公路橋梁樁基旋挖鉆施工質(zhì)量安全分析

羅曉軍 （寧夏公路管理中心，寧夏 銀川 750000）

1 工程概況

本次公路橋梁樁基施工以下河沿黃河公路大橋北引橋?yàn)槔?。由于受到本次橋梁工程施工區(qū)域地質(zhì)條件因素的影響，整體地質(zhì)條件構(gòu)成相對(duì)比較復(fù)雜，為了充分保證橋梁工程項(xiàng)目的使用質(zhì)量，北引橋樁基采用旋挖鉆施工技術(shù)完成操作。通過該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，整體成孔效率相對(duì)較快、施工效率更高，對(duì)施工地質(zhì)條件的適應(yīng)性更好，成樁之后穩(wěn)定性較強(qiáng)并且具有良好的施工安全性，符合本次橋梁工程項(xiàng)目樁基礎(chǔ)的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。

2 旋挖鉆施工準(zhǔn)備工作分析

在橋梁樁基礎(chǔ)施工當(dāng)中需要使用到大量的物資和設(shè)備，保證后期樁基礎(chǔ)施工的順利開展，因此需要提前準(zhǔn)備大量的物料和設(shè)備。在物料方面，主要施工材料包含水泥、碎石、鋼筋材料、膨潤(rùn)土等，必須要嚴(yán)格對(duì)照物料清單，嚴(yán)格控制和檢查原材料質(zhì)量。比如，需要對(duì)碎石材料的級(jí)配參數(shù)、鋼筋材料規(guī)格等進(jìn)行全面復(fù)核，有效保證樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量和安全性[1]。

3 旋挖鉆施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 泥漿池、泥漿護(hù)壁施工要點(diǎn)

使用挖掘機(jī)開挖漿池，根據(jù)地質(zhì)情況，漿池位置處地質(zhì)為后填卵石砂礫料，漿池頂部在原地面基礎(chǔ)上設(shè)置護(hù)堤，護(hù)堤頂寬50cm、高50cm、坡度1:0.5。開挖出的土方，除用作護(hù)堤填料外，其余土方使用裝載機(jī)或挖掘機(jī)全部堆放整齊，邊坡坡度1:1.5。泥漿池防護(hù)欄桿，線性順直、頂面齊平、埋置牢固；壓實(shí)地表以上墊土部分，防止坍塌；護(hù)欄安裝完成后，檢查整體線形及是否牢固，用水平尺自檢，對(duì)不合格位置進(jìn)行調(diào)整加固；施工中注意機(jī)械、施工人員的安全，開挖前要提前了解地下是否有管道、電線、通信光纜等，以防破壞；若不慎碰到未探明管線，應(yīng)立刻停止開挖，并及時(shí)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)主管工程師協(xié)調(diào)解決；開挖后的泥漿池、沉淀池及安全防護(hù)網(wǎng)要注意成品保護(hù)，開挖后需馬上搭設(shè)安全防護(hù)網(wǎng)，確保人身安全，實(shí)現(xiàn)漿池防護(hù)網(wǎng)循環(huán)利用，注意保護(hù)、保管好。

3.2 護(hù)筒埋設(shè)施工

鋼護(hù)筒加工、制作、運(yùn)輸、安裝統(tǒng)一由樁基隊(duì)伍負(fù)責(zé)。鋼護(hù)筒擺放在鋼護(hù)筒插打范圍內(nèi)，避免二次倒運(yùn)。鋼護(hù)筒擺放整齊、線型一致，兩端鋼護(hù)筒使用不小于10cm 方木堵塞，防止護(hù)筒滾動(dòng)。護(hù)筒宜采用鋼板卷制，其內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑200mm，壁厚應(yīng)能使護(hù)筒保持圓筒狀且不變形；護(hù)筒埋設(shè)定位時(shí)，護(hù)筒在豎直方向的傾斜度應(yīng)不大于1%；鋼護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，可采用挖坑埋設(shè)法實(shí)測(cè)定位，且護(hù)筒的底部和外側(cè)四周應(yīng)采用黏質(zhì)土回填并分層夯實(shí)，使護(hù)筒底口處不致漏失泥漿，鋼護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)嚴(yán)格按照要求埋設(shè)。根據(jù)地表測(cè)量高程，考慮到鋼護(hù)筒周轉(zhuǎn)使用，宜以最深的鋼護(hù)筒為準(zhǔn)。根據(jù)規(guī)范要求，陸地鋼護(hù)筒頂面宜高出原地面30cm以上，護(hù)筒中心位置和樁體結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)之間誤差量不能超過50mm。除此之外，還需要重點(diǎn)防護(hù)處理護(hù)筒連接位置，有效保證整個(gè)護(hù)筒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性[2]。

3.3 鉆孔施工

鉆機(jī)就位前，檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，檢查鉆具及配套設(shè)備的安裝就位及水電供應(yīng)情況。開始鉆孔作業(yè)，鉆進(jìn)過程中應(yīng)保證孔內(nèi)泥漿面高于護(hù)筒底角0.5m以上或地下水位以上1.5m～2m，開鉆時(shí)低檔慢速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至護(hù)筒下1m后，再以正常速度鉆進(jìn)。

