鉆孔灌注樁技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用探討

方晨寧

(中國(guó)水利水電第十六局工程有限公司，福建 福州 350000)

1 工程概況

此項(xiàng)目是哈薩克斯坦歐中通道希江公路2標(biāo)段項(xiàng)目，總長(zhǎng)為40.777km，起點(diǎn)位置距江布爾州與南哈州交界處有40km，終點(diǎn)位置離希姆肯特約有16km。此項(xiàng)目要求在原有的道路基礎(chǔ)實(shí)施拓寬，對(duì)少量采取改線(xiàn)處理。新建的道路是雙向式四車(chē)道，基本的寬度是27.5m；砼路面的等級(jí)是B35和Btb4.4，超過(guò)現(xiàn)有哈五標(biāo)高有一等級(jí)。此標(biāo)段中共存在11座橋梁，其中2座是跨主路橋、9座是天橋與立交橋；在本標(biāo)段中，路基土方的工程量方面，土方開(kāi)挖有1 469 238m3，土方的回填有1 034 995m3；本標(biāo)段內(nèi)新建的涵洞有42道；工期是730d，質(zhì)保期是730d。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

對(duì)灌注樁施工前，要先做好準(zhǔn)備工作，為后續(xù)的施工活動(dòng)開(kāi)展提供良好的條件。施工準(zhǔn)備中，要注重對(duì)場(chǎng)地的雜物以及垃圾等有效清理，保持施工現(xiàn)場(chǎng)的良好整潔性。同時(shí)，要對(duì)場(chǎng)地內(nèi)坑洼地帶實(shí)施整平，便于鉆孔機(jī)械在工作中能夠處在穩(wěn)定的狀態(tài)，提供工作的質(zhì)量與效率，還要做好臨時(shí)性施工用地的搭建，對(duì)鋼筋材料以及機(jī)械的設(shè)備等物資合理存放。另外，要做好對(duì)鉆孔鉆機(jī)的選擇，確保機(jī)械設(shè)備的性能，且一定要對(duì)此工程場(chǎng)地內(nèi)地質(zhì)情況、施工項(xiàng)目的方案、水位實(shí)情和經(jīng)濟(jì)性方面實(shí)施綜合性的考慮。在通過(guò)全面和深入分析后，對(duì)此工程選擇鉆機(jī)的型號(hào)為JKD型擠擴(kuò)式，同時(shí)考慮此機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能方面沒(méi)有關(guān)于誤差控制的部分，則在施工中就要以扶正器來(lái)對(duì)施工誤差實(shí)現(xiàn)控制，且對(duì)鉆孔要嚴(yán)格進(jìn)行設(shè)置，讓它和地面呈現(xiàn)90°直角的狀態(tài)，且要求鉆孔的設(shè)置誤差不超過(guò)2cm。

2.2 鉆孔機(jī)的安裝以及定位操作

對(duì)鉆孔機(jī)實(shí)施安裝以及定位期間，為了確保和樁位實(shí)現(xiàn)一致性，保證鉆孔機(jī)具有良好穩(wěn)定性，往往采用樁位的中心點(diǎn)和鉆孔機(jī)的中心點(diǎn)強(qiáng)化安裝，并采取科學(xué)的安裝法，促進(jìn)鉆孔機(jī)得到準(zhǔn)確安裝。如果鉆孔機(jī)在工作的狀態(tài)，可對(duì)鉆孔機(jī)的附近地理環(huán)境和鉆孔機(jī)動(dòng)力充分結(jié)合，準(zhǔn)確安裝鉆孔機(jī)，且通過(guò)千斤頂對(duì)機(jī)架頂至要求位置后，再以測(cè)量方式實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。同時(shí)，可以在相同的水平線(xiàn)上采用鉆桿和鉆頭固定、防重滑輪等方式，對(duì)鉆機(jī)位置準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提升。此期間需要尤其注意對(duì)鉆孔機(jī)位置的偏差程度嚴(yán)格控制，要求最大時(shí)不得大于2 cm，對(duì)樁位準(zhǔn)確定位后，以適量枕木對(duì)鉆機(jī)橫梁墊平處理，確保鉆機(jī)具有良好穩(wěn)定性，最后對(duì)鉆機(jī)軸線(xiàn)上進(jìn)行纜風(fēng)繩的設(shè)置，至此完成鉆孔機(jī)的安裝與定位工作[1]。

2.3 鋼護(hù)筒的埋設(shè)

