公路橋梁施工中鉆孔灌注樁質(zhì)量控制分析

陳亞紅

道路橋梁 Roads and Bridges

公路橋梁施工中鉆孔灌注樁質(zhì)量控制分析

陳亞紅

（徐州市路興公路工程有限公司，江蘇 徐州 221116）

公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)是國省干線公路橋梁施工的核心。由于施工工藝的復(fù)雜性，工程質(zhì)量難以控制，在施工過程中經(jīng)常發(fā)生一些不可預(yù)見的事件。因此加強(qiáng)國省干線公路橋梁鉆孔灌注樁的施工技術(shù)。鉆孔灌注樁是國省干線公路橋梁基礎(chǔ)的一種常見形式，其施工速度快、鄰近干擾小等優(yōu)點(diǎn)在公路施工中廣泛傳播，基于施工過程的復(fù)雜性，更難以控制工程質(zhì)量。因此，加強(qiáng)國省干線公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)是十分必要的。本文結(jié)合筆者的實(shí)際情況進(jìn)行了研究，本文對公路橋梁施工中鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制進(jìn)行了探討，以公路橋梁鉆孔灌注樁施工為重點(diǎn)，介紹了鉆孔灌注樁的制造工藝和技術(shù)質(zhì)量控制，并對鉆孔灌注樁缺陷產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行了研究和分析。

公路橋梁施工；鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制；分析探究

0 前言

隨著公路橋梁工程在我國的發(fā)展和成熟，鉆孔灌注樁在橋梁等重大工程中的應(yīng)用具有很高的可持續(xù)性。鉆孔灌注樁中采用了泥沙和淤泥對樁后沉降的影響，提高了鉆孔樁的承載能力，減少了沉降，減小了樁徑、樁長和樁數(shù)，縮短施工時(shí)間，節(jié)約投資，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。本文主要論述了鉆孔后運(yùn)技術(shù)施工過程中存在的一些問題，鉆孔灌注樁技術(shù)和質(zhì)量檢測等關(guān)鍵技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及相應(yīng)的組合，具有耐久性好、施工舒適、成本低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。鉆孔灌注樁作為一種有效的基本形式，在各種工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其施工主要是在地下進(jìn)行，使其不被觀測到即可。鉆孔樁在完工后不能開挖，施工中的每一個(gè)連接都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量，所以必須嚴(yán)格控制施工過程的質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁在公路橋梁施工中的應(yīng)用

1.1 鉆孔概念

在國省干線公路橋梁施工中經(jīng)常出現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象?；诘刭|(zhì)穩(wěn)定性和流動(dòng)性低，基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量不能滿足國省干線公路橋梁對國省干線公路橋梁的要求，如果車輛荷載過高，變形中的一些質(zhì)量缺陷已經(jīng)由回彈性、耐久性、庫容等決定公路橋梁的道路安全與舒適性，提高公路橋梁的施工質(zhì)量和使用壽命，為了保證耐久性，應(yīng)采用科學(xué)的方法如電桿的儲(chǔ)存等基本問題。根據(jù)建筑行業(yè)不良地質(zhì)條件，鉆孔樁是指直接鉆進(jìn)施工現(xiàn)場，直接進(jìn)入混凝土澆筑盤中的樁。混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在鋼筋體安裝在柱孔內(nèi)時(shí)進(jìn)行振搗?？梢杂行У母纳乒さ氐慕ㄔO(shè)，改善地質(zhì)和土壤條件，改善土壤質(zhì)量。

在公路橋梁工程應(yīng)用中，鉆孔樁是一種常見的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。其主要特點(diǎn)是施工速度快，施工簡單，安全性好，適用性強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，不易受氣候和環(huán)境的影響，鉆孔樁施工中隱蔽工程的風(fēng)險(xiǎn)較大，因此應(yīng)加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制，以促進(jìn)公路橋梁鉆孔灌注樁的施工，保證鉆孔樁的質(zhì)量注入，避免損壞以及不必要的事故損失。

1.2 鉆孔灌注樁后注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

鉆孔灌注樁具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低、可靠性高、承載力顯著提高等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，注漿單元內(nèi)的鋼管可以與超聲波檢測時(shí)間相結(jié)合，反饋樁基質(zhì)量，注漿管可以代替鋼筋強(qiáng)度，后壓漿可在打樁后2～30天內(nèi)進(jìn)行，不得與樁交叉。樁后注漿樁地基承載力變形性能提高，沉降量在30%左右，運(yùn)輸量和運(yùn)輸量的雙向控制和壓力的雙向控制，施工質(zhì)量易于保證，可減少堆放長度或數(shù)量，減少施工難度，節(jié)約施工成本，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)進(jìn)步，噪音低，速度快，效率高。