鉆進(jìn)過程中應(yīng)經(jīng)常檢查土層變化，對(duì)不同土層采用不同的鉆進(jìn)速度；在砂土或容易塌孔的土層中鉆孔時(shí)，采用慢速輕壓鉆進(jìn)，同時(shí)應(yīng)提高孔內(nèi)水頭和泥漿比重。在鉆進(jìn)過程中應(yīng)時(shí)刻注意鉆機(jī)儀表，如儀表顯示豎直度有變化，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。鉆孔過程中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)孔內(nèi)泥漿的性能進(jìn)行檢測(cè)，每4h 并在地層發(fā)生變化處檢測(cè)泥漿性能，不符合要求時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整。鉆進(jìn)過程中注意地層變化，當(dāng)與設(shè)計(jì)地層不符時(shí)，及時(shí)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)主管工程師，鉆進(jìn)成孔后首先確認(rèn)地質(zhì)情況，然后進(jìn)行下道工序。

鉆進(jìn)過程及時(shí)填寫鉆孔記錄表，每2m 填寫一次，地層變化時(shí)著重標(biāo)明。鉆孔中生成的泥漿，抽入泥漿沉淀池，沉淀后抽入儲(chǔ)漿池循環(huán)使用。施工產(chǎn)生的鉆渣應(yīng)集中堆放，由專車運(yùn)至棄土場(chǎng)以防對(duì)環(huán)境造成污染。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到特定程度之后，經(jīng)常會(huì)遇到一些比較堅(jiān)硬的巖層地質(zhì)條件，此時(shí)需要觀察旋挖鉆機(jī)設(shè)備的工作壓力表參數(shù)情況，當(dāng)工作壓力產(chǎn)生異常時(shí)，需要適當(dāng)調(diào)整鉆機(jī)設(shè)備的功率，避免出現(xiàn)鉆頭卡死等問題。除此之外，還要周期性檢查鉆頭質(zhì)量，如果出現(xiàn)比較嚴(yán)重的磨損問題，需要及時(shí)更換鉆頭[3]。

3.4 鋼筋籠下放

根據(jù)旋挖鉆孔施工的相關(guān)要求完成特定規(guī)格的鋼筋籠焊接工作，然后將焊接完成之后的鋼筋籠直接下放到鉆孔內(nèi)部。第一吊點(diǎn)設(shè)在距單節(jié)鋼筋籠上部三分之一的位置（視單節(jié)鋼筋籠長(zhǎng)度實(shí)際調(diào)整），第二吊點(diǎn)設(shè)在單節(jié)鋼筋籠長(zhǎng)度中點(diǎn)到下三分之一點(diǎn)之間。起吊時(shí)先用吊車大鉤起吊第一點(diǎn)，使單節(jié)鋼筋籠稍提起，再用小鉤同時(shí)起吊第二點(diǎn)。待單節(jié)鋼筋籠離開地面后，第二點(diǎn)停止起吊，繼續(xù)提升第一點(diǎn)。隨著第一點(diǎn)不斷上升，慢慢放松第二點(diǎn)，直到與地面垂直（吊點(diǎn)位置可先不焊死箍筋，待籠子下放連接時(shí)再點(diǎn)焊箍筋）。

3.5 混凝土澆筑施工

在混凝土澆筑施工之前需要將混凝土澆筑導(dǎo)管沿著鋼筋籠下方的位置設(shè)置在鉆孔的底部，導(dǎo)管的直徑大小為220mm，在混凝土灌注施工之前，通過使用少量的清水對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行徹底清理，充分保證導(dǎo)管內(nèi)壁的濕潤(rùn)程度，同時(shí)降低混凝土的流動(dòng)阻力大小，將導(dǎo)管上端直接連接到料口位置，同時(shí)將混凝土直接沿著導(dǎo)管灌注到鉆孔內(nèi)部，根據(jù)先慢后快的澆注施工原則，有效防止鋼筋籠產(chǎn)生上浮情況。

首批混凝土灌注完成后可用小料斗繼續(xù)進(jìn)行混凝土的灌注，導(dǎo)管的埋深控制在2m～6m，同時(shí)觀測(cè)混凝土的工作性能，及時(shí)認(rèn)真填寫混凝土灌注記錄表。導(dǎo)管拆除后應(yīng)立即沖洗干凈并擺放整齊，特別注意保持絲扣清潔。在混凝土灌注過程中將樁孔內(nèi)的泥漿抽取到沉淀池內(nèi)，沉淀后循環(huán)使用。在灌注臨近結(jié)束時(shí)，核對(duì)混凝土的灌注數(shù)量，準(zhǔn)確測(cè)定混凝土面高度。導(dǎo)管隨拔隨洗，并放置在導(dǎo)管架上；待混凝土澆筑完畢后清洗干凈料斗，放到指定的存放位置，保證下次快速取用。每一個(gè)鉆孔灌注施工需要保證一次性完成，同時(shí)還需要保證成樁工作效果。