在鉆機(jī)鉆到某一深度時(shí)，往往會(huì)受到地下的靜水壓力因素影響，會(huì)使孔壁土逐漸陷入到孔內(nèi)。鉆孔施工期間為了保證孔壁具有良好堅(jiān)固性，為后續(xù)順利施工提供保障，就需要進(jìn)行鋼護(hù)筒的埋設(shè)，實(shí)現(xiàn)其堅(jiān)固性以及密封性的提升。要求鋼護(hù)筒的內(nèi)徑要超過(guò)鉆孔的直徑，對(duì)護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)時(shí)，要確保它和地面具有良好垂直度，一定要避免發(fā)生傾斜現(xiàn)象；通過(guò)完成鋼護(hù)筒的設(shè)置后，不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)孔壁塌陷情況有效控制，且能夠?qū)︺@孔的具體位置達(dá)到良好固定效果，讓其和地表水達(dá)到隔離效果。但施工中，對(duì)鋼護(hù)筒的埋設(shè)要滿(mǎn)足具體的要求，即埋設(shè)要超過(guò)地層1.5m的深度，且頂端位置還要超出地面有0.3m的高度，同時(shí)做好溢漿口合理設(shè)置。出于鉆孔的精確度考慮以及誤差控制要求，對(duì)樁基礎(chǔ)和護(hù)筒處理中，要將它們保持在同一個(gè)直線(xiàn)上。

2.4 泥漿的制備

南哈薩克斯坦州位于半沙漠地區(qū)。它的河流是阿婆拉爾斯克海盆地集水區(qū)的一部分(主要河流是錫爾河)。該地區(qū)的東部是平原，而山脈是突出的中心州。平原是沖積的第三紀(jì)和第四紀(jì)沉積物和沙漠砂堆積。

在此橋梁工程的施工中，要在含水層內(nèi)對(duì)泥漿進(jìn)行制備，施工中要通過(guò)泥漿護(hù)臂的工藝開(kāi)展作業(yè)。在對(duì)泥漿制備時(shí)，要對(duì)制備的質(zhì)量嚴(yán)格控制，對(duì)水和土的比例、泥漿的濃度等合理控制，且適量添加高質(zhì)的膨脹土，能夠?qū)︺@頭鉆孔的效率提升，實(shí)現(xiàn)對(duì)泥漿護(hù)壁作用充分發(fā)揮。

2.5 鉆孔和清孔處理

對(duì)灌注樁開(kāi)展施工期間，鉆孔施工是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)。為了使后續(xù)施工活動(dòng)可以有序和穩(wěn)定開(kāi)展，要求鉆孔的孔徑以及孔深等都要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施；為了便于鉆機(jī)可以精確與穩(wěn)定實(shí)施鉆進(jìn)，在施工前一定要做好鉆機(jī)的參數(shù)分析和校核，且鉆孔初期要求速度要平穩(wěn)、不可太快，在鉆機(jī)鉆進(jìn)的方向準(zhǔn)確且力度均勻時(shí)，方可實(shí)施鉆進(jìn)速度的增加。在鉆進(jìn)時(shí)，要做好鋼護(hù)筒的保護(hù)工作，控制好鉆機(jī)的鉆進(jìn)方向，避免因?yàn)槠倍鴮?duì)鋼護(hù)筒產(chǎn)生破壞。往往受到復(fù)雜地質(zhì)因素影響，表層的土壤內(nèi)摻雜有硬質(zhì)的卵石，且沿道路線(xiàn)形的地質(zhì)形態(tài)為砂壤土、壤土、卵石、巖質(zhì)地面等沖積物，所以要對(duì)鉆進(jìn)沖程適當(dāng)增加；同時(shí)鉆孔作業(yè)期間的技術(shù)人員要做好對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的全面和準(zhǔn)確記錄，便于對(duì)鉆機(jī)的鉆進(jìn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化和調(diào)整處理。鉆機(jī)在每鉆進(jìn)有3m的距離，要對(duì)鉆機(jī)的傾斜度實(shí)施一次檢查和校正；此過(guò)程還要對(duì)鉆孔的殘?jiān)皶r(shí)進(jìn)行處理，防止它會(huì)對(duì)鉆機(jī)鉆孔的穩(wěn)定性以及精確性產(chǎn)生影響。在實(shí)施清孔處理中，要對(duì)孔內(nèi)水頭實(shí)時(shí)關(guān)注和管控，防止出現(xiàn)塌孔的現(xiàn)象；通過(guò)撈渣法或者換漿法實(shí)施清孔后，在孔底存在沉淀，要求摩擦樁不超過(guò)30cm，要求柱樁要比設(shè)計(jì)規(guī)定小，泥漿的相對(duì)密度要在1.05～1.2范圍，泥漿的粘度要于16Pa°/s～22Pa°/s間，且含砂率要在4%內(nèi)。

