高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工技術(shù)研究

趙麗娜

高速公路是我國公路交通系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，在社會經(jīng)濟發(fā)展中，發(fā)揮著不可或缺的作用。在高速公路橋梁建設(shè)施工中，樁基礎(chǔ)施工是非常關(guān)鍵的一個施工環(huán)節(jié)，能否把握好樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用要點，也關(guān)系著樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量。基于此，為保證高速公路橋梁樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量和可靠性，本文將以一種大直徑鉆孔樁施工技術(shù)為例，對其施工技術(shù)的要點進行討論。

高速公路橋梁大直徑鉆孔樁，是一種橋梁工程中較為常用的樁基礎(chǔ)形式，依據(jù)不同標準，對于大直徑鉆孔樁的界定也存在一定差異，但最低直徑通常不小于0.8m，也有很多工程項目中，認為大直徑鉆孔樁的樁體直徑需超過2m 以上。樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量對于整個高速公路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量與使用安全具有著重要的影響，這就決定了施工單位必須要明確大直徑鉆孔樁施工技術(shù)的要點，落實好各環(huán)節(jié)施工操作。

一、大直徑鉆孔樁施工前的準備工作要點

1.做好施工前期的勘察工作

在高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工中，地質(zhì)條件對工程施工的質(zhì)量和安全會產(chǎn)生較大的影響，因此，為避免施工中安全事故及質(zhì)量缺陷的發(fā)生，在施工前的準備階段，首先要做好施工勘察工作。施工勘察工作應(yīng)當由專業(yè)勘察技術(shù)人員來負責(zé)，根據(jù)實際情況合理選擇專業(yè)勘察設(shè)備、儀器及勘察方法，可借助數(shù)字化勘察技術(shù)保證勘察質(zhì)量。勘察中要對地層結(jié)構(gòu)、巖土性質(zhì)、地下水分布等信息有明確的把握，這些都能夠為施工設(shè)計提供基礎(chǔ)依據(jù)?？辈旃ぷ髦?，要注重地下不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析，并給出較為詳細具體的報告，指導(dǎo)設(shè)計、施工單位在后續(xù)工作中，科學(xué)進行規(guī)避或處理。

2.對不良基礎(chǔ)進行有效處理

不良基礎(chǔ)也會對大直徑鉆孔樁施工質(zhì)量造成影響，因而，在施工準備階段還需要做好不良基礎(chǔ)的處理工作。針對不同類型的不良基礎(chǔ)，所采取的處理措施也是不同的。如地面塌陷導(dǎo)致的基礎(chǔ)不良情況，應(yīng)通過超前地質(zhì)鉆探，明確塌陷范圍及深度，并嚴格控制對塌陷區(qū)域地下水的抽取，在此基礎(chǔ)上采取注漿、護筒深埋等措施，對塌陷區(qū)域基礎(chǔ)部分進行加固。對于含地下溶洞的不良基礎(chǔ)，在處理上則需要根據(jù)每根樁施工位置所對應(yīng)地下溶洞的實際情況，針對性地確定處理措施，具體見表1。

3.確定施工方案及工藝流程

在高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工的前期準備階段，還需要結(jié)合施工設(shè)計，確定具體施工方案及工藝流程。施工方案的制定要綜合考慮施工的各方面條件和影響因素，要確保施工方案具體細致，具有科學(xué)性和可靠性，施工方案中要明確施工技術(shù)、工藝標準、施工重點和難點，還要針對施工技術(shù)難點給出相應(yīng)的對策，以此為施工的開展提供有效指導(dǎo)。高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工的基本工藝流程為：場地平整及施工前準備→放樣→護筒埋設(shè)→測量定位→挖泥漿池及泥漿拌制→鉆孔→清孔→鋼筋籠制作及安裝→下導(dǎo)管→混凝土配置及灌注施工→孔口處理→鑿樁頭→質(zhì)檢評定及驗收。

4.做好原材料及設(shè)備的選擇配置

高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工需要大量的原材料和可靠的專業(yè)機械設(shè)備作為保障，因此，在施工準備階段，還需要做好原材料及設(shè)備的選擇和配置工作。原材料方面，對于施工中需要應(yīng)用的鋼護筒、泥漿、鋼筋籠、混凝土、導(dǎo)管等材料，必須要在進行嚴格的選型和質(zhì)量控制。應(yīng)充分考慮施工條件、樁體直徑和質(zhì)量強度要求，結(jié)合試驗確定最適合的型號要求。材料購置時，應(yīng)檢查好材料的質(zhì)檢合格證明，以及供應(yīng)商的資質(zhì)、信譽和供貨能力，還要對材料進行抽樣檢測，確保材料質(zhì)量及供應(yīng)方案滿足施工要求。設(shè)備方面，對施工中使用的鉆機、吊裝機、混凝土拌合機、運輸車輛、灌注機械以及其他各類機械設(shè)備等，也要做好選型工作。根據(jù)施工實際需要明確各類機械設(shè)備的型號、數(shù)量，足量配置，并在施工使用前，做好設(shè)備功能檢查，確保設(shè)備功能良好、運行正常。如存在故障，應(yīng)確保維修排除后再投入使用。如無法排除應(yīng)予以更換，嚴禁設(shè)備帶病施工，以防影響施工質(zhì)量或造成施工安全事故。