在混凝土灌注樁施工距離達(dá)到鉆孔頂端之后，需要及時(shí)停止灌注施工，向其中插入振搗棒然后振搗，進(jìn)一步增加混凝土材料的密實(shí)程度和穩(wěn)定性。混凝土材料的振搗工作時(shí)間控制在15min～20min之間，振搗工作結(jié)束之后需要保證混凝土材料靜置1h左右，期間混凝土?xí)霈F(xiàn)自然沉降情況，然后需要進(jìn)行新一輪的補(bǔ)漿處理。灌注的樁頂高程比設(shè)計(jì)高程高出1.5m～2m，當(dāng)存在地質(zhì)較差、孔內(nèi)泥漿密度過大等情況時(shí)，適當(dāng)提高其超灌的高度。

3.6 成樁質(zhì)量檢測(cè)工作要點(diǎn)

在項(xiàng)目工程施工現(xiàn)場(chǎng)鉆孔澆筑施工結(jié)束后，需要進(jìn)行大約7d的養(yǎng)護(hù)，等到混凝土完全硬化成型之后檢測(cè)后續(xù)的成樁質(zhì)量。為了充分保證檢測(cè)工作結(jié)果的精確性，需要邀請(qǐng)一些具有專業(yè)資質(zhì)的檢測(cè)工作單位或者是專業(yè)的檢測(cè)工作人員來(lái)進(jìn)行檢測(cè)分析。在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作過程中，相關(guān)施工人員、工程項(xiàng)目監(jiān)理工作人員以及檢測(cè)工作人員必須要同時(shí)在場(chǎng)，可以通過采取無(wú)損檢測(cè)工作方法，對(duì)樁體的實(shí)際長(zhǎng)度、材料強(qiáng)度、材料密度等進(jìn)行檢測(cè)和分析，保證最終的檢測(cè)工作結(jié)果符合工程整體要求，同時(shí)在所有檢測(cè)工作結(jié)束之后，需要進(jìn)一步確認(rèn)出現(xiàn)廢樁的數(shù)量以及具體位置，然后進(jìn)行后續(xù)的補(bǔ)樁施工。

4 樁基旋挖鉆施工安全問題與處理

4.1 樁身夾泥問題

在橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)施工區(qū)域，如果存在大量的淤泥質(zhì)軟土，在施工當(dāng)中容易造成管外的淤泥直接涌入到樁身結(jié)構(gòu)當(dāng)中，在后續(xù)的成樁過程中會(huì)出現(xiàn)樁身夾泥情況，樁身夾泥問題會(huì)直接造成旋挖樁的承載能力不足進(jìn)而產(chǎn)生安全隱患問題。在后續(xù)的橋梁正式通車之后，樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由于不滿足承重工作要求而產(chǎn)生彎折和變形情況，直接影響到整個(gè)橋梁工程的使用安全性和穩(wěn)定性，因此針對(duì)這一問題必須要有效結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)條件特性，有效控制拔管速率，將護(hù)筒完全拔除之后需要立即使用鋼筋網(wǎng)片對(duì)其進(jìn)行封堵，將混凝土材料靜置2h左右之后方可進(jìn)行后續(xù)的回填處理。

4.2 堵管問題

堵管問題是旋挖鉆施工過程中比較常見的安全問題之一，造成堵管問題的因素較多，比如管道自身的質(zhì)量問題，存在明顯的漏水和變形問題，在混凝土灌注施工過程中，管道內(nèi)部的混凝土無(wú)法實(shí)現(xiàn)順利流出而產(chǎn)生堵管。另外一個(gè)影響因素是混凝土材料自身問題，比如所使用的混凝土車輛在材料運(yùn)輸工作過程中，由于材料的運(yùn)輸距離和運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，造成混凝土材料產(chǎn)生硬化問題，進(jìn)一步加大了混凝土導(dǎo)管的堵塞概率。預(yù)防處理方法主要包含以下幾個(gè)方面：第一，在下放導(dǎo)管之前需要注意全面檢查導(dǎo)管的質(zhì)量，主要包含導(dǎo)管的直徑大小是否符合混凝土材料施工標(biāo)準(zhǔn)，觀察導(dǎo)管是否存在明顯變形的質(zhì)量問題；第二，需要有效控制混凝土材料質(zhì)量，保證混凝土材料現(xiàn)配現(xiàn)用，合理控制混凝土材料的運(yùn)輸時(shí)間，避免對(duì)樁體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和安全性造成不良影響。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上，在實(shí)際施工過程中相關(guān)工程施工人員，不但需要全面控制樁基旋挖鉆施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，還需要充分保證該項(xiàng)施工內(nèi)容的安全性，避免產(chǎn)生意外安全事故，推動(dòng)整個(gè)公路橋梁項(xiàng)目工程建設(shè)施工的順利進(jìn)行。