2.6 鋼筋籠的制作與下放

在對(duì)鋼筋籠制作時(shí)，一定要做好對(duì)鋼筋籠質(zhì)量的全面檢查與控制，必須要在質(zhì)量驗(yàn)收的部門(mén)完成檢查驗(yàn)收且滿(mǎn)足要求后才能夠使用；在鋼筋籠的輸送中要避免遭受損壞，因此要加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠的輸送保護(hù)。因?yàn)殇摻罨\設(shè)計(jì)制作的場(chǎng)地與實(shí)際施工地具有較遠(yuǎn)的距離，在輸送期間可能會(huì)發(fā)生質(zhì)量變形或者彎曲等現(xiàn)象，因此一定要確保鋼筋籠能夠穩(wěn)定運(yùn)輸，避免發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題。在完成清孔工作后，要對(duì)鋼筋籠做好放置，且不要放置在較硬場(chǎng)地區(qū)域內(nèi)；為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔的灌注樁有效保護(hù)，要增加其保護(hù)層的厚度，還要把在箍筋內(nèi)進(jìn)行混預(yù)制凝土塊的套置，對(duì)鋼筋籠擺放時(shí)，要嚴(yán)格控制其斜度，避免鋼筋籠出現(xiàn)傾斜、擺動(dòng)或者松動(dòng)等情況。在下放中主要采取吊筋固定的安裝方法。

2.7 混凝土的澆筑

在混凝土的澆筑中，對(duì)混凝土的混合比率需要和具體的工程情況結(jié)合而確定，確?；旌媳壤目茖W(xué)性；要求水泥的初凝時(shí)間在2.5h內(nèi)，混凝的等級(jí)要超過(guò)42.5MPa ，混合物和易性要良好，防止其在運(yùn)輸期間出現(xiàn)離析或者泌水等現(xiàn)象。在灌注混凝土?xí)r，混凝土的坍塌度要在180mm～220mm間保持，讓其具有良好流動(dòng)性。若在水下對(duì)混凝土澆筑時(shí)，要先對(duì)導(dǎo)管的閉水特性實(shí)施測(cè)試，并通過(guò)導(dǎo)管法連續(xù)性灌注；此過(guò)程鋼筋的骨架可能會(huì)出現(xiàn)上浮，因此在混凝土的頂面和鋼筋骨架的底部距離1m位置處，要對(duì)混凝土的灌注速度適當(dāng)減緩，等到混凝土的頂面和鋼筋骨架的底部距離超出4m，可以對(duì)混凝土的灌注速度適當(dāng)增大。

2.8 灌注后的處理和檢查

在完成灌注工作后，相關(guān)施工人員需要做好對(duì)樁體養(yǎng)護(hù)的工作，特別是對(duì)鉆孔的灌注樁實(shí)施灑水和保溫，并對(duì)樁頭進(jìn)行處理，保證鉆孔的灌注樁具有良好質(zhì)量。對(duì)樁體的養(yǎng)護(hù)，一般要求時(shí)間超過(guò)一周。另外，完成施工后要做好反復(fù)檢查和核對(duì)。此項(xiàng)工作是此技術(shù)使用中最后的環(huán)節(jié)，對(duì)保障施工質(zhì)量具有重要作用。完成全部的施工后，要對(duì)所有環(huán)節(jié)施工情況實(shí)施反復(fù)檢查與核對(duì)處理，看地基樁成樁的質(zhì)量是否滿(mǎn)足要求，對(duì)施工中問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，避免地基樁存在不穩(wěn)定等因素而對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，鉆孔灌注樁技術(shù)具有顯著的特點(diǎn)，其在現(xiàn)階段路橋施工中也得到了廣泛運(yùn)用，但想要充分發(fā)揮此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用，需要相關(guān)單位把握好此技術(shù)的要點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際的工程情況對(duì)此技術(shù)實(shí)現(xiàn)規(guī)范的落實(shí)，這也是路橋施工中對(duì)此技術(shù)使用中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。