表1 溶洞不良基礎(chǔ)的處理措施

二、大直徑鉆孔樁施工中的技術(shù)控制要點

1.現(xiàn)場測量定位及護筒埋設(shè)施工要點

護筒埋設(shè)施工是大直徑鉆孔樁施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在護筒埋設(shè)前，應(yīng)先做好測量定位工作，確定樁孔中心位置，根據(jù)中心點位測軸線引出“十”字線測出四個控制護樁，以四個控制護樁為基準控制護筒的埋設(shè)位置和鉆機的準確就位。所使用的護筒，主要材料為鋼板，鋼板厚度不低于4mm，卷成筒形后，應(yīng)保證內(nèi)徑大于樁徑20cm。埋設(shè)時先使用鉆機挖掘開孔，達到設(shè)計深度后，將護筒吊裝置入孔中，通過調(diào)整使護筒與樁的中心位置達到標準位置，在用黏土對護筒周圍進行回填并夯實。

2.泥漿配置及鉆孔施工中的技術(shù)要點

鉆孔是大直徑鉆孔樁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在鉆孔施工中，泥漿是必不可少的一種護壁材料，對于泥漿合理調(diào)配也是非常重要的。不同地層條件下泥漿調(diào)配的要求是有所差異的，以膨潤土泥漿為例，其配置的基本指標要求見表2：

表2 一般地層及易塌陷地層膨潤土護壁泥漿配置的指標要求

調(diào)配好泥漿后，可利用計算機控制鉆機調(diào)整好位置，深入護筒內(nèi)部，并向下鉆進，對鉆進深度和鉆頭斗桶內(nèi)鉆渣量要進行動態(tài)監(jiān)控，規(guī)范操作鉆機上提傾倒鉆渣，并準確歸位，鉆孔達到設(shè)計深度時，及時停止鉆進。

3.鋼筋籠及導(dǎo)管安裝施工中的技術(shù)要點

鋼筋籠及導(dǎo)管安裝施工前，需要先對鉆孔進行首次清孔，排凈鉆渣，清孔時可使用清理效果較好的泥漿旋流器開展作業(yè)。清孔完成后，將制作好的鋼筋籠吊裝下放至孔內(nèi)，鋼筋籠安裝前要嚴格檢查其尺寸規(guī)格和加工質(zhì)量，并要檢查孔內(nèi)含砂率和沉渣厚度，確保含砂率低于10%，且沉渣不超過20cm 時方可安裝。鋼筋籠安裝需使用吊裝機械，吊裝時要注意對鋼筋籠的保護，避免其變形。焊接施工時，要檢查好焊接質(zhì)量。完成鋼筋籠安裝后，再進行導(dǎo)管安裝，所使用導(dǎo)管應(yīng)通過水密試驗確保其水密性合格，安裝時還要做好絲扣位置的防水處理，并檢查墊圈緊密性。導(dǎo)管安裝完成后再次進行清孔，保證泥漿性能符合澆筑要求。

4.混凝土樁體澆筑施工的技術(shù)要點

混凝土樁體澆筑在水下進行，澆筑前應(yīng)備足應(yīng)急設(shè)備材料，澆筑時間應(yīng)控制在8h 內(nèi)，為保證施工質(zhì)量，還可使用適量的緩凝劑加入到混凝土中。澆筑作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行，首批澆筑混凝土量應(yīng)符合導(dǎo)管初次埋置深度和填充導(dǎo)管底部的基本要求，一般需要大于6 立方。合理控制混凝土坍落度，以18-22cm 范圍為宜。澆筑時嚴禁隨意拉動導(dǎo)管，拆除時也應(yīng)緩慢上提，并按規(guī)范地操作要求拆除。

三、結(jié)語

大直徑鉆孔樁施工技術(shù)多用于大型橋梁工程中，其所形成的樁基礎(chǔ)承載能力較強，能夠較好地保證樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可靠性，進而為高速公路橋梁主體結(jié)構(gòu)施工奠定良好的基礎(chǔ)條件。目前我國在大直徑鉆孔樁施工技術(shù)領(lǐng)域，仍進行著不斷的創(chuàng)新探索，隨著工藝技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，以及新設(shè)備、新材料的研發(fā)應(yīng)用，相信大直徑鉆孔樁施工水平在未來將得到更大的提升，并更好地滿足高速公路橋梁施工的需求。