探析道路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用

郝瑞冬

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030000)

在道路橋梁工程建設(shè)中，橋梁基礎(chǔ)以樁基礎(chǔ)最為常用，而樁基礎(chǔ)又以鉆孔灌注樁施工最為方便和嫻熟，現(xiàn)已得到十分廣泛的應(yīng)用，但為了保證施工質(zhì)量，需要根據(jù)工程實(shí)際情況，采取合理有效的施工技術(shù)。

1 工程概況

某道路工程起訖樁號(hào)為K0+000～K6+349.872，總長(zhǎng)約6 350 m，路段范圍內(nèi)含有一座簡(jiǎn)支橋梁，其上部結(jié)構(gòu)采用簡(jiǎn)支T梁，下部結(jié)構(gòu)為矩形墩與樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。本工程樁基施工任務(wù)相對(duì)較重，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，決定采用人工挖孔，現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對(duì)其鉆孔灌注樁施工技術(shù)具體應(yīng)用作如下深入分析。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

2.1 樁位測(cè)放

灌注樁的具體樁位采用坐標(biāo)法進(jìn)行測(cè)放，在測(cè)放開始前，先對(duì)設(shè)計(jì)部門提交坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核，經(jīng)復(fù)核確認(rèn)無(wú)誤后，利用全站儀以業(yè)主提供的導(dǎo)線點(diǎn)和經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)認(rèn)可的控制網(wǎng)點(diǎn)開始逐樁測(cè)放。完成測(cè)放后，由監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)核，并在埋設(shè)護(hù)筒之前在樁外設(shè)置控制樁，以便在完成護(hù)筒埋設(shè)之后進(jìn)行檢查校核。

2.2 平臺(tái)搭設(shè)

陸上灌注樁的施工需采用簡(jiǎn)易平臺(tái)，即在鉆機(jī)的下方支墊方木與枕木，以此避免樁基施工過(guò)程中鉆機(jī)產(chǎn)生移位與下沉。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)

因地表主要是亞粘土與淤泥質(zhì)粘土，條件較差，所以為避免孔口發(fā)生坍塌，使鉆孔中的水位得以保持，必須進(jìn)行鋼護(hù)筒的埋設(shè)。對(duì)于鋼護(hù)筒的直徑，需要根據(jù)樁徑確定，當(dāng)樁徑為160 cm時(shí)，應(yīng)采用直徑為2 m的鋼護(hù)筒，壁厚為5 mm，長(zhǎng)度根據(jù)土質(zhì)情況來(lái)確定。護(hù)筒施工應(yīng)采用機(jī)械設(shè)備和人工充分結(jié)合的方式，在鉆機(jī)就位之前，利用人工進(jìn)行開挖，在開挖至要求的深度后，使鋼護(hù)筒就位，然后在護(hù)筒的周圍填土夯實(shí)。

2.4 鉆機(jī)就位

首先，在測(cè)放好的樁位測(cè)出一段距離，在地表與橋向相垂直的方向進(jìn)行木方鋪設(shè)，然后在木方表面與橋向平行的方向進(jìn)行軌道鋪設(shè)，鉆機(jī)的移動(dòng)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和滾筒完成，完成對(duì)鉆架的架設(shè)后，應(yīng)做到上下共線和橫縱水平，現(xiàn)場(chǎng)施工人員要使用線墜對(duì)垂直線進(jìn)行校對(duì)，并利用水準(zhǔn)儀對(duì)水平線進(jìn)行校對(duì)。完成校對(duì)并確認(rèn)合格后，固定鉆架。

