路橋施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用及實施要點分析

陳康華

（永康市大通公路工程有限公司，浙江 永康 321300）

0 引言

交通是國家發(fā)展的重要基礎(chǔ)，路橋運輸工程的作用顯著。其中鉆孔灌注樁技術(shù)，具備低成本、強適應(yīng)性、較強隱蔽性優(yōu)勢，被推廣應(yīng)用到公路工程中，有助于提升路橋工程質(zhì)量與安全，延長工程運營壽命。在施工操作中大部分都集中在地面、水面，且施工工藝復(fù)雜。

所以在施工中若出現(xiàn)不良問題，則會埋下工程質(zhì)量安全隱患，從而影響公路橋梁工程安全性，因此加強鉆孔灌注樁技術(shù)分析，有助于提升施工水平，維護工程質(zhì)量安全。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)，施工內(nèi)容包括鉆孔、漿液灌注等。工程施工時，技術(shù)人員在鉆機設(shè)備鉆孔的同時將混凝土灌注到孔內(nèi)，形成灌注樁。施工期間，按照標準技術(shù)方式，以鉆孔直徑、深度為主，明確混凝土數(shù)量，進行材料采購。

完成鉆孔施工后，向孔內(nèi)灌注混凝土，促使孔內(nèi)雜質(zhì)、水分排出，清理泥漿液，保證混凝土可以充分接觸鉆孔底部，維護灌注效果與質(zhì)量。同時，埋設(shè)導(dǎo)管時，應(yīng)當達到混凝土灌注深度要求，在鉆孔內(nèi)形成隔離措施，劃分水和泥漿，以免影響施工進度;待準備工作完工后，做好下道灌注施工。

2 路橋施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用

某公路橋梁長度為200m，上部為單箱室變截面箱梁，下部橋墩為圓端實體橋墩，承臺使用混凝土結(jié)構(gòu)形式，基礎(chǔ)部分采用鉆孔灌注樁方，樁徑1.8m，樁間距50m。橋梁工程樁孔比較多，因此應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。

2.1 施工準備工作

2.1.1 施工方案審核

優(yōu)化設(shè)計施工方案，應(yīng)當注重方案審核，之后再應(yīng)用到工程建設(shè)中。遵循設(shè)計圖紙、法律規(guī)定、工程地質(zhì)信息，對施工方案編制依據(jù)進行審核，同時做好技術(shù)指導(dǎo)，優(yōu)化施工流程圖，落實各項安全措施。同時，注重審核方案的故障應(yīng)急效果。在審核期間，必須加強前瞻性，深入分析施工方案的內(nèi)在問題，并提出科學(xué)措施予以處理，確保方案實施的主動性。

2.1.2 施工準備檢查

施工方案審核通過后，要著重檢查施工準備工作，涉及泥漿循環(huán)、泥漿池、沉淀池等，須全面檢查水源質(zhì)量，滿足灌注樁施工要求。對于導(dǎo)管施工，要注重水密性壓力試驗，按照施工要求，選擇適宜的料斗，科學(xué)管控工程質(zhì)量與安全，消除不良影響。針對承包商，實行復(fù)核放樣處理，準確定位樁位，維護護筒位置是否準確。鉆孔就位后，垂直插入鉆桿。成孔后，檢查泥漿液，處理好超標問題，再派遣專人檢查施工情況，提升成孔數(shù)據(jù)的真實性與可靠性。

2.2 灌注樁制造與管理

2.2.1 成孔清理

移除鉆桿之后，孔底會有殘渣遺留，如果殘渣清理不及時，則會影響灌注樁承載性能，所以必須注重清孔處理。泥漿沖刷時，極易產(chǎn)生動力勢能，對孔底沉渣沖擊大，導(dǎo)致沉渣成為懸浮狀態(tài)。泥漿膠體黏結(jié)力作用下，泥漿會將細砂帶出樁孔，所以必須確?？變?nèi)雜物清潔效果。鉆孔灌注樁施工時，泥漿清孔效果佳，可以發(fā)揮出護壁作用。但是，當泥漿配制不當時，則會影響灌注樁施工質(zhì)量。在灌注樁施工中，以高塑性黏土配置為主，拌制泥漿材料時，結(jié)合土層性質(zhì)、拌制設(shè)備、施工工藝，優(yōu)化泥漿配合比。工程建設(shè)期間，為了維護孔壁穩(wěn)定性，需要注重鉆孔、泥漿參數(shù)控制，參數(shù)如表1所示。

