橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

文/曾露

1 前言

公路橋梁工程屬于系統(tǒng)性工程，在具體施工環(huán)節(jié)施工影響范圍也比較大，工期很長且包含多項(xiàng)施工技術(shù)，有很多專業(yè)同時(shí)進(jìn)行施工。在施工中極易存在很多技術(shù)問題，這就需要先進(jìn)行施工質(zhì)量的控制，可以提升施工技術(shù)水平，保證施工進(jìn)度符合標(biāo)準(zhǔn)。公路橋梁項(xiàng)目的實(shí)施階段，鉆孔灌注樁應(yīng)該進(jìn)行技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠使得公路橋梁質(zhì)量得到提升，滿足穩(wěn)定性的使用標(biāo)準(zhǔn)。施工工藝的提升，公路橋梁質(zhì)量也隨之提高，促進(jìn)工程的總體效益提升。

2 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁技術(shù)發(fā)揮的作用

鉆孔灌注樁技術(shù)為當(dāng)前公路橋梁中必不可少的一項(xiàng)技術(shù)。為了能夠提升工程的質(zhì)量水平，應(yīng)該選擇合適的施工技術(shù)，要保證施工可以靈活應(yīng)用，能夠進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。合理地進(jìn)行鉆孔灌注樁施工技術(shù)，給今后的項(xiàng)目施工提供基礎(chǔ)，能夠產(chǎn)生比較高的經(jīng)濟(jì)效益。

鉆孔灌注樁技術(shù)的合理使用，可以使得施工變得更加的簡單，能夠促進(jìn)工程質(zhì)量的提升，為整個(gè)公路項(xiàng)目的順利運(yùn)營起到了積極的促進(jìn)作用。目前來說，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用，有著較高的靈活性，可以結(jié)合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)情況合理的使用，促進(jìn)項(xiàng)目實(shí)施更加的便捷和順利。該技術(shù)在復(fù)雜的施工環(huán)境中也能夠產(chǎn)生積極的作用，可以更好的適應(yīng)不同條件下的需要，進(jìn)而可以滿足現(xiàn)代化的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。公路橋梁在施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，能夠結(jié)合具體的情況進(jìn)行技術(shù)調(diào)整和使用，從而可以發(fā)揮出該技術(shù)的優(yōu)勢，提高工程的總體水平。因此，公路橋梁使用鉆孔灌注樁施工技術(shù)有著較高的實(shí)踐價(jià)值。

公路橋梁施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，能夠全面的提升施工速度，保證施工工期內(nèi)快速完成施工，還能夠達(dá)到質(zhì)量、技術(shù)、安全的標(biāo)準(zhǔn)。如果應(yīng)用傳統(tǒng)施工技術(shù)，有著較高的復(fù)雜性，而先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用可以簡化施工環(huán)節(jié)，促進(jìn)項(xiàng)目順利進(jìn)行，切實(shí)提升工程的質(zhì)量水平[1]。

公路橋梁施工環(huán)節(jié)中合理的使用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，能夠保證地基結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量合格，促進(jìn)基礎(chǔ)承載性能的提升，穩(wěn)定性符合要求，為工程的安全性提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 施工要求

3.1 嚴(yán)格審查施工方案

審查施工方案對于公路橋梁的施工有著極為重要的作用，質(zhì)量管理水平能夠直接反映出企業(yè)的管理水平，可以更好的促進(jìn)工程的質(zhì)量水平提升。在公路橋梁項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，應(yīng)該做好各個(gè)階段的質(zhì)量管理和控制，工作人員要具備較強(qiáng)的質(zhì)控意識(shí)，可以做好全面管控，不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量失控的問題。如果設(shè)計(jì)方案有著很多的缺陷，不僅影響項(xiàng)目難以進(jìn)行，還會(huì)給企業(yè)造成巨大的損失，但是當(dāng)前的公路橋梁依然有很多制度的不足，國家層面中也發(fā)布了相應(yīng)的管理制度和法律標(biāo)準(zhǔn)，以便于做好質(zhì)量的監(jiān)管控制[1]。

