時(shí)排放雨水?；炷寥菀啄Y(jié)，所以灌注時(shí)間一般不超過(guò)20min，防止混凝土出現(xiàn)冷凝等不良工程，拆除導(dǎo)管時(shí)一氣呵成。灌漿過(guò)程鋼筋籠會(huì)出現(xiàn)上浮不良情況影響后續(xù)施工流程，因此灌注的導(dǎo)管盡量插在孔徑中央，灌注過(guò)程使用重量合理的混凝土塊壓制上浮的鋼筋籠。

3　鉆孔灌注樁基技術(shù)施工過(guò)程常見(jiàn)的問(wèn)題及防范措施

3.1掉鉆、卡鉆問(wèn)題

鉆孔過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)掉鉆、卡鉆現(xiàn)象，主要是鉆桿安裝接頭的緊密性不夠造成掉鉆。鉆頭磨損嚴(yán)重，鉆頭不夠圓會(huì)出現(xiàn)卡鉆情況。鉆孔之前沒(méi)有將障礙物清理徹底，鉆頭石沒(méi)有被打碎很容易卡住沖錘，或者石頭、工具掉進(jìn)孔內(nèi)也會(huì)卡住鉆頭。因此，在施工過(guò)程中，一定要對(duì)鉆機(jī)、鋼絲線、鉆桿進(jìn)行全方位檢查，破舊磨損的零件定期更換。鉆孔前仔細(xì)查看鉆孔地理位置，安排合適的方案解決障礙物。

3.2樁基孔壁坍塌問(wèn)題

孔壁出現(xiàn)坍塌有三種可能性。①鉆孔速度過(guò)快，孔壁沒(méi)有及時(shí)形成泥膜；②護(hù)壁泥漿比重不足，承載力不夠，達(dá)不到護(hù)壁效果；③護(hù)筒埋的地質(zhì)不好，砂或粗砂等不易形成孔壁的地理位置導(dǎo)致孔壁坍塌[5]。因此，鉆孔要根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇合適的鉆孔速度。泥漿盡量選擇比較優(yōu)質(zhì)材料；坍塌面積不大可以用砂和泥土混合物填筑塌孔，如果坍塌面積太大沒(méi)辦法填筑只能重新鉆孔。

3.3樁基孔偏斜問(wèn)題

樁孔偏斜有兩種可能。①鉆機(jī)底座的地面不平，會(huì)導(dǎo)致鉆頭不均勻沉降出現(xiàn)偏斜；②鉆桿彎曲或者連接不到位，鉆頭和鉆桿中心線不在同一個(gè)中心軸線上，在遇到較大的弧石時(shí)，鉆頭受力不均勻沒(méi)有鉆桿的固定作用，就會(huì)偏離直線位置導(dǎo)致樁孔偏斜。因此，預(yù)防鉆孔偏斜的辦法就是要保持場(chǎng)地平整，鉆盤和底座在同一水平線上，鉆孔前勘查地面是否有影響鉆孔的障礙物，仔細(xì)清理鉆孔的障礙物。

4　結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工大部分工作是在地下完成的，施工過(guò)程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、突發(fā)情況都會(huì)影響鉆孔和灌注的施工順利進(jìn)行。對(duì)于樁基施工中常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題要及時(shí)防治，按照施工工藝要求進(jìn)行操作，減少突發(fā)狀況造成的人力、物力的損失，保障施工任務(wù)順利完成。

[1]辛權(quán).談公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)與應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量·建筑與發(fā)展，2013，16（11）：44，45.

[2]劉鑫.關(guān)于高速公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制的探討[J].低碳世界，2014，17（6）：243～244.

[3]沈洪.談公路工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)與應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013，26（35）：223.

[4]付濤.淺談公路工程鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工[J].價(jià)值工程，2014，13（11）：120～121.

[5]張花.混凝土鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，28（17）：3769～3770.

U445.55+1

A

1673-0038（2015）50-0231-02

2015-11-10

張軍（1982-），男，工程師，本科，主要從事公路工程項(xiàng)目管理工作。