表1 成孔泥漿參數(shù)

2.2.2 鋼筋籠制作與吊放

在制作和吊放鋼筋籠時，必須遵循工程方案要求，分節(jié)制作鋼筋籠。要在清孔之前進行制作，保證鋼筋籠制作效果，之后應(yīng)用到工程建設(shè)中。控制分段骨架，錯開連接接頭，控制變形問題，同時，為了加強保護層效果，將墊塊設(shè)置在鋼筋籠外側(cè)，設(shè)置間距為2m。在吊放過程中，如果鋼筋籠彎曲，就會出現(xiàn)箍筋變形、脫落問題，并且導(dǎo)致鋼筋籠與孔壁接觸，致使鋼筋籠上浮。因此，要注重鋼筋籠加工組裝，合理控制鋼筋籠吊運碰撞問題，降低變形影響。吊放鋼筋籠時，確保鋼筋籠中心、樁基中心對齊，以免碰撞孔壁。鋼筋籠安放時，防止落入樁孔內(nèi)，也不能敲打鋼筋籠頂部。鋼筋籠滿足設(shè)計要求，確保固定在孔口位置。

2.2.3 預(yù)防鋼筋籠上浮技術(shù)

鉆孔灌注樁施工操作中，如果鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，會極大影響后續(xù)施工操作。灌漿操作期間，混凝土與導(dǎo)管產(chǎn)生向上作用力，加劇鋼筋籠上浮。吊放鋼筋籠時，使用混凝土壓制，確保導(dǎo)管插入到孔徑中央位置。

2.2.4 預(yù)防灌漿氣塞技術(shù)

灌漿施工時，緩慢注入漿液。導(dǎo)管內(nèi)混入空氣后，會產(chǎn)生壓縮效應(yīng)，出現(xiàn)氣塞影響。施工人員灌漿操作時，沿著導(dǎo)管邊緣灌注，排出導(dǎo)管內(nèi)部空氣。對于篩孔導(dǎo)管，安裝在導(dǎo)管口位置，能夠發(fā)揮出透氣效果。

2.2.5 埋管技術(shù)

鉆孔灌注樁施工中，注重埋管技術(shù)。灌漿操作結(jié)束后，混凝土內(nèi)導(dǎo)管拔出難度大，加劇摩擦影響。此時強行拔管，會導(dǎo)致導(dǎo)管拉斷，斷管留在灌注樁內(nèi)，對承載性能影響大。所以，灌注樁內(nèi)埋設(shè)導(dǎo)管時，必須制定科學(xué)措施，合理控制埋管深度，減少彎折與扭曲問題，深度為8m。灌漿施工時，必須做好振搗處理，維護混凝土密實度；灌漿操作前，檢查導(dǎo)管口固定螺絲，避免螺絲松動，導(dǎo)管深入到孔內(nèi)。灌漿施工時，嚴禁拔出導(dǎo)管，造成導(dǎo)管變形斷管。完成灌注操作后，如果混凝土沒有凝固，使用千斤頂試拔，并且插入護筒?；炷廖蘸?，拔出導(dǎo)管，做好補漿處理，維護鉆孔灌注樁效果。

