公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討

胡銳

摘 要：本研究中，筆者將以“鄂州市疏港三路項(xiàng)目-余湖港中橋”項(xiàng)目為案例，從樁位控制、護(hù)筒制作、沉放及定位、泥漿池設(shè)置、泥漿制備、沖擊成孔、檢孔及清理、鋼筋籠制作及吊放、水下混凝土灌注等方面分析，為同類工程提供有效參考。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)

1 前言

公路橋梁工程通常建立在惡劣施工環(huán)境下，施工周期相對較長，施工質(zhì)量要求高，施工風(fēng)險(xiǎn)較大，在工程施工中，施工人員應(yīng)遵循《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）實(shí)施流程，降低工程施工質(zhì)量通病。

2 工程概況

本研究中以鄂州市疏港三路項(xiàng)目-余湖港中橋工程為研究對象，本次案例中的橋梁為預(yù)應(yīng)力簡支混凝土箱梁，三跨（3*20）m；該橋梁主要采用柱式橋墩、樁柱式橋臺，樁基均為摩擦樁。樁徑為150cm，三幅橋斷面布置，每聯(lián)7樁，跨越現(xiàn)狀及規(guī)劃余湖港渠。本橋梁的1#、2#墩位于現(xiàn)狀余湖港渠內(nèi)，表層為2-1層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，厚約2.5-3.7m，其下依次為2-2、3-1層粉質(zhì)黏土，基巖為白惡系砂巖，水深達(dá)2m。在工程施工中為降低施工質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，施工人員將水中筑島應(yīng)用其中，展開施工。

3 公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)工藝及質(zhì)量控制

3.1 控制樁位

為促進(jìn)公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的有效運(yùn)用，首先施工人員應(yīng)對樁位進(jìn)行控制，對每個(gè)樁位坐標(biāo)展開計(jì)算，測放各個(gè)樁位，并將樁位引出四個(gè)方向的護(hù)樁。

3.2 制作、沉放與定位護(hù)筒

護(hù)壁作為護(hù)筒主要功能，確?？變?nèi)泥漿保持一定高度，并對鉆孔方向合理引導(dǎo)，因此施工人員在主要施工中應(yīng)加強(qiáng)對護(hù)筒質(zhì)量的重視度，在本工程施工中，施工人員采用了厚度為8mm的鋼板對護(hù)筒進(jìn)行制作，每節(jié)高度保持在3-4m，將定位器應(yīng)用在工程施工中確保護(hù)筒成型。為確保護(hù)筒接縫的嚴(yán)密，以防其變形，施工人員應(yīng)對護(hù)筒剛性不斷增強(qiáng)，將加勁肋焊接在護(hù)筒不同位置；同時(shí)，為確保護(hù)筒不變形，還應(yīng)將角鋼十字撐應(yīng)用其中予以加固，此外還應(yīng)將寬為30cm、厚度為1cm鋼帶置于護(hù)筒底角。

在本工程項(xiàng)目施工中，鉆孔灌注樁施工開端為埋設(shè)護(hù)筒，成孔、成樁質(zhì)量與周邊透水性、密實(shí)性等因素相關(guān)。因此施工人員在護(hù)筒埋設(shè)中，應(yīng)確保護(hù)筒中心線位置與樁位中心位置的準(zhǔn)確性，將護(hù)筒豎直度偏差控制在合理范圍內(nèi)（1%）。與此同時(shí)還應(yīng)確保護(hù)筒埋設(shè)不變形、底部不漏水，此外還應(yīng)確保鉆孔的穩(wěn)定。為了確?？妆诓惶┕と藛T可將其他鋼護(hù)筒運(yùn)用其中促進(jìn)泥漿的循環(huán)，使靜水壓力產(chǎn)生。埋設(shè)好以后，應(yīng)將鋼護(hù)筒四周填壓密實(shí)，確保鉆進(jìn)過程中和水下混凝土灌注時(shí)不發(fā)生偏移。因1號墩對混凝土的用量相對較大，施工人員在水中筑島平臺應(yīng)分層壓實(shí)，保證上部機(jī)械設(shè)備通行，并確定好鋼護(hù)筒平面位置，使其傾斜度與平面差分別≤1%且不大于5cm。

3.3 設(shè)置泥漿池與制備泥漿

在工程施工中為確保鉆孔過程中孔壁不坍塌，施工人員應(yīng)將泥漿護(hù)壁應(yīng)用其中，在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)確保孔外水位低于護(hù)筒內(nèi)泥漿高度。

3.4 沖擊成孔

當(dāng)鉆機(jī)安裝完成后，相關(guān)人員還應(yīng)確保鉆機(jī)頂端及底部的穩(wěn)定性；同時(shí)，確保鉆機(jī)起吊滑輪源與鉆孔中心處于同一條線上。在工程實(shí)踐中，施工人員應(yīng)對孔內(nèi)注水，加黏土，隨后開展鉆進(jìn)工作。為確保刃腳泥漿護(hù)壁的牢固性，施工人員應(yīng)選擇合理的施工技術(shù)，通過對地質(zhì)情況的了解對鉆進(jìn)速度合理調(diào)整。

連續(xù)鉆進(jìn)一段時(shí)間后，還應(yīng)將鉆孔內(nèi)部的渣滓清理干凈，施工人員在開孔時(shí)，為確保鉆渣擠入孔壁內(nèi)，待鉆進(jìn)深度達(dá)4-5m后掏渣。當(dāng)鉆孔沖擊至設(shè)計(jì)高度后，還需對鉆孔傾斜度、深度與孔徑大小等進(jìn)行復(fù)核檢查。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查確定后，方可進(jìn)入下一道工序。