3.2 嚴(yán)格檢查施工前的準(zhǔn)備情況

對于項(xiàng)目中的原材料要做好檢查與控制，保證其符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，施工前應(yīng)該做好礦粉、石屑、骨料等關(guān)鍵性材料的質(zhì)量檢測。盡量的選擇大型公司作為材料供應(yīng)單位，進(jìn)入到現(xiàn)場進(jìn)行全面的檢測，以保證材料的質(zhì)量合格。檢查鉆井是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)營是否安全、穩(wěn)定，同時(shí)還應(yīng)該做好水泥漿的檢查，確保其性能滿足標(biāo)準(zhǔn)。

4 鉆孔灌注樁技術(shù)的工藝流程

4.1 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒的埋設(shè)施工是鉆孔灌注樁施工的第一個(gè)環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的施工可以提升孔壁穩(wěn)定性、避免出現(xiàn)塌孔的問題、隔離表水等問題，還要進(jìn)行鉆頭導(dǎo)向的管控。護(hù)筒在具體的埋設(shè)施工環(huán)節(jié)，應(yīng)該確保其中心線和樁體中心線達(dá)到重合性的標(biāo)準(zhǔn)，除了設(shè)計(jì)中有特殊的推定，都應(yīng)該保證平面的誤差控制在50mm 以下，垂直度偏斜控制在1%以下。護(hù)筒應(yīng)該至少高出地表面約0.3m 或水面1～2m，因?yàn)樽o(hù)筒的直徑會(huì)超出樁體直徑約20～40cm，埋設(shè)護(hù)筒結(jié)束之后，應(yīng)該使用粘土來進(jìn)行底部、側(cè)面等各個(gè)位置的夯實(shí)施工處理。

4.2 制備泥漿

鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用階段，一般都要進(jìn)行懸浮泥渣、鉆頭冷卻、鉆具潤滑處理等各個(gè)方面的工作，要保證其靜水壓力達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，且還應(yīng)該做好技術(shù)處理，以消除塌孔的缺陷。因此，要做好泥漿稠度的調(diào)節(jié)，這是極為關(guān)鍵性的措施。施工現(xiàn)場應(yīng)該加強(qiáng)稠度的管理與控制，保證其符合要求，從而可以提升工程的質(zhì)量和安全。

4.3 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)移動(dòng)到規(guī)定的位置上，機(jī)座需要使用水準(zhǔn)儀來進(jìn)行水平的控制，確保其安裝達(dá)到穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，能夠防止出現(xiàn)傾斜、晃動(dòng)等缺陷；鉆機(jī)磨盤孔洞和樁體中心應(yīng)該是重合的，應(yīng)該確保其不能超過2cm[2]。

4.4 正循環(huán)成孔

施工GPS-15 型鉆孔機(jī)來開展項(xiàng)目施工階段，可以通過正循環(huán)將護(hù)壁成孔與清孔的作業(yè)形式，然后進(jìn)行造漿施工。鉆頭應(yīng)該達(dá)到要求，可以滿足樁徑的標(biāo)準(zhǔn)要求。鉆頭可以采取分層鉆進(jìn)施工方式，成孔的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還可以通過鉆頭進(jìn)行鉆具加壓處理，要進(jìn)行必要的檔位調(diào)整，保證鉆進(jìn)的速度和尺寸符合要求，且鉆頭穩(wěn)定性與導(dǎo)向性全部達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，伴隨著鉆進(jìn)深度逐步增大，應(yīng)該適當(dāng)?shù)靥嵘@進(jìn)速度。如果鉆進(jìn)到砂質(zhì)圖紙條件下，可以應(yīng)用粘性土造漿的方式來提升漿液的濃度，并且形成成孔護(hù)壁的方式，此時(shí)要適當(dāng)?shù)臏p小鉆進(jìn)施工的速度，以防止在鉆進(jìn)的過程中存在塌孔的問題。要考慮到土層的不同狀態(tài)，做好鉆進(jìn)尺寸和泥漿比例參數(shù)的控制，能夠保證其符合要求，且不會(huì)給地層產(chǎn)生巨大的擾動(dòng)影響，保證工程的安全性和穩(wěn)定性。施工達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，要進(jìn)行成孔深度檢測。