2.2.6 水下灌注泥漿配置與二次清孔

一般灌注樁成孔操作中，注重清孔處理，可以避免出現(xiàn)堵孔問題。灌注樁成孔符合設(shè)計標準，在原位置鉆孔，清孔標準為返漿比＜1，沉渣厚度＜50mm。鋼筋籠、導(dǎo)管沉放時，注重觀察穩(wěn)固性、密實度指標，控制漏漿、漏氣問題，維護灌漿質(zhì)量安全。導(dǎo)管、鋼筋籠吊放時，確保懸浮沉渣清潔效果，避免深入底部?；炷凉嘧r，嚴禁沖擊沉渣，以免形成永久性沉渣。注重維護灌注樁質(zhì)量，做好二次清孔?；炷凉嘧r，利用導(dǎo)管清孔，確保孔底沉渣，孔口返漿重達標后，再進行水下混凝土灌注，確保工程建設(shè)質(zhì)量。

2.2.7 混凝土水下灌注

在路橋工程施工中，關(guān)注混凝土水下灌注施工。在具體施工中，會遇到混凝土離析問題，對灌注樁質(zhì)量影響大，必須科學(xué)設(shè)置配合比，控制混凝土離析問題。在施工現(xiàn)場，施工人員優(yōu)化配置工程材料，調(diào)整配合比。在配比操作時，遵循水泥規(guī)格、含水率、砂石料尺寸。為了確保灌注樁配合比達標，拌和操作前，注重核查配合比，檢驗計量數(shù)據(jù)。

首先，統(tǒng)計混凝土參數(shù)。水下灌注樁包含以下內(nèi)容：第一，原材料。采購原材料時，注重查看質(zhì)保書。按照水下混凝土性能，做好抽樣、復(fù)查工作。材料、質(zhì)保書內(nèi)容存在出入時，嚴禁材料入場。第二，混凝土初凝時間。初凝時間為3～5h，當外加劑不同時，材料初凝時間差異大。3～5h 初凝，以小樁徑、淺孔灌注樁為主；深樁水下灌注樁，初凝時間長，需要添加緩凝劑，適當延長初凝時間。第三，混凝土攪拌時間。水下灌注樁遵循標準要求，將砂石、水泥、水添加至料斗內(nèi)，進行充分攪拌。拌和料內(nèi)添加水量，以砂石含水量維族，控制添加量。攪拌操作時，加水至出料時間為70s，保證混凝土流動性、保水性。確保坍落度選擇合理，水下斷樁事故，會導(dǎo)致導(dǎo)管阻塞、夾泥沙，相應(yīng)增加處理難度。灌注操作前，注重控制攪拌時間、坍落度?；炷翉姸取嚢钑r間關(guān)聯(lián)強，選擇坍落度時，參考混凝土面標高、導(dǎo)管埋設(shè)深度、孔深，將坍落度設(shè)定為18cm。

其次，操作技術(shù)。第一，初批混凝土灌注。準確計算灌注量，參考成孔直徑、泥漿密度、導(dǎo)管直徑、孔深等指標，確保初批灌注量設(shè)置合理性。按照孔徑大小，調(diào)整混凝土量。初灌量大，攪拌時間長，會引發(fā)離析問題。初批混凝土灌注時，對和易性影響大，會加大阻力，堵塞混凝土導(dǎo)管，混凝土殘留多。為了改善不良問題，施工人員注重起重機配置，加快漏斗下料速度，拉開導(dǎo)管。設(shè)備起重效果不足，則改用卷揚機設(shè)備，拉緊漏斗，確保振動均勻性，加快混凝土下滑，保證灌注樁施工效果。第二，二次灌注。操作期間，如果應(yīng)用間斷性灌注方法，會出現(xiàn)倒掛牽動問題，注重檢測管口返漿量，通過科學(xué)措施控制返漿。第三，后期灌注。灌注操作時，會降低孔內(nèi)壓力，下部混凝土密度高于上部，混凝土密實度、漏斗誤差大。第四，灌注速度?？刂苹炷脸跄龝r間，提升灌注速度，維護灌注質(zhì)量。同時做好準備工作，注重各道施工工序配合度。