2 介紹公路橋梁鉆孔灌注樁

2.1 定位測量

其主要目的是有效地檢驗(yàn)測量環(huán)境與實(shí)際情況之間的差異。無差異時(shí)，按具體樁位使用，樁位順序必須符合施工順序。施工用混凝土固定在柱位置，偏差不大于10mm，并做好相應(yīng)的測量記錄，以便日后施工。在樁身中心線處，護(hù)樁開挖前應(yīng)將樁體插入鋼軌內(nèi)，并做好適當(dāng)?shù)臉?biāo)記，以便于施工期間的校正。

2.2 鉆前必須加強(qiáng)對軌枕位置的控制

如鉆機(jī)水平位置調(diào)整不當(dāng)，應(yīng)調(diào)整施工過程中的孔位、孔深、孔中心、樁位。鉆后垂直測量和鉆管測量過程中注意垂直度，測量方法可以提高鉆孔精度，并能及時(shí)校正偏差。

2.3 鉆孔

鉆孔深度最重要的數(shù)據(jù)的測量。測量繩在使用前應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，一般情況下，堆邊深度成為孔中心附近測量的控制深度，如在有巖石結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)場，可與勘察單位協(xié)商確定，深度由設(shè)計(jì)監(jiān)測單位確定。在評估項(xiàng)目鉆探深度的準(zhǔn)確性時(shí)，我們不應(yīng)過早下結(jié)論。

2.4 清孔

清孔是鉆井過程中的一個(gè)必要步驟，它對樁基礎(chǔ)的承載能力有一定的影響，這就是為什么在施工過程中應(yīng)將孔清理的規(guī)則分為兩部分，一是鉆后，二是在提升后進(jìn)行加固。在施工中，如果末端是一層光滑的砂層，則應(yīng)采用反復(fù)清孔的方法。污泥層排渣速度較快，附近的污泥層相對松散，增加了堆積阻力，所以在清理時(shí)要反復(fù)清孔，如果污泥密度控制不好，應(yīng)降低污泥密度和粘度，泥漿密度為1.10-1.15。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)的質(zhì)量問題

灌注樁的承載能力、側(cè)移力、樁端阻力和有效性能以及樁端阻力和摩擦強(qiáng)度的大小和功能不僅取決于地面條件和釘體的幾何尺寸，同時(shí)也從藝術(shù)效果上影響了建筑設(shè)計(jì)。泥漿護(hù)壁通常用于鉆孔樁的保護(hù)，由于鉆孔質(zhì)量的不穩(wěn)定是鉆孔壁上的淤泥和鉆孔底部的淤泥的主要因素，樁的承載能力以及在應(yīng)用儲(chǔ)桿時(shí)的主要缺陷如下：

3.1 樁側(cè)泥對承載力的影響

為了保持鉆孔的穩(wěn)定性和防止坍塌，一般采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。長時(shí)間吸附污泥顆粒在孔壁形成污泥，從而保護(hù)鉆壁的穩(wěn)定性。因?yàn)槲勰嗟拇嬖谑欠浅＞薮蟮膯栴}，相當(dāng)于在樁側(cè)涂上一層潤滑油，大大降低了孔的實(shí)際荷載。往往是由于孔壁在無粘性土中易坍塌，必須增加泥漿的重量和稠度，由于混凝土供應(yīng)中斷，孔的實(shí)際受力大大降低，時(shí)間較長；由于地層原因，孔壁上的泥皮過厚，樁側(cè)摩阻力明顯降低。

3.2 壓漿控制

有的施工單位以灌漿量大為原因，壓力大大超過設(shè)計(jì)壓力。當(dāng)設(shè)計(jì)要求相差較大時(shí)，停止灌漿。灌漿量過大，超過了設(shè)計(jì)要求，但壓力很小，即停止灌漿。當(dāng)灌漿量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，清除水泥漿中的水泥漿。

