橋梁施工中基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工應(yīng)用

白松林

(四川路橋建設(shè)集團交通工程有限公司，四川 成都 610045)

0 前 言

隨著城市化進程的加快，交通運輸行業(yè)快速發(fā)展。橋梁工程是交通運輸中的重要組成部分，近些年橋梁施工技術(shù)也有了較大發(fā)展。橋梁施工中，基礎(chǔ)鉆孔灌注樁是最為重要的形式之一，其操作相對簡單、成本相對較低且具有較強的承載力，所以得到了廣泛應(yīng)用。但是此種灌注樁施工時具有較強的隱蔽性，所以為了確保鉆孔灌注樁的質(zhì)量和施工安全性，需要對其施工技術(shù)進行分析，提升其應(yīng)用性，進一步推動交通行業(yè)的發(fā)展。

1 橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)

1)埋設(shè)護筒。正常情況下護筒的內(nèi)徑要大于樁徑20～40 cm左右，并且可以在護筒外部上、中、下位置均勻焊接加強筋來提升護筒強度。護筒埋設(shè)時需要對其垂直度進行有效控制，嚴格控制護筒中心線偏差≤50 mm，傾斜度偏差<1%。護筒的埋設(shè)深度也要有效控制，一般情況下護筒埋設(shè)深度要超過1.5 m，其頂部要超出施工地面0.3 m，要超出地下水位1～2 m。

護筒埋設(shè)完成且調(diào)整好中心位置后，需要在其周邊填筑好黏土并且分層夯實。要確保夯實的密實性，能夠確保鉆孔過程中護筒的穩(wěn)定性，避免護筒周邊發(fā)生跑漿的問題。在鉆進過程中也要定期檢查護筒，確定其是否出現(xiàn)偏斜以及下沉的問題，對其進行有效處理。

2)鉆孔。鉆孔要盡量連續(xù)進行，并且要對整個過程實施詳細記錄。鉆孔過程中要關(guān)注地層的變化情況，防止地層變化較大而造成鉆孔發(fā)生偏斜。一般情況下每進尺3 m要對鉆桿傾斜度進行檢測，從而進行及時調(diào)整。一旦在鉆孔過程中出現(xiàn)較為堅硬的土層，要加大沖程量方法避免發(fā)生空錘或者大松繩的問題。如果鉆孔巖層的平整性較差，需要先通過黏土夾小片石將表面墊平之后再進行鉆進。需要有效控制鉆機的穩(wěn)定性，避免鉆進過程中出現(xiàn)偏移或者沉陷問題。為了確保鉆機能夠穩(wěn)定運行、保證鉆孔的垂直性，鉆孔初期可以采取小沖程的模式，能夠有效保證初開孔的堅實性。

3)清孔。清孔的目的在于清除孔內(nèi)沉渣以及部分水分，提升混凝土以及基巖的結(jié)合性，進而提升樁基的承載能力。清孔過程中一定要保證穩(wěn)定性，防止發(fā)生坍孔和孔上涌等問題，一定要確?？變?nèi)部水位在地下水位之上1～1.5 m。清孔可以采取如下方式。

(1)抽漿法清孔。主要是利用空氣吸泥機將壓縮空氣輸入到排泥管，從而形成密度相對較小的泥漿空氣混合物。在水柱的壓力下泥漿和孔底沉渣會順著排泥管向外排出，與此同時須向孔內(nèi)部注水來維持水位穩(wěn)定，直到噴出清水或者沉渣厚度滿足設(shè)計要求。

(2)換漿法清孔。主要是利用正反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機完成鉆孔后繼續(xù)轉(zhuǎn)動，通過持續(xù)地轉(zhuǎn)動實現(xiàn)換漿清渣的目的。操作過程中可以利用比重儀實施相應(yīng)控制。

(3)掏渣法清孔?？梢酝ㄟ^掏渣筒或者鍋錐掏清孔內(nèi)部的粗粒鉆渣。

4)鋼筋籠的制作以及安放。

(1)一般情況下鋼筋籠的制作都是采取分節(jié)的方式來進行的，需要充分參照設(shè)計尺寸和鉆架允許起吊高度來制作。鋼筋籠制作過程中最主要的就是要確保分段骨架穩(wěn)定性，保證接頭錯開設(shè)置。為了確保鋼筋籠制作的準確性，防止受到外部因素影響而變形，可以在其外部設(shè)置墊塊進行保護，一般保證橫向周邊在4處以上，豎向間距控制在2 m。如果鋼筋籠出現(xiàn)局部變形就會造成其和孔壁緊密接觸，容易造成鋼筋籠的上浮，因此，要有效控制鋼筋籠加工以及組裝精度，防止鋼筋籠吊運過程中碰撞所引發(fā)的變形。

(2)鋼筋籠吊裝時一定要保證其中心和樁中心的統(tǒng)一性，避免晃動和孔壁發(fā)生碰撞。另外需要注意的是，安裝過程中一定要做好防護，避免其自由墜落到樁孔當(dāng)中，鋼筋籠達到設(shè)計標高之后要將其固定到孔口位置。

5)混凝土的灌注。

(1)要根據(jù)樁孔深度確定相應(yīng)長度的混凝土灌注導(dǎo)管(管徑Φ25～Φ35 cm)，正式使用前需要對其進行試拼，同時要進行密封檢查試驗，確保導(dǎo)管和接口的牢固性。