4.5 第一次清孔

成孔施工完成之后，可以進(jìn)行二次清孔作業(yè)，第一次是在成功深度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)就要進(jìn)行，GPS-15 型鉆機(jī)來選擇換漿法的成孔作業(yè)方式，此時(shí)可以通過鉆桿來完成施工，通過鉆具提升到距離孔底約0.5m 的位置上，通過鉆機(jī)空轉(zhuǎn)的方式來進(jìn)行泥漿的循環(huán)作業(yè)，然后適當(dāng)?shù)恼{(diào)整速度可以進(jìn)行優(yōu)質(zhì)泥漿的作業(yè)施工，然后進(jìn)行泥漿的置換處理，此時(shí)應(yīng)該使用比重較小的泥漿開展施工，可以使得水位達(dá)到穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。第一次清孔處理施工應(yīng)該保證泥漿比重不能超過1.3，且應(yīng)該保證孔內(nèi)沉淤厚度在50mm 以下[3]。

4.6 鋼筋籠制作與安裝施工

鋼筋籠一般都需要在現(xiàn)場進(jìn)行分段作業(yè)施工，各個(gè)段落的長度控制在9m 左右，且要按照要求進(jìn)行分段擺放施工，一般最終制作完成的鋼筋籠高度不能超過二層。鋼筋籠制作開始前，要做好原材料的質(zhì)量檢測，達(dá)到要求之后才能應(yīng)用到工程中。鋼筋籠的主體接頭部位應(yīng)該交錯(cuò)設(shè)置，禁止超過50%，同時(shí)要進(jìn)行單面焊接的方式來進(jìn)行，焊接部分的長度應(yīng)該在10d 以上，焊縫的質(zhì)量和性能都必須要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

清理完成后，需要通過使用專業(yè)測繩的方式來做好成孔的深度檢測，鉆桿和鉆頭應(yīng)該進(jìn)行全面拆除處理，然后就能夠進(jìn)行鋼筋籠的安裝施工，并且可以通過卷揚(yáng)機(jī)來完成鋼筋籠的吊裝作業(yè)，能夠使得鋼筋籠和樁孔的同心度符合要求，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)來組織開展施工。底籠的安裝應(yīng)該直接超出機(jī)臺(tái)面的1m左右，上下部分的鋼筋籠安裝需要對正，確保各個(gè)部位的垂直度合格，且焊接連接的性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.7 導(dǎo)管安裝與二次清孔

鉆孔灌注樁砼灌注施工一般都會(huì)選擇應(yīng)用直徑為260mm 的導(dǎo)管來進(jìn)行施工，應(yīng)該在安裝前準(zhǔn)備好符合要求的材料，導(dǎo)管長度應(yīng)該達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要檢測質(zhì)量，不能存在裂縫、變形等問題，且密封性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)結(jié)構(gòu)部件沒有任何的質(zhì)量缺陷，鋼筋籠安裝結(jié)束后，就要開始進(jìn)行導(dǎo)管的作業(yè)施工，并且可以進(jìn)行二次泥漿清孔作業(yè)施工。導(dǎo)管下口距離孔底的深度約30cm 的位置，可以通過鉆機(jī)來進(jìn)行循環(huán)系統(tǒng)的方式進(jìn)行內(nèi)部泥漿的輸入，確保底部沉渣孔口符合要求。二次清孔一般需要持續(xù)半小時(shí)，在該部分的工作結(jié)束之后，要做好質(zhì)量監(jiān)督與管理，保證沉渣厚度在合理的范圍內(nèi)，檢測確定沉渣厚度不能超過50mm。上述各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)之后，達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求才能進(jìn)行后續(xù)的施工。

4.8 清渣作業(yè)

清孔方式施工環(huán)節(jié)，要選擇合適的清孔作業(yè)方式，同時(shí)還應(yīng)該達(dá)到如下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