3.3 樁系

在灌漿過程中，水泥漿突然從另一個(gè)樁中噴出。從灌漿線出來的現(xiàn)象叫打樁。積聚的原因可能是水泥漿的壓力太高，間距很小，砂礫容易坍塌等。

4 國省干線公路橋梁施工階段鉆孔質(zhì)量控制

4.1 施工前

施工項(xiàng)目必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范、設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告等進(jìn)行審批，進(jìn)行建筑質(zhì)量控制。應(yīng)認(rèn)真審查工程、技術(shù)指標(biāo)、安全措施等有關(guān)規(guī)定和要求，經(jīng)試驗(yàn)合格后，方可在公路橋梁上進(jìn)行鉆孔。此外，該施工覆蓋性強(qiáng)，易受地質(zhì)因素影響，嚴(yán)重威脅施工質(zhì)量和安全。因此建設(shè)項(xiàng)目必須在緊急情況下進(jìn)行核查，施工制度應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，做好應(yīng)急響應(yīng)工作。

4.2 測量定位

位置測量與控制是鉆機(jī)質(zhì)量控制的第一道工序。按系列測量位置必須牢固可靠，偏差必須控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)；一般情況下，稀釋液偏差小于10 mm時(shí)，應(yīng)建立測量數(shù)據(jù)集在適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控之后執(zhí)行堆?；A(chǔ)設(shè)計(jì)。

4.3 鋼筋籠施工

鋼筋籠結(jié)構(gòu)是樁的骨架，必須保證骨架的質(zhì)量。鋼筋籠是用鋼制成的，鋼的質(zhì)量決定了樁的質(zhì)量。為了生產(chǎn)出合格的鋼筋籠，必須保證鋼材的質(zhì)量。鋼材長度應(yīng)接近堆高，并可定制，避免切割原材料浪費(fèi)，鋼筋數(shù)量應(yīng)首先滿足現(xiàn)有需要，因?yàn)殇摻钚枰粋€(gè)施工場地，并應(yīng)派人觀察，增加了投資成本。二是要考慮鋼筋圈的可持續(xù)性和靈活性，保證鋼筋籠準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定位置。所有焊接點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行測試，以避免焊接缺陷。

4.4 成孔質(zhì)量控制

成孔質(zhì)量控制包括：成樁機(jī)的定位、堆徑的控制、堆長的控制、泥漿重量的控制和鉆孔的垂直孔隙，以確保成樁機(jī)處于良好狀態(tài)，然后在成樁基礎(chǔ)上疊加水平設(shè)置和縱向位置，如柱的設(shè)置、鉆板位置、機(jī)器高度和鉆孔角度，這是直徑控制的關(guān)鍵，鉆孔直徑是否滿足要求，并將孔徑與實(shí)際情況相適應(yīng)。為了控制長度，首先測量主鉆孔管的長度，然后根據(jù)鉆孔長度計(jì)算鉆孔數(shù)量。檢測所需的污泥性能數(shù)據(jù)應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行，即保證污泥質(zhì)量、粘度和出砂率滿足鉆井要求，避免出現(xiàn)裝飾、塌孔或鉆速。

鉆孔灌注樁的垂直度是保證鉆孔灌注樁承載力的關(guān)鍵，保證了鉆孔灌注樁的固定，鉆孔樁就位后，軌枕保持水平，鉆孔樁的偏差需要重新調(diào)整。開始切割后即可鉆孔。施工過程中，鉆孔中心點(diǎn)應(yīng)與樁位、吊車保持一致，以提高鉆孔精度，有效糾正偏差。在鉆孔位置開始之前，必須先測量鉆桿。必須在兩側(cè)垂直位置進(jìn)行測量。施工中，鉆孔中心、樁位、吊車為三點(diǎn)，在施工狀態(tài)下，三點(diǎn)應(yīng)對齊并保持。鉆完鉆頭后，應(yīng)測量鉆桿的垂直度。測量時(shí)，兩邊應(yīng)垂直，注意兩個(gè)方向的側(cè)量。樁孔深度又稱樁長，直接影響樁端側(cè)移面積和樁端承載力。為了準(zhǔn)確檢查鉆孔深度，檢查所用檢具暫測底梁高度，復(fù)測鉆具總長度，做好記錄，然后根據(jù)鉆桿長度留鉆驗(yàn)證井深，拆除后應(yīng)進(jìn)行檢查，清除孔底沉渣的主要目的是避免孔底沉渣的產(chǎn)生，孔底沉渣厚度是影響地基承載力的重要因素之一。其差距在于，水流動(dòng)能裝置部分影響樁底沉渣，使懸移質(zhì)中的巖砂、泥漿的凝膠粘附力和泥漿的樁孔成為懸浮泥沙流，最終消除樁孔內(nèi)的泥沙。

