鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁樁基施工中的實(shí)踐

黃愛軍

貴州省安順市綠色空間生態(tài)園林有限公司 貴州安順 561000

公路橋梁樁基礎(chǔ)施工當(dāng)中，鉆孔灌注樁是一種非常常用的樁基礎(chǔ)形式，當(dāng)然由于技術(shù)方法上的差別，鉆孔灌注樁存在多種類型，比如沖擊鉆孔灌注樁、旋挖鉆孔灌注樁、正反循環(huán)鉆孔灌注樁等等，針對(duì)公路橋梁樁基施工而言，鉆孔灌注樁的任何一種形式都能使用，關(guān)鍵是要匹配施工現(xiàn)場實(shí)際，因此，本文重點(diǎn)從具體工程探討鉆孔灌注樁技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用[1]。

1 工程概況

某橋梁工程樁基礎(chǔ)分項(xiàng)，根據(jù)地勘報(bào)告，設(shè)計(jì)方案中選用鉆孔灌注樁，施工單位集合地勘報(bào)告、設(shè)計(jì)要求以及以往相似項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)設(shè)計(jì)方案編制了正循環(huán)沖擊成孔灌注樁施工方案。

基于工程實(shí)際，現(xiàn)場部分樁基礎(chǔ)處在3m 以上深水區(qū)，施工當(dāng)中需要構(gòu)建施工平臺(tái)用于鉆孔，整體施工平臺(tái)先搭建一條鋼棧橋，前伸出淺水區(qū)，深水區(qū)則用浮箱搭建浮吊，設(shè)置鋼管樁支撐，搭建深水區(qū)鉆孔平臺(tái)。

2 施工準(zhǔn)備

鉆孔灌注樁施工前期的準(zhǔn)備工作相當(dāng)關(guān)鍵，由于橋梁部分樁基處在水中，部分處在3m 以上深水區(qū)，因此搭建施工平臺(tái)是非常關(guān)鍵的一環(huán)。橋梁工程樁基礎(chǔ)施工最大的難點(diǎn)就在鉆孔平臺(tái)。項(xiàng)目中先構(gòu)建鋼棧橋作為施工便道，并在鋼棧橋一側(cè)設(shè)置平臺(tái)作為鉆孔平臺(tái)，鋼棧橋搭建中需要先設(shè)置鋼管樁，整體全部用鋼材搭建，可承受巨大施工荷載。深水區(qū)部分先用浮箱搭建浮吊，再用鋼管樁支撐，配合型鋼組成水上鉆孔平臺(tái)，平臺(tái)可用桁架結(jié)構(gòu)，用萬用桿拼裝，承受荷載大，剛度合適。拼裝質(zhì)量必須要控制住，鋼管樁必須要能夠支撐穩(wěn)固，確保平臺(tái)不會(huì)位移、沉降以及傾斜。

當(dāng)水上平臺(tái)構(gòu)建完成后，結(jié)合建設(shè)單位、設(shè)計(jì)圖紙、以及控制點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行測量放樣，針對(duì)全線控制點(diǎn)復(fù)核閉合，核對(duì)圖紙上的坐標(biāo)，確保實(shí)測成果誤差不超過2mm。

鉆孔平臺(tái)上放樣后，在平臺(tái)鋼板上切割出與護(hù)筒外徑適配的圓形孔，用于埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒在鉆孔灌注樁技術(shù)中是非常重要的裝置，缺少護(hù)筒，成孔難度異常高，成孔質(zhì)量也會(huì)非常差，因此用鋼護(hù)筒，依托放樣后切割的圓形孔埋設(shè)護(hù)筒，上端高出鉆孔平臺(tái)流出溢流口和導(dǎo)管口，在平臺(tái)上固定，下端應(yīng)當(dāng)高于地下水位。垂直度，位置必須要滿足要求。

泥漿在鉆孔灌注樁技術(shù)中，某些成孔方式并不需求，但是正循環(huán)沖擊成孔是一種濕作業(yè)法，泥漿是必須的材料，泥漿應(yīng)按照實(shí)際需求的性能進(jìn)行配置。泥漿用于造泥漿壁，清孔排渣，所用材料一般為水、粘土、添加劑，水要求PH 值在7-8 之間，粘土塑性指數(shù)25 以上，粒徑小于0.005mm 顆粒物含量多于總量的50%，相對(duì)密度在1.1-1.5 之間，添加劑可以用無機(jī)添加劑，如純堿，有機(jī)添加劑如丹寧液。添加劑不同泥漿性能不同，添加純堿可以使顆粒分散，防止凝聚下沉，丹寧液等有機(jī)添加劑可以降低粘度[2]。

3 施工技術(shù)

基于項(xiàng)目來論，項(xiàng)目設(shè)定正循環(huán)沖擊成孔方案，施工技術(shù)流程除成孔方法與其他鉆孔灌注樁（如旋挖、常規(guī)鉆孔等）稍有不同外，包括清孔、鋼筋籠制作安裝、混凝土灌注等技術(shù)環(huán)節(jié)則基本相當(dāng)。

