試析公路橋梁鉆孔樁樁基施工技術(shù)

蘇光沂

福建龍輝建設(shè)工程有限公司

1 引言

在建筑工程中，不論是哪一類型的建筑建設(shè)，如各種基礎(chǔ)性建筑、大型公路橋梁建設(shè)、房屋建筑等，最基礎(chǔ)、最核心的環(huán)節(jié)就是必須做好樁基工程的建設(shè)。這是因?yàn)槠涑袚?dān)著整體工程的所有重量以及外部荷載壓力，而在實(shí)際建設(shè)過程中，受到各種主客觀因素的影響，其施工技術(shù)以及施工工藝表現(xiàn)出不確定性和復(fù)雜性，以至于樁基工程建設(shè)在整體工程建設(shè)中顯得尤為重要。基于現(xiàn)階段公路橋梁建設(shè)過程中存在的主要問題，精準(zhǔn)落實(shí)好樁基設(shè)置位置和施工精度，并且充分確保地下隱蔽部分高質(zhì)高效，這是當(dāng)前樁基施工技術(shù)面臨并急需解決的重點(diǎn)問題。

2 公路橋梁鉆孔樁樁基施工技術(shù)優(yōu)勢特點(diǎn)

通常情況下，我們認(rèn)為公路橋梁鉆孔樁樁基施工技術(shù)就是鉆孔灌注樁技術(shù)。該施工技術(shù)是保證公路橋梁質(zhì)量安全和使用壽命的基礎(chǔ)保障。為實(shí)現(xiàn)公路橋梁穩(wěn)定性，一般需要在公路橋梁具體施工位置，利用專業(yè)機(jī)械進(jìn)行樁孔布置，鉆孔完成后要進(jìn)行混凝土灌注。因此，鉆孔灌注樁成為公路橋梁施工過程的一項(xiàng)基本工作。但是為了充分保證施工質(zhì)量，有必要加強(qiáng)對該技術(shù)施工要點(diǎn)的質(zhì)量把控，并能夠做到結(jié)合實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)對該技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。一般來說，鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有施工噪音小、樁體直徑大、性價(jià)比高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)勢，在許多工程中被推廣使用。在具體公路橋梁施工過程當(dāng)中，采用鉆孔灌注樁技術(shù)可以有效解決軟土地基和復(fù)雜地基承載力不足的問題，相較于其他樁基技術(shù)，鉆孔灌注樁技術(shù)施工簡單，操作容易。鉆孔灌注樁還具有便于調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，在具體施工過程中，由于操作失誤或者施工人員沒有按照具體規(guī)范進(jìn)行操作，導(dǎo)致實(shí)際情況和設(shè)置樁長度不匹配的問題，也可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。由此來看，在公路橋梁工程中科學(xué)有效的使用鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值，可以很好的實(shí)現(xiàn)公路橋梁工程的高質(zhì)建設(shè)，確保高效運(yùn)行效率[1]。

3 公路橋梁鉆孔樁樁基施工技術(shù)分析

3.1 公路橋梁工程中鉆孔灌注樁基本工藝流程

鉆孔灌注樁技術(shù)的施工原材料是鋼筋、混凝土，在實(shí)際施工時，需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行鉆孔并落實(shí)好灌注作業(yè)，確保成孔以及樁基成型精度和質(zhì)量達(dá)到更高水平。由此不難發(fā)現(xiàn)，這一技術(shù)施工工藝流程中，成孔、灌注作業(yè)必須確保高質(zhì)高效的施工標(biāo)準(zhǔn)。

公路橋梁工程中鉆孔灌注樁的基本工藝流程步驟是布設(shè)鉆孔測量控制網(wǎng)并進(jìn)行孔口定位，這是技術(shù)施工前最重要的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)；之后進(jìn)行護(hù)筒預(yù)埋，保持鉆進(jìn)過程中的水頭壓力，保護(hù)孔壁；制備泥漿，配合鉆進(jìn)成孔，在靜水壓力的作用下，對孔壁形成良好保護(hù)效果，同時也能很好的清除施工時產(chǎn)生的廢渣。之后準(zhǔn)備機(jī)械鉆孔，鉆孔完成后進(jìn)行孔洞清理，然后進(jìn)行鋼筋籠綁扎焊接，將鋼筋籠沉放，最后進(jìn)行混凝土灌注，形成鉆孔灌注樁。

