鉆孔灌注樁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用

汪想貴

(中鐵十二局集團第三工程有限公司，海南 ?？?030024)

0 前 言

鉆孔灌注樁技術(shù)雖然具有較好的應(yīng)用效果，但在施工中依然會受到多方面因素的影響，伴隨有鉆孔傾斜、斷樁等質(zhì)量問題，除拖慢工期外甚至?xí){到施工人員的安全。基于此，若要確保鉆孔灌注樁施工效果，就必須從多個方面切入，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，協(xié)調(diào)好各項生產(chǎn)要素，提升施工順暢性。

1 工程概況

某橋梁跨越規(guī)劃黃河路、鐵路規(guī)劃北五線、國鐵北黑線、改建后糧專走行線、深圳路。該橋總長度1 120 m，除主橋外還有部分附屬工程，總體上可分為兩部分，即立交橋526.3 m、道路工程1 059.203 m。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)特點

基于人力或是挖掘機的作用即可成孔，隨后向其中置入預(yù)制鋼筋籠，展開混凝土灌注施工，當(dāng)達到強度要求后便形成鉆孔灌注樁。注漿技術(shù)的應(yīng)用效果在很大程度上取決于施工材料，要求水泥、砂、集料等相關(guān)原材料的質(zhì)量與設(shè)計要求相符，并確定合適的配比，通過注漿管的輔助完成注漿施工。

基于鉆孔灌注樁技術(shù)所得樁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好，可避免樁基沉渣的問題，形成的樁基具備較強的穩(wěn)定性，而傳統(tǒng)方式下普遍存在的不均勻沉降現(xiàn)象也得到了有效控制。

3 鉆孔灌注樁施工

根據(jù)本工程需求，所用鉆孔樁總量為92根，具體分為三類：φ1.5 m型68根、φ1.2 m型12根、φ1.0 m型12根?？紤]到現(xiàn)場實際情況，首先施作φ1.5 m鉆孔樁，在此基礎(chǔ)上完成邊墩以及其他鉆孔樁的施工作業(yè)。注意嚴(yán)格遵循特定的流程，具體如圖1所示。

3.1 測放樁位，埋設(shè)鋼護筒

全面清理場地，測放樁位，無誤后采取挖填與振動下沉相綜合的方式于指定區(qū)域設(shè)置鋼護筒，在其周邊回填黏土并采取夯實措施。嚴(yán)格控制施工誤差，護筒頂面位置偏差不可超過5 cm，并滿足傾斜度≤1%的要求。由于施工周邊區(qū)域有列車通行，鉆孔作業(yè)時易受到影響，基于此加大了護筒埋入深度，以便提升護筒的穩(wěn)定性。隨后于頂面鋪墊石渣，并設(shè)置軌道以滿足鉆機通行需求，在四周分別設(shè)置排水溝以提升現(xiàn)場排水效率。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝

3.2 泥漿拌制

選擇的是優(yōu)質(zhì)黏土，條件允許時亦可選擇膨潤土造漿，通過試驗確定配比。根據(jù)工程特點確定泥漿的主要指標(biāo)：比重1.05～1.15 g/cm3、粘度16～22 s、膠體率>95%。

3.3 鉆機選型及成孔方法

立足于現(xiàn)場實際情況選擇四翼刮刀鉆頭，引入了泵吸反循環(huán)的工藝方法，為給正式施工作業(yè)提供指導(dǎo)，應(yīng)展開工藝性試驗。

3.4 鉆 孔

1)鉆機就位：要求鉆機具有穩(wěn)定性，底座不可出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。孔口處鉆孔中心位置需足夠合理，其與樁位中心產(chǎn)生的偏差應(yīng)控制在5 cm內(nèi)。

2)鉆進成孔：根據(jù)各施工階段匹配相適應(yīng)的速度，初期以低檔慢速鉆進為宜，根據(jù)鉆頭與孔口的間距情況，當(dāng)超過5 m后即可實行反循環(huán)鉆進的方法。鉆孔作業(yè)時遵循減壓鉆進的原則，發(fā)揮出重錘導(dǎo)向作用。

3)采取跳孔鉆進的方式，結(jié)束一孔灌注施工且經(jīng)過24 h后即可鉆進下一孔。

4)鉆孔作業(yè)不可中斷，注重對鉆孔泥漿的檢驗，針對不合理之處做出調(diào)整。

5)以現(xiàn)場地質(zhì)資料為準(zhǔn)明確土層的變化情況，通過鉆渣取樣檢驗的方式掌握地質(zhì)特性，靈活調(diào)整鉆進參數(shù)，使得鉆機轉(zhuǎn)速與進尺足夠合理。

3.5 清 孔

鉆孔作業(yè)且到達設(shè)計高程后即可展開清孔作業(yè)，此舉可將殘留于孔底的鉆渣清理干凈，是提升樁結(jié)構(gòu)承載力的重要措施[1]。清孔作業(yè)實行泵吸反循環(huán)的方式，鉆頭適當(dāng)提升并與孔底保持10～15 cm間距，經(jīng)過不間斷的吸渣與換漿后檢驗?zāi)酀{含砂率，當(dāng)該指標(biāo)與換入泥漿僅存微弱偏差時即可暫停。清孔處理后安排專員檢測沉渣厚度，滿足設(shè)計要求后即可展開后續(xù)施工作業(yè)。