從成孔方法上來講，正循環(huán)沖擊成孔，核心是使用沖擊鉆，在具體操作中，重點(diǎn)是根據(jù)地勘報(bào)告揭示的地質(zhì)條件調(diào)整沖擊鉆沖程，一般粘性土應(yīng)使用低沖程，多次沖擊造壁，砂卵石則應(yīng)當(dāng)使用中沖程，基巖則要使用高沖程。項(xiàng)目現(xiàn)場上層結(jié)構(gòu)為卵礫石覆蓋層，基巖與覆蓋層交匯處存在一定傾角，因?yàn)橥翆有再|(zhì)不同，沖擊成孔有難度，基巖下部則是強(qiáng)風(fēng)化層和中風(fēng)化層，樁基下端要求以中風(fēng)化層作為持力層。覆蓋層的沖擊成孔因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)松散比較接近粘性土，在沖孔時(shí)需要先用低沖程，反復(fù)沖擊造孔，需要加入泥漿循環(huán)（正循環(huán)）保證孔口穩(wěn)定，在進(jìn)尺過程中如果遇到孤石，可適當(dāng)提高沖程，破碎孤石，當(dāng)然應(yīng)注意孤石出現(xiàn)的位置，如果在孔壁，則需要明確具體位置，然后將成孔回填后沖孔，循環(huán)往復(fù)幾次，消除孔壁孤石。進(jìn)尺達(dá)到下部較密實(shí)的土層，則適當(dāng)提高沖程，當(dāng)進(jìn)尺至護(hù)筒下端面，需要注意防止出現(xiàn)塌孔、串孔，應(yīng)當(dāng)通過反復(fù)回填再?zèng)_孔，加強(qiáng)此處的孔壁穩(wěn)定性，如果效果不佳，則可以通過調(diào)整泥漿性能來造更穩(wěn)固的孔壁，可通過添加水泥來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)榛鶐r和覆蓋層交匯位置有傾角，可能導(dǎo)致鉆具抖動(dòng)，出現(xiàn)偏孔，因此需要降低沖程，循環(huán)沖擊不進(jìn)尺，使孔底面傾角變?yōu)榱?，再提高沖程進(jìn)尺。一般可根據(jù)鉆具鋼絲繩抖動(dòng)程度判斷。進(jìn)入基巖下部后難度就不高了，按照要求沖擊至設(shè)計(jì)孔深即可。注意沖孔過程中要隨時(shí)關(guān)注泥漿性能[3]。

沖孔完成后，對(duì)成孔進(jìn)行測量檢驗(yàn)，包括孔徑、孔深與垂直度三個(gè)指標(biāo)，滿足要求后注入泥漿清孔。在進(jìn)尺達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí)，要持續(xù)循環(huán)泥漿，排渣，檢測鉆渣含量低于4%后，提鉆。繼續(xù)注入泥漿保持孔內(nèi)水頭平衡。此時(shí)為第一次清孔，因?yàn)榍蹇滓院筮€要安裝鋼筋籠需要一定時(shí)間，可能導(dǎo)致孔底出現(xiàn)沉渣，因而需要第二次清孔，此次清孔可在鋼筋籠安裝完成后進(jìn)行，此時(shí)需要檢查孔內(nèi)的沉渣厚度，如果超過要求，則開啟泥漿泵注入泥漿清孔，如果未超標(biāo)則可不用進(jìn)行第二次清孔，注意第二次清孔完成后應(yīng)在30 分鐘內(nèi)灌注混凝土。

鋼筋籠的制作與安裝一般要求有專業(yè)鋼筋加工廠或現(xiàn)場具有資質(zhì)的鋼筋工加工制作。制作質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求，進(jìn)場安裝的鋼筋籠必須檢驗(yàn)質(zhì)量。確定合格后，采取吊裝方法，安裝鋼筋籠，要求輕吊輕放，避免破壞鋼筋籠也避免破壞成孔。

鋼筋籠安裝完畢，護(hù)筒導(dǎo)管口插入混凝土導(dǎo)管，由專業(yè)攪拌站提供配合比合格的商混，泵送澆筑，要求一次成型，并超樁頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高，方便后續(xù)切除后保證頂面標(biāo)高誤差處在合理范圍。

4 結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁擁有較多技術(shù)類型，主要區(qū)別在于成孔方式和是否需要泥漿以及泥漿如何循環(huán)，正循環(huán)沖擊成孔是鉆孔灌注樁技術(shù)中的一種，除成孔方式外，其余技術(shù)流程基本上都與其他鉆孔灌注樁技術(shù)相當(dāng)。根據(jù)針對(duì)實(shí)際工程施工細(xì)節(jié)上的分析，對(duì)正循環(huán)沖擊成孔灌注樁的技術(shù)方法進(jìn)行了明確，同時(shí)也相對(duì)詳細(xì)地對(duì)正循環(huán)沖擊成孔灌注樁技術(shù)的細(xì)節(jié)做了討論，可在相似工程中直接借鑒。