(2)混凝土的配制。為了避免發(fā)生堵管的問題需要有效提升混凝土的流動性，所以要確保所用石子以及卵石的含泥量<2%。一般情況下，混凝土的初凝時間控制在3～5 h，此種情況下只可以滿足淺孔小樁徑灌注要求，大、深樁灌注時間要相對較長，所以要添加緩凝劑。為了提升混凝土的流動性，需要按照合適的配合比將水泥、砂子倒入到料斗當(dāng)中，按照30%→60%→10%的水量進行添加，確保攪拌均勻，從加水到出料時間控制在60 s之內(nèi)。

(3)水下混凝土的灌注。將導(dǎo)管居中插入到距離孔底30～40 cm的距離，在導(dǎo)管上部接入漏斗，在接口位置設(shè)置好隔水球。在混凝土裝滿漏斗之后放開隔水球，混凝土就會下沉到孔底部。

2 鉆孔灌注樁施工案例

1)工程概況。某橋梁工程位于我國南方重點城市，屬于該區(qū)域交通樞紐工程的重要組成部分。此工程的樁基主要包括抗浮樁和抗壓樁。該工程樁基采用的都是超深鉆孔灌注樁，相應(yīng)參數(shù)如表1所示。

表1 鉆孔灌注樁參數(shù)表

2)此橋梁工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)難點分析。

(1)由于此工程抗壓樁標高較高，成孔深度較深(達到90 m)，容易對所在位置的土質(zhì)(特別是中砂層、灰色粗砂層等)造成非常大影響，所以一定要加強鉆孔的控制。

(2)此工程施工過程中需要確保成孔垂直度≤1/300，但是在實際施工中需要較深的成孔，成孔過程中會受到地層土質(zhì)變化的影響，所以成孔垂直度控制較困難。另外，抗壓樁的鋼管立柱垂直度要求達到1/600，這也提升了對成孔垂直度的要求，對于施工具有一定影響。

(3)此工程在成孔之后要經(jīng)過一系列工序(包括提鉆、鋼筋籠下放、導(dǎo)管下放以及清孔等)后才可以實施混凝土灌注，這期間對于孔壁穩(wěn)定性的控制是工程難點之一。

(4)此工程采用的鋼筋籠主要通過機械接頭方式實施連接，若是控制不好就會發(fā)生較大變形，會對鋼筋籠的精度有較大影響。同時，采取直螺紋連接方式需要保證主筋間距以及位置的準確性(特別是主筋間距較小的情況下)，對于工程施工造成較大困難。

3)工程施工所采取的施工控制技術(shù)措施。

(1)確保成孔的施工技術(shù)措施。為了確保正式施工時成孔的有效性，在施工前一定要進行試成孔施工。試成孔要在軸線外部來進行，主要測試孔深、孔斜、孔壁穩(wěn)定性、孔底沉渣、縮孔、地質(zhì)水文資料、設(shè)備使用情況以及施工工藝等情況。通過試成孔能夠獲取該區(qū)域成孔技術(shù)參數(shù)，從而為正式成孔施工提供參考。試成孔之后要繪制出48 h內(nèi)樁孔孔徑檢測曲線，從而確定出不同地層相應(yīng)技術(shù)參數(shù)(例如泥漿比重以及黏度、鉆孔速度和壓力等)。

(2)成孔垂直度技術(shù)控制措施。該工程成孔相對較深，會受到地質(zhì)變化的較大影響，所以采用底盤相對穩(wěn)定的鉆孔設(shè)備(可以選擇GPS-20A型回旋鉆機，該鉆機運行穩(wěn)定、扭矩大，所用的防斜梳齒鉆頭具有較好的剛度以及耐磨性，能夠鉆進N值在50以上的土層，可以有效確保鉆孔垂直精度)進行成孔，從而保證成孔垂直度符合設(shè)計標準。

(3)確保成孔壁穩(wěn)定的相應(yīng)措施。為了確保成孔壁穩(wěn)定性，需要有效控制鉆孔參數(shù)以及成孔泥漿參數(shù)，具體如表2～3所示。

表2 鉆壓以及鉆速參數(shù)表

表3 成孔泥漿參數(shù)

(4)鋼筋籠制作精度控制。對于采用機械接頭方式的鋼筋籠來說，為了保證良好的制作質(zhì)量，可以在加工場地的胎架上進行加工。另外，在進行相鄰節(jié)段鋼筋骨架拼裝時要將前面骨架作為后骨架加工模具，同時要在相應(yīng)主筋上做好標記，從而確保鋼筋對接準確性。同時，鋼筋端部平整性較差就會在預(yù)拼裝時發(fā)生間隙偏差，從而影響到連接時套筒尺寸。為了避免出現(xiàn)此種情況，在進行直螺紋套筒制作時可以將外部長度增加8mm，從而保證鋼筋連接質(zhì)量。

3 結(jié)束語

本文主要介紹了橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并且通過具體案例分析了鉆孔灌注樁實際應(yīng)用情況。通過本文的介紹能夠?qū)︺@孔灌注樁的有效應(yīng)用提供參考和幫助，對于提升橋梁施工效果具有現(xiàn)實意義。

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