公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制解析

馮小東

(山西交投忻阜高速公路管理有限公司，山西忻州 034000)

在公路橋梁施工過(guò)程中，鉆孔灌注樁施工對(duì)公路橋梁的安全性尤為關(guān)鍵。在實(shí)際施工過(guò)程中，要全方位動(dòng)態(tài)控制每一道工序，分析總結(jié)施工中的常見(jiàn)問(wèn)題，積累經(jīng)驗(yàn)，提高鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量，從而確保橋梁工程能按期完工。

1 簡(jiǎn)述路橋鉆孔灌注樁施工的基本特點(diǎn)

1)鉆孔灌注樁施工機(jī)械振動(dòng)頻率低，噪聲小，更加適合公路，建筑等密集群場(chǎng)所使用;

2)入土深度大，穩(wěn)固性有保障;

3)采用樁身擴(kuò)擠作業(yè)模式，可進(jìn)一步增強(qiáng)側(cè)向樁體的承載負(fù)荷力;

4)鉆孔灌注成樁，可根據(jù)持力層的起伏變化，按使用期間可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力組合配置鋼筋，降低配筋率，節(jié)約成本;

5)在實(shí)際施工過(guò)程中，要充分考慮影響灌注樁質(zhì)量的相關(guān)因素，以防出現(xiàn)斷樁、卡鉆等問(wèn)題;

6)樁長(zhǎng)布置方式靈活，可控制基礎(chǔ)樁的不規(guī)則沉降。

2路橋鉆孔灌注樁施工技術(shù)的核心工序

2.1 前期準(zhǔn)備工作

在鉆孔灌注樁施工作業(yè)前，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行材料的準(zhǔn)備，如水泥，粗細(xì)骨料，砂石及減水劑等。材料采購(gòu)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢查原材料的出廠合格證明。在材料進(jìn)場(chǎng)后，采取施工自檢，監(jiān)理抽檢等方式對(duì)材料進(jìn)行檢查，確保材料符合工程建設(shè)要求，方可投入使用。另外，要結(jié)合橋梁所處地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況，調(diào)選規(guī)格適宜的灌注施工機(jī)械設(shè)備，并對(duì)鉆孔機(jī)械進(jìn)行安全性能檢查。最后，針對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底，使技術(shù)人員認(rèn)識(shí)掌握好鉆孔樁施工的工藝流程及施工注意事項(xiàng)，提升整體施工技術(shù)水平，確保橋梁工程建設(shè)質(zhì)量。

2.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒在鉆孔過(guò)程中的先前工作，它能穩(wěn)定孔壁，防止塌孔，還有隔離地表水，保護(hù)孔口地面，固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。

護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑比樁徑大20 cm～40 cm，宜高出地面0.3 m或水面1.0 cm～2.0 m，對(duì)于旱地，筑島處護(hù)筒可采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒底部和四周所填黏質(zhì)土必須分層夯實(shí)，應(yīng)嚴(yán)格注意平面位置，豎向傾斜，傾斜角和兩節(jié)護(hù)筒的連接質(zhì)量均需符合要求，護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面允許誤差為50 mm，豎直線傾斜不大于1%，干處可實(shí)測(cè)定位，水域可依靠導(dǎo)向架定位。

2.3 泥漿制備

嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量也是保證鉆孔灌注樁質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。泥漿是由水泥，軟土，膨潤(rùn)土及添加劑等材料按照一定混合比例配制而成。鉆孔泥漿的性能指標(biāo)可根據(jù)鉆孔方法，地質(zhì)情況具體選用。對(duì)大直徑或超長(zhǎng)鉆孔灌注樁，泥漿的選擇應(yīng)根據(jù)鉆孔的工程地質(zhì)情況，孔位，鉆機(jī)性能，泥漿材料條件等確定。

2.4 鉆孔施工作業(yè)

在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，成孔是最基礎(chǔ)且最重要的步驟。為此，相關(guān)施工技術(shù)人員需著重注意施工工藝的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性，嚴(yán)格遵照施工工序作業(yè)，以防施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)縮頸、塌孔或樁孔傾斜等問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)采取如下幾方面措施:

1)采用隔孔模式成孔作業(yè)方式，避免對(duì)相鄰孔位擾動(dòng)大而導(dǎo)致質(zhì)量、安全問(wèn)題;

2)針對(duì)橋梁樁位所處的地理、地質(zhì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、機(jī)具設(shè)備，選擇合適的鉆孔方法;

3)嚴(yán)格控制孔位的垂直度，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)施工流程，一旦發(fā)現(xiàn)異常狀況，應(yīng)立即暫停施工，進(jìn)行必要的調(diào)整與改進(jìn)，將垂直度誤差控制在1%范圍內(nèi);

4)設(shè)定適宜的泥漿配制比，確保塑性黏土及膨脹土的性能滿足泥漿制備的基本要求;

5)嚴(yán)格控制鉆孔速率。開(kāi)始鉆進(jìn)宜慢不宜快。由于護(hù)筒刃腳周圍巖層要密實(shí)有個(gè)過(guò)程，需反復(fù)沖擊擠壓，避免出現(xiàn)穿孔等現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)，鉆頭規(guī)格與質(zhì)量滿足施工要求，在必要的情況下，可更換鉆頭。