3.6 鋼筋籠制作、安裝

為提升施工效率在車間內(nèi)分段制得鋼筋籠，將其轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場并安裝。嚴(yán)格控制鋼筋籠的原材料，其必須與設(shè)計要求相符。制作過程中調(diào)整好主筋接頭位置，需根據(jù)設(shè)計要求有效錯開。鋼筋籠骨架的制作尤為關(guān)鍵，應(yīng)嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)工藝，具體標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 鉆孔樁鋼筋骨架制作安裝標(biāo)準(zhǔn)

形成的直螺紋接頭必須遵循錯開的原則，施工人員應(yīng)控制相同斷面的鋼筋接頭總量，其必須在斷面鋼筋總量的1/2以內(nèi)。

以樁長為基準(zhǔn)確定合適的鋼筋籠連接方式，部分鋼筋籠具備單節(jié)起吊的條件，較為可行的是套筒連接的方式；部分鋼筋籠需分段安裝，此時優(yōu)化主筋施工工藝，為之采取直螺紋連接的方式具有可行性。

以2 m為間距相繼設(shè)置加強箍筋圈，每完成一根主筋的焊接作業(yè)后轉(zhuǎn)動骨架并完成其他部分的焊接，隨后吊起骨架，使其能夠置于支架上。套入盤筋后以設(shè)計要求為準(zhǔn)綁扎螺旋筋，無誤后方可焊接定位鋼筋。

鋼筋籠是決定鉆孔灌注樁整體質(zhì)量的關(guān)鍵，其不可出現(xiàn)變形現(xiàn)象。依據(jù)行業(yè)規(guī)范接頭錯開距離需得到合理控制，應(yīng)≥35d(d為主筋直徑)，由于本工程設(shè)置了聲測管，施工中其高出樁頂標(biāo)高的部分需達到50 cm，每間隔4根樁便要設(shè)置一次，并對其頂、底面采取全方位封頭措施。所有檢測管都要得到全面的檢驗，不可出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，與鋼筋籠應(yīng)達到穩(wěn)定連接狀態(tài)，于檢測管口上方設(shè)置鋼板，此舉可避免雜物掉入其中。

做好鋼筋籠施工作業(yè)，安排監(jiān)理工程師全面檢驗，符合設(shè)計要求后即可進入后續(xù)施工中。

3.7 混凝土灌注

整個鉆孔樁施工過程中以混凝土灌注尤為關(guān)鍵，本文對工藝要點做針對性分析如下。

1)灌注導(dǎo)管的設(shè)置。灌注施工的首要前提在于設(shè)置灌注導(dǎo)管，此處選擇φ273 mm導(dǎo)管(設(shè)置有快速卡口)?？紤]到施工效率要求，使用前應(yīng)做好全面的檢查，對其編號后再展開拉力與水密試驗，存在質(zhì)量問題的導(dǎo)管不可投入使用[2]。導(dǎo)管下放作業(yè)時不可對鋼筋籠造成影響。

2)混凝土拌制作業(yè)。此環(huán)節(jié)需注重如下幾點內(nèi)容：①經(jīng)試驗后確定合適的原材料配比，根據(jù)施工要求混凝土的初凝時間應(yīng)得到保證，因而摻入適量緩凝劑；②做好水泥、砂等原材料的準(zhǔn)備工作，通過抽檢的方式明確各批次質(zhì)量情況；③注重各類拌制機械的養(yǎng)護工作，使其處于穩(wěn)定運行狀態(tài)，所用的計量設(shè)備應(yīng)足夠精準(zhǔn)，各設(shè)備之間通過協(xié)同作業(yè)的方式生產(chǎn)混凝土并留有富余量；④經(jīng)試拌確定合適的混凝土材料，施工中注重對混凝土性能的檢測，根據(jù)實際情況靈活調(diào)整工藝參數(shù)。

3)灌注施工。設(shè)置指定的混凝土拌制廠，于該處完成拌制施工作業(yè)，通過輸送泵轉(zhuǎn)移到指定施工區(qū)域，輔以汽車起重機最終完成灌注施工。為提升灌注效率應(yīng)注重如下幾點工作：①做好準(zhǔn)備，檢測孔底沉淀物厚度，若超出許可值需展開二次清孔作業(yè)[3]；②灌注的前提條件在于準(zhǔn)備充足的混凝土，且經(jīng)過處理后導(dǎo)管的埋置深度需超過1 m；③調(diào)整導(dǎo)管與孔底的間距，該值需穩(wěn)定在20～40 cm，否則不允許灌注；④注重灌注過程中的檢查，應(yīng)分析管內(nèi)混凝土面的高度并明確孔內(nèi)水位升降情況；⑤確定合適的導(dǎo)管埋置深度，需介于2～6 m，以勻速的方式提升導(dǎo)管，以免對混凝土質(zhì)量造成影響；⑥展開混凝土灌注施工，當(dāng)接近鋼筋籠底部時需調(diào)整好灌注速度，此時以低速灌注為宜，并確保導(dǎo)管埋深的合理性，盡可能控制混凝土的沖擊力以免出現(xiàn)鋼筋籠上浮的現(xiàn)象；⑦灌注作業(yè)不可中斷，只有持續(xù)施工才可確保灌注質(zhì)量，以混凝土初凝期為準(zhǔn)，需在該階段內(nèi)完成整樁的灌注作業(yè)。

4 結(jié)束語

鉆孔灌注樁施工是現(xiàn)代化路橋工程的主要技術(shù)形式，需形成科學(xué)的施工方案，此舉是首要前提。除此之外還應(yīng)落實管理機制，采取科學(xué)的施工手段，以便給鉆孔灌注樁整體質(zhì)量提供保障。結(jié)束本工程施工作業(yè)后安排技術(shù)人員對其檢測，結(jié)果表明灌注樁質(zhì)量良好，均與設(shè)計要求相符。

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