路橋工程深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用研究

王 芹

（南京潤華建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇 南京 211100）

1 路橋工程深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工作業(yè)臺穩(wěn)定性的說明

搭設(shè)水上平臺的過程當(dāng)中，應(yīng)該確保搭設(shè)順序的科學(xué)性。具體為：放線測量→搭設(shè)臨時作業(yè)平臺→把鋼管立柱插入施工→與上部的縱橫桿件相連接→與下部的縱橫水平桿件相連接→安設(shè)剪力撐→鋪設(shè)跳板→進(jìn)行循環(huán)施工處理。另一方面，明確搭設(shè)操作的重點(diǎn)；搭設(shè)水上平臺之前，應(yīng)該開展準(zhǔn)確的測量定位工作，接著將鋼管立柱插入施工，使鋼管立柱插入到土層當(dāng)中，并運(yùn)用偏心軸震動器與輔助4噸葫蘆實(shí)施施工作業(yè)。不過震動器裝置的激振力不可以超過6KN，所插入鋼管要確保入土承載力至少為20KN，直到立桿的插入深度無法繼續(xù)打下去再停止。實(shí)施平臺鉆孔的過程當(dāng)中，對橋身提出了強(qiáng)度應(yīng)力方面的要求。當(dāng)處于水流很急，亦或者雨水量較大的時節(jié)，盡可能禁止實(shí)施平臺施工作業(yè)，否則會導(dǎo)致安全事故產(chǎn)生。處于水流較為緩慢的情況下，實(shí)施深水基礎(chǔ)施工的時候，能夠避免出現(xiàn)安全事故，并使施工的速度也加快，同時運(yùn)用鉆機(jī)設(shè)備的時候，無需對平臺承受的壓力因素進(jìn)行考慮。實(shí)施樁基下部鉆孔施工的過程中，應(yīng)該準(zhǔn)確測定河床的具體水深與面積情況，以此確定適合的鉆孔深度數(shù)值。通常鉆孔灌注樁平臺的搭設(shè)面積會參考其外圍樁位中心線3m 的位置。具體搭設(shè)過程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制標(biāo)高，最佳的高度需搭設(shè)到比最高潮位高大約1m 的位置。

2 路橋工程深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用措施

2.1 鋼護(hù)筒埋設(shè)與沉入處理的說明

鋼護(hù)筒主要運(yùn)用鋼板進(jìn)行制作，體現(xiàn)出非常耐用和堅固，并且不會漏水、難以變形以及便于裝卸操作等諸多方面的優(yōu)勢，同時可以進(jìn)行重復(fù)利用。一般來說，護(hù)筒的直徑是1.4m，各節(jié)的長度是2m。而護(hù)筒的作用具體如下：（1）對樁位進(jìn)行固定處理，作為鉆孔的導(dǎo)向；（2）可以保護(hù)孔口，避免孔口土層出現(xiàn)坍塌的情況；（3）科學(xué)隔離孔內(nèi)、孔外的表層水，同時確保孔內(nèi)的水位高于施工水位，達(dá)到提高孔壁穩(wěn)定性的目的。埋設(shè)護(hù)筒的過程當(dāng)中，第一，需要保證護(hù)筒平面位置埋設(shè)的正確性，偏差不超過50mm。第二，護(hù)筒頂部的標(biāo)高需要超過地下水位與施工水位大約1.5-2.0m。進(jìn)行泥漿制備的時候，需要參考橋梁具體的位置狀況，設(shè)置泥漿池在與墩位相距大約50m 的位置。第三，為了避免護(hù)筒進(jìn)行吊裝、運(yùn)輸、沉放過程中的刃腳形成變形，應(yīng)做好鋼護(hù)筒刃腳處理工作，通常對底端部分和底節(jié)段進(jìn)行相連加固處理。進(jìn)行下沉以前，應(yīng)參考護(hù)筒的具體長度、施工現(xiàn)場的狀況，估測出第一節(jié)護(hù)筒的最小長度數(shù)值。在此過程中，需要結(jié)合作業(yè)平臺頂面的標(biāo)高、河床頂面測量的標(biāo)高、局部的沖刷深度等。第四，在估測完第一節(jié)護(hù)筒的長度之后，應(yīng)該參考護(hù)筒的總長度、吊裝運(yùn)輸相關(guān)設(shè)施水平，完成護(hù)筒的分段處理。因?yàn)樯钏o(hù)筒的埋設(shè)通常處于水流很急的江河中，亦或者不良天氣狀況下進(jìn)行，所以需盡可能降低施工現(xiàn)場的工作任務(wù)量。第五，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)與下沉的時候，應(yīng)運(yùn)用科學(xué)措施確保護(hù)筒的垂直度符合要求。通過借助邁達(dá)斯有限元軟件，完成模擬護(hù)筒施工的整個過程，對護(hù)筒處理時產(chǎn)生的變形進(jìn)行理論計算。