4.8.1 摩擦樁，除了設(shè)計(jì)有特別的要求，針對直徑在1.5m 以下的樁體，保證其沉渣厚度要控制在200mm 以下；樁徑大于1.5m 或樁長大于40m 等樁體材料，要保證其沉渣的厚度控制在300mm 以下。

4.8.2 端承樁，除了設(shè)計(jì)方案中有特別的要求，都必須要保證樁底沉渣厚度控制在50mm 以下。清孔結(jié)束后，泥漿應(yīng)該達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[4]。

4.9 安裝鋼筋籠

清孔全部結(jié)束后，應(yīng)該立即組織進(jìn)行鋼筋籠的安裝作業(yè)，此時(shí)應(yīng)該保證其施工時(shí)間不能超過4 小時(shí)，尤其是水位高的砂性土層等條件之下，禁止超過12 小時(shí)還沒有組織開展?jié)仓┕?。根?jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來做好鋼筋骨架的放置施工，確保不會(huì)出現(xiàn)變形的問題。

鋼筋骨架安裝結(jié)束后，要經(jīng)過一定的時(shí)間后才能進(jìn)行混凝土灌注施工。首先是要開展二次清孔作業(yè)，保證底部沒有過多的沉渣材料，然后就是檢測確定沉渣厚度與泥漿技術(shù)參數(shù)，要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)后，就能夠開展混凝土灌注施工。在該施工階段，導(dǎo)管應(yīng)該保證和孔底有30～50cm 的高度，導(dǎo)管首次埋入應(yīng)該確保其處于混凝土澆筑面以下在1m 以上的位置，灌注環(huán)節(jié)應(yīng)該保證導(dǎo)管埋設(shè)深度處于2m 至6m 范圍。為了避免出現(xiàn)鋼筋骨架上浮的問題，在灌注施工環(huán)節(jié)，在快要達(dá)到頂部1m 位置上，應(yīng)該盡量地減小灌注的施工速度。灌注底標(biāo)高應(yīng)該保證其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，至少應(yīng)該高出一定的尺寸，從而可以使得混凝土部分的質(zhì)量合格。

5 施工問題與措施

5.1 塌孔與縮徑

塌孔與縮徑發(fā)生的原因是基本一致的，具體原因就是地質(zhì)條件復(fù)雜、鉆進(jìn)施工速度非?？臁⒛酀{護(hù)壁的性能不足等問題。

主要預(yù)防措施：成孔施工環(huán)節(jié)如果遇到了砂層、礫石層等地質(zhì)條件，應(yīng)該保證施工速度控制在2m/h 以內(nèi)，泥漿的密度要處于1.3—1.4g 之間，黏度在20—30Pa.S 之間。在鋼筋籠安裝結(jié)束后，要立即開始進(jìn)行灌注作業(yè)。

5.2 鉆孔偏斜

鉆孔施工階段，偏斜問題是非常容易出現(xiàn)的。要做出如下分析：

5.2.1 鉆孔開始前應(yīng)該做好設(shè)備安裝位置的調(diào)整，保證平整度合格。

5.2.2 零件松動(dòng)，穩(wěn)定性不足等問題，都會(huì)導(dǎo)致其垂直度偏差過大，威脅施工效果。

5.2.3 此時(shí)會(huì)出現(xiàn)鉆桿彎曲或者連接位置不正的情況。

5.2.4 鉆孔土層均勻性較差的條件下，需要進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，從而可以保證鉆孔不會(huì)出現(xiàn)偏斜的問題[5]。

主要預(yù)防措施：鉆機(jī)的架設(shè)應(yīng)該達(dá)到水平度、垂直度的要求，各個(gè)部件連接緊固性。如果是特殊地質(zhì)條件的施工，要做好全面的檢測，確保各個(gè)部分都符合標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題和缺陷。

6 結(jié)語

橋梁工程是我國重要基礎(chǔ)設(shè)施，對于人們的出行將產(chǎn)生直接的影響。雖然灌注樁施工工藝得到了改變和提升，但是也容易存在問題，要做好嚴(yán)格管理和控制，提高橋梁質(zhì)量水平，促進(jìn)我國橋梁領(lǐng)域的高速發(fā)展和進(jìn)步。