3.2 鉆孔灌注樁施工的前期準(zhǔn)備

首先，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對公路橋梁工程的施工場地進(jìn)行細(xì)致全面的勘察，并綜合考量多方面因素，諸如施工環(huán)境、地質(zhì)水文狀況等，然后基于此制定出最為科學(xué)具體的施工設(shè)計(jì)圖紙。在此過程中，還要嚴(yán)格按照國家相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆桨敢?guī)劃，確保所有數(shù)據(jù)信息計(jì)算準(zhǔn)確。

鉆孔灌注樁在正式施工之前，還需要做好五方面的準(zhǔn)備工作，即壓實(shí)整平施工場地、樁孔中心線的準(zhǔn)確測量和定位、科學(xué)設(shè)置護(hù)筒埋設(shè)深度值和垂直度、有效定位鉆機(jī)位置。這些準(zhǔn)備工作必須保證的是樁孔中心、護(hù)筒中心和鉆機(jī)鉆桿的中心保持在一條線上，一般來說，必須確保護(hù)筒垂直度偏差與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值相比，不得超過1%。通常情況下，護(hù)筒設(shè)置位置和建設(shè)往往依托于施工現(xiàn)場實(shí)際情況以及對地下水水文環(huán)境的測量數(shù)據(jù)，而在施工時，實(shí)際護(hù)筒的內(nèi)徑設(shè)計(jì)需要在原有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加0.3m，且預(yù)埋深度則需要增加1m 左右。此外，必須嚴(yán)格按照施工方案制定的工藝流程科學(xué)有序進(jìn)行施工，保證在最佳位置設(shè)置泥漿池和預(yù)制鋼筋籠的場地并采取必要的安全防護(hù)措施，為混凝土預(yù)拌和運(yùn)輸設(shè)計(jì)場地和路線，以保證施工過程的流暢。

其次，還需要根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)調(diào)配和準(zhǔn)備泥漿。在此過程中，首先需要充分考察和測試泥漿池設(shè)置區(qū)域的土質(zhì)情況以及條件質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)相關(guān)配置標(biāo)準(zhǔn)，對泥漿、漿水、黏土、添加劑等控制含量進(jìn)行科學(xué)測試和檢驗(yàn)，以便取得最合理的實(shí)驗(yàn)配比。

在具體配置過程中，切實(shí)履行專業(yè)素養(yǎng)，根據(jù)科學(xué)專業(yè)的配置方式，充分確保泥漿的粘稠度符合施工需求?；緛碚f，泥漿的黏度需要控制在17s～20Ss范圍內(nèi)。只有確保合格的泥漿質(zhì)量才能更好地對工程質(zhì)量進(jìn)行提升。在充分確保泥漿黏度配比準(zhǔn)確無誤后，還需要對具體配置過程進(jìn)行質(zhì)量把控，具體配置過程是，第一，粉碎黏土，將粉碎好的黏土轉(zhuǎn)移放置到護(hù)筒中，同時用沖擊錘對其進(jìn)行有節(jié)奏的擊打，從而形成良好的沖擊粘度。第二，測試黏土的粘度情況，確保達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行接下來的工作。

圖1 鉆孔灌注樁施工

3.3 成孔過程中的質(zhì)量控制要點(diǎn)

成孔過程中的質(zhì)量控制工作的重要性不容忽視，它是鉆孔灌注樁施工中最復(fù)雜、最容易出錯的環(huán)節(jié)。要科學(xué)合理的控制質(zhì)量就要做到：首先，技術(shù)人員需要隨時根據(jù)施工進(jìn)展進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)細(xì)節(jié)調(diào)整，根據(jù)地質(zhì)剖面設(shè)計(jì)圖紙的具體標(biāo)識，科學(xué)準(zhǔn)確的判斷鉆進(jìn)過程中所遇到的土質(zhì)和巖體結(jié)構(gòu)情況，以便可以對鉆渣成分和性質(zhì)變化進(jìn)行跟蹤觀察和技術(shù)分析。假設(shè)兩者出現(xiàn)分歧，則需要調(diào)整原設(shè)計(jì)方案，同時及時根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整變更相關(guān)混凝土配比以及鉆速等相關(guān)數(shù)據(jù)。其次，對樁孔以及護(hù)筒垂直度要進(jìn)行實(shí)時測量和校正，調(diào)整鉆機(jī)的定位并確保成孔后的整體精確度滿足設(shè)計(jì)要求。在對護(hù)筒的埋置過程中，首先要準(zhǔn)確的確認(rèn)埋置的坐標(biāo)位置，然后在專業(yè)化的精密儀器的精準(zhǔn)測量下，如全站儀等，進(jìn)行無偏差的坐標(biāo)放樣，然后接著對鉆孔灌注樁的位置進(jìn)行有效確認(rèn)和鑒定，確保其能達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)化要求。埋設(shè)護(hù)筒時，必須確保樁基與護(hù)筒兩者的中心線能夠有效重合，只有這樣，才能有效的確保該技術(shù)的施工質(zhì)量。