2.5 泥漿池的布置與泥漿制備

將泥漿池的位置選擇在橋下橋孔處，用于樁基施工時(shí)的泥漿循環(huán)。在開鉆之前，先實(shí)施人工造漿，對(duì)鉆孔進(jìn)行護(hù)壁，泥漿池的尺寸按4 m×8 m控制，由吸漿池、沉淀池與儲(chǔ)漿池三個(gè)部分組成，經(jīng)過(guò)鉆孔后流出的泥漿，先由沉淀池進(jìn)行沉淀，再由儲(chǔ)漿池儲(chǔ)存，最后由吸漿池吸入。需要注意的是，本次施工在不影響泥漿正常沉淀的基礎(chǔ)上，由于場(chǎng)地面積有限，所以對(duì)吸漿池與儲(chǔ)漿池進(jìn)行了合并。另外，在泥漿池當(dāng)中，為吸漿池與沉淀池分別安裝泥漿泵，其中，在沉淀池中安裝泥漿泵是為了排除鉆渣和多余的泥漿，而安裝在吸漿池中的泥漿泵和高壓軟管直接相連，主要起到循環(huán)往復(fù)的作用。

2.6 泥漿排放

在鉆孔過(guò)程中，如果泥漿過(guò)于稠密或泥漿池中含有很多鉆渣，則需要將鉆渣和多余泥漿及時(shí)排出到泥漿池之外。在泥漿的排放處應(yīng)安排人員負(fù)責(zé)看護(hù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做好加寬與加高，防止環(huán)境破壞與污染。

2.7 鉆孔施工

待上述工作完成后，由監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查確認(rèn)合格后開始鉆孔施工。在鉆孔初期，先不予落桿，即先進(jìn)行空鉆，這樣做的目的是加強(qiáng)護(hù)壁，待孔中的造漿符合設(shè)計(jì)要求以后，正式開始鉆進(jìn)。

鉆孔過(guò)程中，實(shí)際的進(jìn)尺速度與鉆速需根據(jù)土層分布情況來(lái)確定，第一根樁的鉆孔過(guò)程中必須掌握土層分布狀況，其鉆進(jìn)速度應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)速度稍慢。

鉆孔時(shí)，孔中應(yīng)有滿足要求的泥漿高度，并及時(shí)對(duì)泥漿的質(zhì)量進(jìn)行檢查，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所示地質(zhì)圖，對(duì)實(shí)際的土層分布予以詳細(xì)記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)不相符時(shí)，應(yīng)立即注明，同時(shí)留取相應(yīng)的樣品和指標(biāo)，以便對(duì)比復(fù)核，并由監(jiān)理工程師進(jìn)行簽認(rèn)。

鉆孔時(shí)泥漿質(zhì)量按照以下標(biāo)準(zhǔn)控制：其一，相對(duì)密度不能超出1.05～1.45范圍；其二，粘度保持在16～22 s范圍內(nèi)；其三，含砂率保持在4%～8%范圍內(nèi)。當(dāng)土質(zhì)良好時(shí)，泥漿應(yīng)較??；當(dāng)土質(zhì)較軟時(shí)，對(duì)鉆頭進(jìn)行上下提升，反復(fù)掃孔，并增加泥漿的濃度，避免縮孔的發(fā)生；當(dāng)遇到砂土層時(shí)，不僅要增加泥漿濃度，做好護(hù)壁，還要在泥漿溝中加入一定量清水，也可對(duì)泥漿溝進(jìn)行加長(zhǎng)，使鉆渣能夠快速沉淀。

施工中必須密切關(guān)注土層的變化，根據(jù)要求做好各項(xiàng)記錄，在鉆孔記錄上必須有不同土層的標(biāo)高、泥漿指標(biāo)與鉆孔歷時(shí)，在換班的過(guò)程中，上一班的負(fù)責(zé)人需要上記錄上確認(rèn)和簽字。對(duì)于鉆孔的深度，按照鉆桿和鉆頭總高度進(jìn)行控制，在鉆孔開始前，以業(yè)主提供的水準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)對(duì)機(jī)架平臺(tái)高程進(jìn)行引測(cè)，并結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)高與超鉆的深度，對(duì)主動(dòng)桿需要留設(shè)的尺寸進(jìn)行計(jì)算，由此對(duì)鉆孔的深度予以嚴(yán)格控制，同時(shí)使用帶有刻度的測(cè)繩及吊錘進(jìn)行測(cè)量復(fù)核。