4.5 樁身質(zhì)量控制

4.5.1清孔

清孔主要是清除孔底沉渣、水流作用下大量巖石顆粒和砂土的作用和受力，以及樁孔內(nèi)的泥沙沉積，所以要及時(shí)清理，否則會(huì)造成不穩(wěn)定或混凝土質(zhì)量下降，影響施工時(shí)間和工程質(zhì)量，所以必須在清理灌孔泥漿前進(jìn)行此項(xiàng)工作，清除帶有粘性淤泥沉積物的鉆孔中的淤泥。

4.5.2鋼筋籠。決定鋼筋籠蓋質(zhì)量的主要因素有兩個(gè)：在原材料選用時(shí)，應(yīng)選用質(zhì)量好的鋼材，無論長度和厚度符合設(shè)計(jì)要求，都不會(huì)有設(shè)置誤差，否則會(huì)導(dǎo)致很大的危險(xiǎn)污染。在施工工藝上，施工人員必須有豐富的經(jīng)驗(yàn)，掌握最新技術(shù)，能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)劃。所有焊點(diǎn)檢測后，應(yīng)保證焊縫不漏焊；如遇特殊事故，如鋼筋體不能下沉，施工人員必須及時(shí)鉆孔，使其恢復(fù)到原來的正確位置。

4.5.3澆筑前

在澆筑前，應(yīng)進(jìn)行二次清理，清除樁基礎(chǔ)中的沉淀物。同時(shí)，對泥漿的要求也非常嚴(yán)格，在不滿足施工要求的情況下即可施工，不會(huì)因急迫造成工程質(zhì)量問題。鉆桿還應(yīng)在清理和注入前，注意立管的位置，連接管通暢，無滲漏，整改后可超體積澆筑，澆筑質(zhì)量良好。在吊裝過程中，應(yīng)徹底清洗鋼帶和吊籠的孔。

4.5.4澆筑

灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管直徑根據(jù)樁的長度和直徑確定。每個(gè)導(dǎo)管的內(nèi)徑應(yīng)大致相同。如果有偏差，偏差應(yīng)保持在20 mm的距離。導(dǎo)管在使用前、施工中、施工后，經(jīng)過一段時(shí)間的全面檢查，如在鉆孔灌注樁施工中，對導(dǎo)管的質(zhì)量、使用公差、拼接結(jié)構(gòu)及規(guī)格、抗拉強(qiáng)度和粘結(jié)頭、試壓等進(jìn)行全面檢查，水下混凝土的澆筑是一個(gè)重要的過程。在第一次澆筑水下混凝土后，必須對孔底沉渣厚度進(jìn)行復(fù)查，檢查孔底沉渣厚度后，方可進(jìn)行鉆孔質(zhì)量檢查，立即通過混凝土表面上的孔測量底部鉆孔的高度。管道預(yù)埋在我們需要的深度，管道的預(yù)埋應(yīng)采取措施，使室內(nèi)水下混凝土的具體深度保持在2米到6米之間。在澆筑作業(yè)中，應(yīng)注意混凝土配合比，防止混凝土從漏斗頂部溢出，造成泥漿、水泥配合比稠化、凝結(jié)。在澆筑水下混凝土?xí)r，如果鋼筋框架下的混凝土表面已經(jīng)升高，應(yīng)立即使用混凝土頂部支撐鋼筋框架的逐漸升高。為保證混凝土澆筑完成后樁頂混凝土的質(zhì)量，應(yīng)在原灌注樁頂部進(jìn)行超填。

5 結(jié)束語

鉆孔技術(shù)和鉆孔質(zhì)量是公路橋面板施工的核心內(nèi)容。全面了解鉆井過程中遇到的問題，不僅可以更好地解決各種隱患，而且有助于提高工作效率和技術(shù)素質(zhì)，提高我國橋梁施工質(zhì)量，需要正確掌握技術(shù)、工藝和質(zhì)量，使橋梁施工質(zhì)量又上了一個(gè)臺(tái)階。

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陳亞紅（1985.12- ），女，漢族，江蘇徐州人，?？疲こ處?，研究方向：交通公路工程（路橋工程專業(yè)）。

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1007-6344（2021）01-0228-02