淺談鐵路橋梁鉆孔灌注樁施工對水環(huán)境的影響及防治措施

于志萍

摘要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國家正加大對基礎設施的投入，鐵路建設進入一個突飛猛進的階段，鉆孔灌注樁在橋梁樁基中的普遍運用為橋梁的建設有著很大的作用。但是，在施工過程中，容易對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響，本文對施工對水環(huán)境產(chǎn)生的影響及防治措施進行了分析。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；橋梁；施工

一、鉆孔灌注樁技術的概述

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國家正加大對基礎設施的投入，鐵路建設進入一個突飛猛進的階段，橋梁建設在發(fā)展中顯得更為突出。

現(xiàn)在的橋梁基礎，有很多一部分采用鉆孔灌注樁，因為它具有施工工藝簡單，施工方便，承載力穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，因而被廣泛應用于公路和鐵路橋梁等結(jié)構(gòu)工程中。

鉆孔灌注樁是一項隱蔽工程，如能在樁基工程施工中規(guī)范施工，狠抓質(zhì)量，可大大提高投資效益。灌注樁指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。

鉆孔灌注樁具有以下技術特點： 施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移，因此對環(huán)境和周邊建筑物危害??；大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深； 對于樁穿透的土層可以在空中作原位測試，以檢測土層的性質(zhì)； 擴底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力；經(jīng)常設計成一柱一樁，無需樁頂承臺，簡化了基礎結(jié)構(gòu)形式。

影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時候會發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響；因為鉆孔灌注樁的承載力非常高，所以進行常規(guī)的靜載試驗一般難以測定其極限荷載，對于各種工藝條件下的樁受力，變形及破壞機理現(xiàn)在尚未完全被人們掌握。

二、鉆孔灌注樁的施工

在鉆孔灌注樁施工的過程當中，我們會利用一些常用的施工方法來解決一些施工中的難題。

首先，我們應將場地進行平整，以便于施工過程中設備作業(yè)和施工；其次在所要鉆孔灌注樁位進行放樣，并根據(jù)其相關地質(zhì)情況，來制作埋設護筒，護筒主要作用是固定樁位，保護孔口不坍塌，隔離地面水和保持孔內(nèi)水位高出施工水位以維護孔壁及鉆孔導向等作用，護筒平面位置應埋設準確，并根據(jù)具體位置和周圍的環(huán)境來確定其具體的高度等事宜。而后開挖泥漿池和沉淀池，建立良好的池泥漿循環(huán)系統(tǒng)，合理的泥漿配置能在鉆頭的活動中孔壁表面形成一層膠泥，起到一定的護壁作用，同時將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位；泥漿比重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出來方便以后的作業(yè)。在鉆孔過程中鉆進時要嚴格控制泥漿比重，在較好的粘土層中鉆孔，可灌入清水，使鉆孔時孔內(nèi)自造泥漿，達到固壁的效果。

施工中應根據(jù)施工場地的地層情況和投入施工的鉆機性能等因素綜合確定施工鉆頭的類型，以保證施工效率和成孔質(zhì)量。在堅硬土層中應不強行加壓，應吊住鉆桿，控制鉆進速度，用低速度進尺。對已偏斜的孔，可采用控制鉆速，慢速提升，低速下降往復掃孔糾偏的施工方法。接下來就是清孔，因受沉渣和泥漿的影響，極易產(chǎn)生誤測。在終孔后，應立即進行孔底清理，避免隔時過長造成泥漿、鉆渣沉淀，導致清孔困難或坍孔。

在灌注樁施工中，采用泥漿循環(huán)工藝時，清孔的質(zhì)量顯得尤為重要。在清孔過程中最難清除的是細砂。清孔合格后將預先制作鋼筋籠運至孔位，并吊放鋼筋籠和安裝導管，開始為水下混凝土的灌注做準備。至灌注混凝土前，應再控測孔底泥漿濃度、含沙率，如大于規(guī)定值，必須再次清孔，直至復驗合格時方可灌注。

水下混凝土采用直升導管法進行灌注，混凝土通過漏斗進入導管，進入到初期灌注的混凝土下面，頂托著初期灌注的混凝土及其上面的水或泥漿上升。在施工過程中應相應地不斷提升導管和拆除導管，直至鉆孔灌注混凝土完畢。由于在混凝土灌注上升時孔內(nèi)原有泥漿比重會逐步增大，很難測準實際的混凝土面高度，因此在施工中可以用一根下部焊接鋼板平面的鋼筋作為簡易探測裝置，在鋼筋下放透過混凝土與泥漿交接面時會有明顯的變化，以此確認終灌標高。在施工完成后將護筒拔除。

三、鉆孔灌注樁對水環(huán)境的影響及處理措施

1.鉆孔灌注樁對周圍水環(huán)境的影響主要有：在鉆孔樁施工中產(chǎn)生的鉆機機油泄漏、鉆碴、泥漿、施工中其他相關設備產(chǎn)生的污染物（如：混凝土罐車在施工中產(chǎn)生的污水等），其中以施工中使用的泥漿及清孔產(chǎn)生的鉆碴最難清理對施工現(xiàn)場附近的水體污染也最重。

鉆孔泥漿由水、粘土（膨潤土）和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。是鉆孔灌注樁施工中不可缺少的原料，但在施工中難免的會發(fā)生泥漿及鉆碴的外漏現(xiàn)象，它不僅將施工現(xiàn)場弄的一塌糊涂為現(xiàn)場施工管理造成麻煩，最主要的是它會對周圍環(huán)境造成嚴重的污染，水中墩施工中甚至可能因此造成河道堵塞。

2.處理措施：施工中常用的泥漿處理辦法有：綜合考慮現(xiàn)場實際后直接排放、在泥漿池中自然蒸發(fā)、沉淀、干化及在指定地點掩埋等。

在鉆孔樁特別是水中墩樁基施工時泥漿如果處理不當會直接造成對河道的污染，影響流域內(nèi)人民生活。采用的處理方法是竟可能的將水中墩施工鉆孔樁施工改為“陸上施工”，即在水中筑島建立泥漿池，并在施工后及時將池內(nèi)沉淀物清理至岸上指定地點處理。

對施工中其他污染物的處理：施工中應按標準化施工原則對給鉆機配備的發(fā)電機、油桶等設立專門的區(qū)域并及時清理。對其他配合的設備如挖掘機等要定時審查防止發(fā)生漏油等造成環(huán)境污染的事件，并制定相應的措施一旦發(fā)生漏油事件按既定方案及時處理。

四、未來展望

除上文所提到的簡單處理方法外，相關處理措施還應考慮到以下一些方面：1.泥漿選用上可發(fā)展專用的污染小或?qū)Νh(huán)境無污染的原料；

2.在施工中制定專門方案在控制施工安全、質(zhì)量、成本的基礎上保證環(huán)境；

3.也可用機械處理方法，篩選分離出泥漿中的固體成分將之外運處理；或用化學絮凝沉淀法但這些方法成本較高，對污染物處理程度不徹底且處理技術還不夠成熟，亟待進一步研究。

五、總結(jié)

本文闡述了鉆孔灌注樁施工的工法與過程，列舉了各種條件下鉆孔灌注樁施工過程中可能對周邊環(huán)境造成的影響，并針對這一問題提出了相應的防治措施。

在今后鉆孔灌注樁的施工過程中，通過落實環(huán)境污染防治措施，對施工現(xiàn)場周邊環(huán)境及地下水水質(zhì)保護起到一定的積極作用。

本文為鉆孔灌注樁的現(xiàn)場管理、文明施工、環(huán)境保護等方面提供了依據(jù)。

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