橋梁工程深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究

陳星斌

（中鐵二局第一工程有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000）

1 橋梁工程深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

1.1 選擇鉆機(jī)的種類

如今，我國(guó)的橋梁深水樁基礎(chǔ)的鉆孔灌注樁施工用具主要分為這幾類：沖抓鉆、旋轉(zhuǎn)鉆、沖擊鉆。旋轉(zhuǎn)鉆一般被用在粘土或者砂土含量低于19%的碎石材料施工中。而旋轉(zhuǎn)鉆技術(shù)則越來(lái)越先進(jìn)，而且環(huán)保性能也越來(lái)越好。因?yàn)樾D(zhuǎn)鉆得到了改進(jìn)，所以行走和移位都越來(lái)越方便。沖擊鉆則一般被用在礫石、淤泥或者砂土中，并且被用在100m左右的碎石材料施工里。在選擇了鉆機(jī)型號(hào)以后，要按照巖石的情況來(lái)選擇適宜的鉆頭，使得鉆頭和鉆機(jī)相互匹配，從而更好的完成鉆進(jìn)工作。

1.2 設(shè)計(jì)鉆孔平臺(tái)

如果橋梁的跨度越來(lái)越大，那么主墩基礎(chǔ)規(guī)模也會(huì)隨之而擴(kuò)大。如果采用橋梁工程里的其他方法來(lái)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行支撐，比如鋼圍堰鉆孔平臺(tái)，那么會(huì)使得河床被大力沖刷，對(duì)船只的行駛產(chǎn)生不好的影響。因此需要使用鋼管樁來(lái)作為基礎(chǔ)支撐鉆孔平臺(tái)，可將其用在覆蓋面較厚，水域較深的河流中。舉個(gè)例子，我國(guó)東部一所大橋的長(zhǎng)度為34km，按照之前的水文條件來(lái)對(duì)支撐樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)考慮鋼管樁的沉入深度。除了要滿足施工的要求，同時(shí)也要促使樁的承載力、穩(wěn)定性達(dá)到了一定的標(biāo)準(zhǔn)。

該橋梁屬于雙塔雙鎖面鋼箱梁斜拉橋，它的基礎(chǔ)是高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)。其中北索塔墩水深度為34m，流速達(dá)到了3m/s。此外，整個(gè)樁基由129根寬2.7m，長(zhǎng)116m的鉆孔灌樁所構(gòu)成。在試樁以后發(fā)現(xiàn)，一般的鋼管樁施工平臺(tái)樁不但過(guò)于密集，而且數(shù)量也很多。若是在下沉?xí)r產(chǎn)生了偏位，那么就不能再進(jìn)行鉆孔樁的施工。鋼管樁的水流太急，不能進(jìn)行定位。如果產(chǎn)生了漲潮，那么鋼管樁還會(huì)不斷搖晃，無(wú)法確定平面位置。所以必須對(duì)各種施工方法進(jìn)行對(duì)比，選出合適的方法。搭建鉆孔平臺(tái)施工時(shí)，需要選擇鋼護(hù)筒。鉆孔平臺(tái)分為這幾個(gè)部分：護(hù)筒區(qū)、導(dǎo)向區(qū)、下游平臺(tái)。起始平臺(tái)一般用在對(duì)懸臂式定位導(dǎo)向架的安裝中，其和下游平臺(tái)的基礎(chǔ)均選擇同樣的鋼管樁。再把鋼管、護(hù)筒使用的鋼材料進(jìn)行結(jié)合，最終產(chǎn)生一個(gè)完整的鉆孔平臺(tái)。

1.3 鋼護(hù)筒施工

在鉆孔時(shí)，為了提高孔內(nèi)水位，使得樁位得到固定，避免倒塌，還必須對(duì)護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)。埋設(shè)的方法可以選擇振動(dòng)、錘擊等。上面所說(shuō)的某座大橋長(zhǎng)度為34km，而且橋梁滲水基礎(chǔ)樁直徑也超過(guò)了另外的橋梁工程，所以需采用振動(dòng)下沉的方法。也可使用導(dǎo)向架來(lái)進(jìn)行導(dǎo)向，從而使得護(hù)筒下降。由于該架子屬于型鋼，剛度很強(qiáng)，導(dǎo)向架和設(shè)計(jì)樁的中心偏差在護(hù)筒振動(dòng)降低后低于49mm。在下沉?xí)r，要監(jiān)測(cè)鋼護(hù)筒的平面位置、傾斜度，從而保證鋼護(hù)筒能合理的沉降。

1.4 鉆孔施工

鉆孔的過(guò)程中，最好使用凍融的粘土。因?yàn)檫@種粘土的造漿性能很高，容易水化，而且粘度也很強(qiáng)。但為了節(jié)約成本，則可以就地選擇土塊。如果一部分粘土的性能不高，那么可以加入一些塑性指數(shù)很高的粘土，或者放入一些PHP劑。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，要根據(jù)施工的實(shí)際狀況選擇合適的制漿系統(tǒng)。鉆機(jī)就位之時(shí)，可以在下面墊一個(gè)墊子，從而避免鉆機(jī)移位、偏離位置。鉆機(jī)到護(hù)筒底2.5m時(shí)，需要放入拌制泥漿。等到護(hù)筒底口降低速度后，再快速的鉆進(jìn)?？梢越柚°@機(jī)鉆完上面的樁孔后，再換一個(gè)直徑很小的鉆頭，并且實(shí)施后面的鉆孔。鉆孔時(shí)需要遵循低速慢行的原則，使用慢速鉆到一定程度后，再提高速度。若是在這個(gè)過(guò)程中遇到砂層，那么則必須要減少鉆速，使得泥漿更加濃稠，從而促進(jìn)后面的施工更好的開(kāi)展。另外還要采用鉆錐來(lái)提錐，并且沖擊孔底。使得土層里的粘土泥沙進(jìn)入到孔壁中，借助泥漿泵來(lái)進(jìn)行反復(fù)使用，對(duì)渣進(jìn)行篩選，最終完成鉆孔的工作。