2.2 泥漿的科學(xué)制備介紹

鉆孔樁樁基的施工以前，應(yīng)該做好泥漿的制備工作，便于后續(xù)灌注施工。泥漿具體的比例需要嚴(yán)格控制，符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)施樁基加固的時候，泥漿中的沙石可以起到加固作用。此過程當(dāng)中，水內(nèi)的壓力則影響到梁柱的穩(wěn)定性情況，如果壓力太大的時候，則形成水倒灌進(jìn)樁基的現(xiàn)象，造成砼發(fā)生流失的狀況，讓樁基失穩(wěn)，因此可借助泥漿給予樁基一個良好的層防護(hù)，依靠此種防護(hù)作用，使樁基的穩(wěn)定性獲得有效保障，實(shí)現(xiàn)對靜水壓力的抵抗，對提升樁基施工的質(zhì)量十分有益。進(jìn)行鉆孔灌注泥漿處理的過程中，則應(yīng)該確保鉆孔直徑滿足泥漿通過的范圍要求，假如鉆孔太小，將導(dǎo)致泥漿經(jīng)過孔中發(fā)生堵塞的情況。因此，鉆孔的大小需要參考泥漿具體的濃度與材料配比情況，當(dāng)完成灌注施工之后，應(yīng)該運(yùn)用干凈的水進(jìn)行孔內(nèi)沖洗處理，避免出現(xiàn)孔壁泥漿凝結(jié)的情況，對鉆孔質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

2.3 鉆機(jī)就位和鉆進(jìn)成孔的說明

實(shí)施鉆孔灌注作業(yè)以前，應(yīng)該明確具體的鉆機(jī)臺數(shù)與相關(guān)參數(shù)，然后實(shí)施功能測試。當(dāng)完成鉆孔施工之后，應(yīng)該將鉆機(jī)放置到合理的區(qū)域，禁止混亂放置。謹(jǐn)防鉆機(jī)上的鉆頭被嚴(yán)重污染，無法再次進(jìn)行運(yùn)用。對于鉆孔方式而言，涵蓋了兩類：干作業(yè)法鉆孔、泥漿護(hù)壁法鉆孔。而選取鉆孔方式時，則應(yīng)參考鉆孔、灌注面積的具體大小情況，最終加以明確，如此，方可以確保鉆孔達(dá)到相關(guān)的精確度與泥漿灌注質(zhì)量方面的要求。