2.5 鋼筋籠制作與吊放

在采購(gòu)鋼筋時(shí)，嚴(yán)格檢測(cè)鋼筋備品數(shù)量、長(zhǎng)度及規(guī)格。其中，較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是鋼筋籠的焊接和保護(hù)層的厚度。對(duì)于鋼筋籠焊接，需對(duì)鋼筋的擠壓或機(jī)械工藝進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，待試驗(yàn)結(jié)果達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行正式焊接，在整個(gè)施工過(guò)程中，從運(yùn)輸、卸放到吊裝，都應(yīng)當(dāng)針對(duì)鋼筋籠采取一定的加固措施，以防其發(fā)生機(jī)械壓迫形變。在吊裝鋼筋籠時(shí)(如圖1所示)，要嚴(yán)格控制鋼筋籠因下放速率過(guò)快或晃動(dòng)幅度大發(fā)生撞擊，引起結(jié)構(gòu)變形受損。

此外，在下放鋼筋籠時(shí)，必須嚴(yán)格控制垂直度，為避免鋼筋籠損壞孔壁，常在四周設(shè)置許多墊塊來(lái)緩解鋼筋籠對(duì)孔壁的損壞程度及鋼筋籠保護(hù)層更均勻。再者結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)整鋼筋籠數(shù)量及間隔距離，讓其滿足橋梁工程建設(shè)需求。

圖1 吊裝鋼筋籠

2.6 灌注水下混凝土

圖2 混凝土灌注

在灌注混凝土的過(guò)程中(如圖2所示)，需先對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，保證選用的200 mm～300 mm的鋼導(dǎo)管符合技術(shù)要求，其次在灌注過(guò)程中，嚴(yán)格控制鉆孔底與導(dǎo)管底距離為30 cm～40 cm，導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2 m～6 m，并實(shí)時(shí)用測(cè)繩混凝土面的深度測(cè)試，便于及時(shí)，精確地修正導(dǎo)管的埋設(shè)深度。此外，混凝土的坍落度控制在180 mm～220 mm之間。最后，施工技術(shù)人員還應(yīng)強(qiáng)化質(zhì)量控制意識(shí)，嚴(yán)格遵照灌注施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開(kāi)展作業(yè)，最大限度的提高灌注混凝土質(zhì)量。

2.7 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量驗(yàn)收

為切實(shí)強(qiáng)化鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)對(duì)整個(gè)施工流程進(jìn)行全方位動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并積極落實(shí)質(zhì)量驗(yàn)收工作，嚴(yán)格控制樁位標(biāo)高誤差。另外，應(yīng)選擇有代表性的樁用無(wú)破損法進(jìn)行檢測(cè)，重要工程或重要部位的樁宜逐根進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)計(jì)有規(guī)定或?qū)兜馁|(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)采取鉆取芯樣法對(duì)樁進(jìn)行檢測(cè)。

3 強(qiáng)化橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制的具體策略

3.1 制定橋梁鉆孔灌注樁施工方案

在橋梁樁基施工前，施工單位要對(duì)整個(gè)工程的基本概況，制定一整套詳實(shí)的工程專項(xiàng)施工方案。需從原材料，機(jī)械配備，人員組織，施工方法以及施工安全，質(zhì)量等方面進(jìn)行總體安排部署。在呈遞施工方案前，對(duì)專項(xiàng)施工方案還需進(jìn)行審批，必要時(shí)，進(jìn)行專家論證，同時(shí)，組織各有關(guān)人員進(jìn)行工程技術(shù)交底，確保方案可行，技術(shù)可靠，方可進(jìn)行施工作業(yè)。

3.2 嚴(yán)格把控原材料質(zhì)量，檢驗(yàn)機(jī)械設(shè)備性能安全

眾所周知，鉆孔灌注樁施工工序復(fù)雜，對(duì)專業(yè)技術(shù)有較高的要求。為此，在實(shí)際施工過(guò)程中，需根據(jù)工程建設(shè)需求，調(diào)配專業(yè)的機(jī)械設(shè)備，并系統(tǒng)檢查設(shè)備的性能，避免由于機(jī)械導(dǎo)致施工停滯，保證設(shè)備能夠?yàn)槭┕ぬ峁﹥?yōu)質(zhì)服務(wù)。另外，為確保工程建設(shè)的有序運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)針對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行必要的技能考核。

3.3 提升施工人員專業(yè)技術(shù)水平

隨著橋梁工程建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)日趨龐大，然而一些施工人員的專業(yè)技能水平參差不齊，綜合素質(zhì)較差，且安全責(zé)任意識(shí)淡薄，進(jìn)而導(dǎo)致橋梁工程建設(shè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。為此，在實(shí)際施工過(guò)程中，針對(duì)重難點(diǎn)工程或隱蔽性工程，應(yīng)當(dāng)加大投入力度，并指派專業(yè)技術(shù)水平過(guò)硬的人員參與工程建設(shè)，保證工程質(zhì)量符合現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的討論可以看出，在橋梁施工過(guò)程中，鉆孔灌注樁技術(shù)是十分重要的一項(xiàng)技術(shù)。它能夠?qū)τ跇蛄旱陌踩头€(wěn)定性工作起到一定的作用，只要高效應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，就能強(qiáng)化橋梁工程整體建設(shè)的安全發(fā)展。