1.5 澆筑水下混凝土

所謂水下混凝土，指的是進(jìn)行拌制后，再在水下進(jìn)行澆筑和硬化的混凝土。如果鉆孔樁鋼筋籠直徑很大，重量也非常大，那么必須進(jìn)行分段安裝，從而保障其質(zhì)量。另外還要制造鋼筋，借助鐓粗直螺紋來(lái)打造接頭。在完全成型后，需將每一段鋼筋籠運(yùn)至鉆孔平臺(tái)中繼續(xù)安裝。設(shè)計(jì)灌注樁身混凝土的配合比時(shí)，不但要保證強(qiáng)度和性能，也要保證坍落度以及凝結(jié)時(shí)間。第一次凝結(jié)時(shí)，要按照樁身混凝土的量，以及灌注的情況來(lái)控制時(shí)間。凝結(jié)的時(shí)間不能大于全孔澆筑時(shí)間，可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況來(lái)適當(dāng)減少時(shí)間。坍落度必須在合適的范圍內(nèi)，入孔時(shí)大概在18cm左右。先要安裝鋼筋，再安裝導(dǎo)管。普通的導(dǎo)管材料為鋼管，可按照各種工程的情況來(lái)設(shè)置導(dǎo)管的內(nèi)徑、長(zhǎng)度等。安裝完畢以后，要借助螺栓來(lái)連接導(dǎo)管兩邊。連接的過(guò)程中，必須保證其密封性，防止其中的水滲出來(lái)。

最后在澆筑水下混凝土的時(shí)候，必須使得導(dǎo)管埋深的范圍在1.6～6m之間。若是澆筑時(shí)導(dǎo)管埋置太深，那么就會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管無(wú)法撥出來(lái)，甚至需要增加其他的樁。如果導(dǎo)管埋深太淺，那么管道里的水會(huì)沖出之前灌注的混凝土，最終產(chǎn)生斷樁的問(wèn)題。

2 深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工中的管理策略

2.1 避免鉆頭掉落或傾斜

在進(jìn)行鉆孔時(shí)，需借助扶正圈以及全孔減壓鉆來(lái)避免傾斜。扶正圈的直徑必須低于設(shè)計(jì)樁徑20cm左右。扶正圈要離鉆頭腰帶大概5.5cm左右。如果每次鉆進(jìn)25cm，那么還需要增設(shè)扶正圈，從而促使鉆具擁有一定的導(dǎo)向性。

2.2 怎樣處理塌孔

處理塌孔時(shí)，必須要配備功率大的鉆機(jī)。同時(shí)也要合理選擇鉆機(jī)的參數(shù)，比如鉆速、鉆壓等。在具體進(jìn)行操作時(shí)，還要按照土層的狀況來(lái)選擇合適的鉆進(jìn)方法。一旦河床水位產(chǎn)生改變，或者是土層產(chǎn)生了漏漿的問(wèn)題，那么則需要調(diào)整孔中水頭，從而比最高洪水位大概高出1.8m左右。鉆孔時(shí)，還必須要使用質(zhì)量高的膨潤(rùn)土來(lái)造漿，鉆孔壁面要產(chǎn)生一層強(qiáng)度較高的膠合膜。最后還要使用優(yōu)質(zhì)泥漿，提升泥漿比重、粘度，使得水頭高度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。吊放的過(guò)程中，需要對(duì)準(zhǔn)孔位，慢速下降，從而避免撞破孔壁。

2.3 保證鋼筋籠的安裝質(zhì)量

在設(shè)計(jì)鋼筋籠時(shí)，必須要滿足施工的規(guī)范和要求。制造了鋼筋籠以后，還要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定出吊裝的方案，避免鋼筋籠在使用時(shí)產(chǎn)生變形的問(wèn)題。可以在鋼筋籠中安裝箍筋，也可以在鋼筋籠里設(shè)置保護(hù)層混凝土環(huán)，使得混凝土被環(huán)穿在加強(qiáng)箍筋里。在安裝鋼筋籠的時(shí)候，必須保持垂直，并且慢速入孔，從而防止撞壞孔壁。下放的時(shí)候如果遇到障礙，不能再繼續(xù)操作和下放，那么需要及時(shí)解決障礙和問(wèn)題，然后再繼續(xù)進(jìn)行下放。

3 總結(jié)與體會(huì)

在進(jìn)行橋梁施工的過(guò)程中，樁基礎(chǔ)屬于其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而且隨著橋梁跨海、跨江的跨越度增加，樁基礎(chǔ)的要求也越來(lái)越高。只有根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，合理的進(jìn)行操作，才能保證橋梁工程的施工質(zhì)量，并且提高橋梁的穩(wěn)定性、安全性。

[1]劉爽.基于橋梁深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的探索[J].建設(shè)科技，2017（07）：102～103.

[2]徐延峰.橋梁深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)概要[J].黑龍江科技信息，2015（17）：178.

[3]曾愛(ài)明.試析橋梁深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].科技風(fēng)，2015（04）：150～151.

[4]陳祝文.橋梁工程深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究[J].科技展望，2015，25（02）：36.

[5]張永璐.淺議橋梁深水樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（05）：14.

[6]肖洪軍.橋梁深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)概要[J].民營(yíng)科技，2013（01）：257.