2.4 針對清孔、吊放鋼筋骨架的說明

作為鉆孔灌注樁施工過程當(dāng)中不可或缺的構(gòu)成內(nèi)容之一，清孔施工處理非常關(guān)鍵。具體的清孔方法包含了正循環(huán)、泵吸反循環(huán)以及壓縮空氣法等不同類型的清孔方式。通過運(yùn)用泥漿進(jìn)行正循環(huán)清孔的過程中，當(dāng)鉆進(jìn)完畢之后，會把鉆頭提升孔底大約200-500mm，并且運(yùn)用相關(guān)性能指標(biāo)滿足規(guī)定的新泥漿，保持循環(huán)超過半個小時，直到將孔底的沉渣與孔壁的泥皮均全部清除完畢為止，泥漿含砂量需要低于4%。而運(yùn)用泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)作業(yè)的樁孔時，等到鉆進(jìn)完畢之后，需使回轉(zhuǎn)鉆具設(shè)備停止，把鉆頭提離孔底大約50-80mm，實(shí)施泥漿泵吸反循環(huán)處理，直到孔底的沉渣滿足相關(guān)要求才能停止。而對于利用其他形式施工的樁孔來說，進(jìn)行清孔的過程中把反循環(huán)鉆桿下至離孔底沉渣面大約80-120mm 之上，接著利用砂石泵完成泵吸反循環(huán)清孔處理，直到滿足相關(guān)要求才能停止。

2.5 深水基礎(chǔ)水下混凝土的灌注施工

2.5.1 當(dāng)?shù)谝慌炷凉嘧⒌缴钏A(chǔ)之后，需要持續(xù)實(shí)施灌注，禁止中途停止施工。在灌注的時候，需要重視對管內(nèi)混凝土的下降、孔口的返水狀況進(jìn)行細(xì)致觀察和分析，并準(zhǔn)確對孔內(nèi)砼面的高度加以測定，合理提高與拆卸導(dǎo)管，使深水基礎(chǔ)的埋深數(shù)值是準(zhǔn)確的。進(jìn)行孔內(nèi)混凝土面高度的次數(shù)測定時，通常應(yīng)該多于所使用導(dǎo)管具體節(jié)數(shù)，同時當(dāng)每一次提高導(dǎo)管之前，需對管內(nèi)外的砼面高度進(jìn)行1 次測定，必要時需要增多測定的次數(shù)，當(dāng)然，對孔口返水的狀況加以細(xì)致觀察也不可忽略，應(yīng)科學(xué)進(jìn)行分析，準(zhǔn)確予以記錄。進(jìn)行深水基礎(chǔ)水下混凝土灌注的時候，需要加大對混凝土埋深的控制力度，保持在2-4m 的范圍內(nèi)，避免由于導(dǎo)管埋設(shè)太深，形成鋼筋籠上浮的現(xiàn)象。當(dāng)混凝土的頂面上升和鋼筋骨架底部相距超過3m 的時候進(jìn)行拔除導(dǎo)管，讓導(dǎo)管的底口超出鋼筋骨架底部2m，然后采用正常的速度進(jìn)行深水基礎(chǔ)水下混凝土灌注。在澆注深水基礎(chǔ)水下混凝土的頂面和鋼筋籠的底端高差為5m 以內(nèi)的時候，應(yīng)該減慢灌注的速度。同時準(zhǔn)確記錄深水基礎(chǔ)水下混凝土的灌注數(shù)據(jù)，對導(dǎo)管的埋置深度與混凝土頂面的高度進(jìn)行準(zhǔn)確測定，并進(jìn)行各個樁混凝土具體使用量的計算，和理論值進(jìn)行對比。以保證樁頂混凝土質(zhì)量為目的，深水基礎(chǔ)水下混凝土灌注的高度需要超過樁頂設(shè)計標(biāo)高80cm。

2.5.2 進(jìn)行深水基礎(chǔ)水下混凝土灌注施工的時候，在導(dǎo)管中的砼沒滿的情況下，導(dǎo)管的上端存在空氣，后續(xù)砼的灌入速度應(yīng)緩慢，禁止整斗進(jìn)行灌入，避免導(dǎo)管中產(chǎn)生高壓氣囊，造成導(dǎo)管漏水情況的出現(xiàn)，同時空氣由導(dǎo)管的底端進(jìn)到樁身以后，如果無法全部逸出，說明其為導(dǎo)致樁身上端砼的主要原因。

3 結(jié)語

通過在路橋工程深水基礎(chǔ)施工過程中運(yùn)用鉆孔灌注樁技術(shù)，可以確保工程質(zhì)量與安全符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到既定的工程建設(shè)目標(biāo)，取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。