3.5 檢孔及清孔

鉆孔作業(yè)完成后，要采用由Ⅲ級鋼筋制作的外徑、長度均符合要求的檢孔器對鉆孔垂直度與孔徑大小等指標(biāo)進(jìn)行檢測。清孔作業(yè)時(shí)，通過泥漿正循環(huán)懸浮孔渣。

3.6 制作及吊放鋼筋籠

在鋼筋籠制作過程中，相關(guān)人員客人將加筋成型法應(yīng)用其中，確保鋼筋籠成型，為確保鋼筋籠制作的科學(xué)性，應(yīng)結(jié)合施工圖紙對加筋位置進(jìn)行標(biāo)注，在鋼筋籠焊接中應(yīng)對其進(jìn)行扶正處理，確保主筋標(biāo)記與中部加勁筋的一致性，并對其進(jìn)行矯正處理。在點(diǎn)焊過程中，應(yīng)確保主筋與加勁箍連接。采取同一焊接方法逐根加固。在作業(yè)拆除中，以防內(nèi)撐掉入孔內(nèi)，為預(yù)防鋼筋籠上浮則應(yīng)對鋼筋適當(dāng)加長，將鋼筋籠頂面與鋼護(hù)筒連接。

3.7 水下混凝土灌注

混凝土的澆筑是整個(gè)鉆孔灌注樁施工的關(guān)鍵，安裝玩鋼筋籠后，施工人員要立刻安裝導(dǎo)管，并通過鋼導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土的灌注，導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)該控制在250mm左右。施工人員要根據(jù)樁徑的大小來進(jìn)行導(dǎo)管大小的判斷，應(yīng)用鋼導(dǎo)管之前，施工人員首先要進(jìn)行接頭抗拉實(shí)驗(yàn)和水密承壓試驗(yàn)，利用接頭抗拉實(shí)驗(yàn)來確認(rèn)導(dǎo)管的強(qiáng)度是否滿足施工要求；利用水密承壓實(shí)驗(yàn)測試密封性是否滿足施工的相關(guān)要求。經(jīng)過兩個(gè)實(shí)驗(yàn)后，確認(rèn)不存在差錯(cuò)的基礎(chǔ)上，方可進(jìn)行混凝土灌注。在進(jìn)行混凝土灌注的過程中，施工人員要準(zhǔn)確計(jì)算出第一批灌注孔段的混凝土需求量。為此，施工人員在第一批混凝土灌注時(shí)，應(yīng)該在鋼導(dǎo)管下端進(jìn)行埋設(shè)，埋設(shè)深度控制在1m左右，通過0.5立方米的水泥砂漿完成初始部分的施工，并往孔內(nèi)進(jìn)行一次性灌注。在灌注混凝土?xí)r，施工人員要嚴(yán)格控制導(dǎo)管在混凝土中埋設(shè)的具體深度，過深過淺都不可。施工人員應(yīng)該注意，第一批封底混凝土數(shù)量的計(jì)算時(shí)，混凝土的下落具有一定的沖擊量，會排出部分泥漿，同時(shí)也能夠吧導(dǎo)管下口埋入混凝土控制在2m左右深，這說明，足夠力度的沖擊能夠開樁底沉渣，該環(huán)節(jié)是控制樁底沉渣，減少工后沉降的關(guān)鍵。

3.8 質(zhì)量檢測分析

采用超聲波換能器對混凝土樁基礎(chǔ)進(jìn)行無損檢測時(shí)，關(guān)鍵問題是如何通過能量轉(zhuǎn)換發(fā)射超聲波。首先，需將超聲波的電能轉(zhuǎn)換為聲波能量，然后再將超聲波發(fā)射至待檢測的混凝土樁中。當(dāng)混凝土樁基中有超聲波經(jīng)過時(shí)，還需基于超聲換能器將超聲波轉(zhuǎn)換為電量。在超聲檢測過程中，需在聲測管中放置超聲換能器，使聲波發(fā)射端發(fā)射的超聲波由待測混凝土樁基到達(dá)接收端，以此完成對相關(guān)信息資料的采集。因此，基于超聲波對混凝土樁基進(jìn)行超聲無損檢測時(shí)，需確保超聲換能器設(shè)備直徑不能超過聲測管；同時(shí)，其水密性要好，且連接超聲換能器的電纜要有能夠?qū)ο路派疃冗M(jìn)行計(jì)量的標(biāo)識。

超聲換能器在對混凝土樁基進(jìn)行超聲無損檢測時(shí)，需由聲測管為其提供工作環(huán)境。一般在平行或豎直方向中布置2根或2根以上的全金屬聲測管。在實(shí)際檢測過程中，要根據(jù)混凝土樁基的直徑?jīng)Q定全金屬聲測管的布設(shè)數(shù)量。將清水注入聲測管中，并移動聲測管內(nèi)的超聲換能器，以此對不同截面的混凝土樁基礎(chǔ)質(zhì)量進(jìn)行測量。

4 結(jié)束語

綜上所言，鉆孔灌注樁在國內(nèi)大型路橋工程施工中應(yīng)用非常廣泛，其具有施工質(zhì)量、機(jī)械化效率高，施工簡單及工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。但由于采用此方法施工難以控制隱蔽工程施工量，且對環(huán)保施工要求嚴(yán)格。故在施工中，要對公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，以防斷樁、夾泥、裂縫及混凝土松散離析等施工質(zhì)量通病出現(xiàn)。施工時(shí)，要注重對隱蔽性關(guān)鍵工程部位進(jìn)行質(zhì)量控制，減少質(zhì)量缺陷與施工隱患，降低施工成本，提高工程施工效益。

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