2.8 清孔

待鉆孔達(dá)到要求的深度后，將鉆頭向上提升30～50 cm，然后采用換漿法進(jìn)行清孔，也就是用滿足要求的泥漿對(duì)孔中泥漿進(jìn)行置換，直到泥漿達(dá)到要求的指標(biāo)。清孔持續(xù)30 min后，把鉆渣及時(shí)排入到池子外，并注入一定量的清水，對(duì)于清水的數(shù)量，以保證泥漿的濃度為準(zhǔn)進(jìn)行控制。

清孔完成以后，檢查成孔質(zhì)量與沉淀層厚度，檢查應(yīng)分成兩個(gè)步驟，第一步是對(duì)樁孔深度進(jìn)行檢查，第二步是對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行檢查。其中，泥漿指標(biāo)應(yīng)達(dá)到以下要求：相對(duì)密度在1.03～1.10范圍內(nèi)，粘度在17～20 s范圍內(nèi)，含砂率不超過(guò)2%。檢測(cè)方法和鉆孔過(guò)程中的方法完全相同，鉆孔的深度采用測(cè)繩吊錘進(jìn)行測(cè)量。

拆鉆以后還對(duì)樁徑和垂直度，以及孔底沉渣厚度進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)達(dá)到合格后，方可進(jìn)行拆鉆。

2.9 鋼筋籠吊放

拆鉆以后由監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，完成檢查并確認(rèn)合格后，開始鋼筋籠的安裝與吊放。

鋼筋籠總長(zhǎng)約12 m，可分成兩到三節(jié)進(jìn)行制作，在鋼筋籠之間應(yīng)預(yù)留足夠的焊接或搭接長(zhǎng)度，對(duì)于焊接長(zhǎng)度，當(dāng)采用單面焊時(shí)，按鋼筋直徑的10倍控制，當(dāng)采用雙面焊時(shí)，按鋼筋直徑的5倍控制。在鋼筋籠的四周，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行保護(hù)層的設(shè)置。

鋼筋籠統(tǒng)一在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工，成型后利用吊車將其吊入孔內(nèi)，在吊裝的過(guò)程中，要將機(jī)架的千斤頂打開，使機(jī)架向后傾斜，使鋼筋籠保持垂直。在鋼筋籠的上端，還應(yīng)使用鋼筋進(jìn)行焊接，使鉆架完全固定，確保中心與樁位中心完全對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)避免在澆筑時(shí)產(chǎn)生上浮與下落。為了縮短整個(gè)吊裝時(shí)間，對(duì)鋼筋籠進(jìn)行分節(jié)安裝的過(guò)程中應(yīng)使用三臺(tái)焊機(jī)進(jìn)行同時(shí)焊接。

2.10 下放導(dǎo)管

導(dǎo)管的管徑為30 cm，單節(jié)長(zhǎng)度為2.5 m，利用螺紋進(jìn)行連接，在導(dǎo)管上標(biāo)記好刻度，以便對(duì)導(dǎo)管在混凝土中的實(shí)際埋深進(jìn)行計(jì)算與控制。導(dǎo)管的埋深將鉆機(jī)平臺(tái)作為基準(zhǔn)，對(duì)于導(dǎo)管在混凝土中的埋深，即導(dǎo)管深度和混凝土深度的差值。

2.11 混凝土灌注

灌注前先對(duì)孔底沉渣厚度進(jìn)行測(cè)量，若厚度超出30 cm，則要實(shí)施二次清孔，到滿足設(shè)計(jì)要求為止。在二次清孔過(guò)程中，應(yīng)使用高壓水槍對(duì)陳渣層進(jìn)行沖洗，并用滿足要求的泥漿對(duì)沉淀物進(jìn)行置換。

混凝土在攪拌站進(jìn)行統(tǒng)一配制與供應(yīng)，配制好后用罐車進(jìn)行運(yùn)輸，然后利用輸送泵將其入倉(cāng)。混凝土的灌注應(yīng)保持連續(xù)，中間不能中斷，在澆筑至樁頂標(biāo)高上部50～100 cm后，將多余的部分鑿除掉，最后由監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本橋梁工程鉆孔灌注樁施工現(xiàn)已順利完成，經(jīng)檢查，樁基質(zhì)量合格，所用施工技術(shù)合理可行，值得類似工程參考借鑒。