3.4 樁基灌注前的準(zhǔn)備工作

鉆孔灌注樁成型的關(guān)鍵在于樁基灌注前的準(zhǔn)備工作。其具體的準(zhǔn)備工作內(nèi)容有：（1）按照施工需求將樁孔鉆進(jìn)達(dá)到預(yù)定深度后，只有確保鉆孔深度、孔直徑均符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)要求，這時才可以將沉積在鉆孔底部的大顆粒廢渣進(jìn)行清孔工作。具體主要可以采用抽漿法或換漿法，這兩種方法都能夠高效快速的清潔整理孔底的沉渣，并確保最終結(jié)果合格可靠。此外，在清理過程中要時刻關(guān)注監(jiān)測孔中水質(zhì)變化是否維持在設(shè)計(jì)文件設(shè)定的誤差范圍內(nèi)，確保地下水位不能出現(xiàn)高于孔內(nèi)水位的情況。一般來說，規(guī)范規(guī)定清孔后泥漿相對密度應(yīng)小于1.10，含砂率不得大于2%；黏度不得大于20Pa.s，此時就可以沉放預(yù)制好的鋼筋籠。鋼筋籠的預(yù)制和沉放必須嚴(yán)格遵循工藝設(shè)計(jì)要求。將制作完成的鋼筋籠放置于合理位置后，需要借助于專業(yè)吊裝設(shè)備將其緩慢勻速的吊入至鉆孔中，不可強(qiáng)制擠壓鋼筋籠來使其下放至指定位置，可以合理調(diào)整角度和水平高度來使其準(zhǔn)確的降至標(biāo)準(zhǔn)位置。如果在下放過程中出現(xiàn)孔洞坍塌問題，則必須進(jìn)行重新合理鉆孔并進(jìn)行有效清理，然后進(jìn)行鋼筋籠下放作業(yè)。（2）在這一過程中，水下混凝土灌注工作要同步進(jìn)行，做好現(xiàn)場施工人員、機(jī)械設(shè)備的合理分配和現(xiàn)場調(diào)度，嚴(yán)格按照質(zhì)量控制方案進(jìn)行操作指揮，保證最后一道工序的順利完成。

3.5 樁基的水下混凝土灌注

進(jìn)行水下混凝土灌注作業(yè)時，充分保證設(shè)備操作的專業(yè)性和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性對于細(xì)節(jié)把控變得尤為重要。只有這樣才能最大程度的保證水下混凝土在樁孔內(nèi)能夠分布均勻且達(dá)到理想的密實(shí)度。首先，制作同等條件下的混凝土抗壓強(qiáng)度試塊，當(dāng)混凝土成型達(dá)到一定的強(qiáng)度要求后，判斷同等條件下的水下混凝土的強(qiáng)度變化（用以驗(yàn)證成樁砼強(qiáng)度）；其次，隨時調(diào)節(jié)灌注導(dǎo)管距離孔底的間距，保證混凝土在底部所受水的沖擊力度保持在一定范圍，進(jìn)而保證混凝土底部分布均勻且密實(shí)。

4 結(jié)語

綜上所述，鉆孔混凝土在公路橋梁施工過程中發(fā)揮越來越重要的作用，它的廣泛應(yīng)用使得在復(fù)雜地形地貌條件下建造公路橋梁成為可能。當(dāng)然這與其技術(shù)的優(yōu)越性和帶來的施工效率和成果是分不開的。因此，加強(qiáng)對鉆孔灌注樁技術(shù)的質(zhì)量嚴(yán)格把控，在時代發(fā)展的背景下進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)和創(chuàng)新，使其繼續(xù)為我國的路橋建造事業(yè)貢獻(xiàn)專業(yè)化力量。