3 路橋工程中鉆孔灌注樁施工問題與處理措施

3.1 護筒冒水

護筒冒水原因較多，比如護筒密實度不足、水位差大、鉆頭起落碰撞等，因此，需要采用以下措施：第一，護筒埋設(shè)時，使用黏土夯實坑地周圍土體；第二，合理設(shè)置護筒高度，做好鉆孔施工，護筒水頭高度1.5m；第三，鉆頭起落時，嚴禁碰撞護筒。護筒冒水時，不能使用黏土加固坑地周邊。當護筒出現(xiàn)明顯下沉情況時，則必須重新安裝護筒。

3.2 鉆孔偏斜

鉆孔偏斜的原因較多，例如鉆機裝置不平整、鉆進沉降不均勻，都會造成鉆孔偏斜問題。當場地密實度、平整度不佳時，則鉆頭翼板磨損度不同，對鉆頭受力狀態(tài)影響大，鉆桿彎曲、接頭間隙大，如果遇到軟弱、硬結(jié)土層交接位置，則會增加鉆壓，影響鉆頭受力均勻度，鉆頭偏離方向。

在防治這些可能出現(xiàn)的問題時，應(yīng)當采用以下措施：第一，注重施工場地平整處理；第二，注重檢查鉆頭、鉆桿接頭、鉆桿質(zhì)量，及時更換破損部件；第三，鉆機安裝時，轉(zhuǎn)盤中心、起吊滑輪處于同一軸線，鉆桿位置偏差不足20cm。第四，軟硬土層交界面，選擇傾斜巖面位置進行鉆孔，以“低速低壓”鉆法為主。當鉆孔偏斜時，適當提高鉆頭，實行上下掃鉆操作，降低土質(zhì)硬度。鉆孔局部回填黏土、孔偏離0.5m，則必須重新鉆孔。

3.3 塌孔

塌孔原因比較多，泥漿性不滿足標準要求、護筒底腳滲水、孔內(nèi)水位下降等都會引發(fā)塌孔問題。當施工操作不合理，則在鉆頭提起、鋼筋籠下落時，出現(xiàn)孔壁碰撞問題，河流漲潮時，孔內(nèi)外水位差小，無法維持原有落水壓力，松軟砂層鉆孔，必須提升鉆進速度。當成孔停留長，不及時灌注混凝土，也會出現(xiàn)塌孔問題。

針對這些可能發(fā)生的問題，應(yīng)當采用以下措施：第一，選擇黏度、比重、膠體率均比較大的泥漿；第二，孔內(nèi)坍塌時，首先要了解坍塌位置，以黏土回填，確保沉淀密實后，再鉆進操作，注重泥漿護壁處理；第三，孔口坍塌時，立刻拆除護筒，鉆孔回填時，再次埋設(shè)護筒；第四，清孔操作時，派遣專人補水，確保內(nèi)外水位差穩(wěn)定，及時開展混凝土灌注操作，縮短中斷時間；第五，松散粉砂土、流砂內(nèi)鉆孔時，注重進尺速度、沖程速度控制。

3.4 掉鉆、卡鉆、埋鉆

導(dǎo)致掉鉆、卡鉆、埋鉆的原因可能是使用沖擊鉆鉆孔時，鉆頭旋轉(zhuǎn)不均勻；鉆孔內(nèi)存在大量探頭石，出現(xiàn)卡鉆影響；護筒下端傾斜，會撞擊鉆頭，從而出現(xiàn)變形、卡鉆問題；電機接線錯誤，會導(dǎo)致鉆桿無法反轉(zhuǎn)，甚至松脫，導(dǎo)致裝置磨損量增加，不僅會影響鉆桿接頭效果，還會引發(fā)掉鉆事故。

問題防治措施如下：第一，注重檢查聯(lián)結(jié)裝置、轉(zhuǎn)向裝置、鋼絲繩、鉆桿磨損度，及時更換新的零部件，降低掉鉆影響；第二，采用低沖程時，間隔更換為高沖程，確保沖錐充足轉(zhuǎn)動，避免出現(xiàn)卡鉆、梅花孔現(xiàn)象。第三，針對卡鉆現(xiàn)象，嚴禁強行提升鉆頭，必須輕提鉆頭。如果無法提出，改為小鉆機沖擊，促使鉆頭周邊渣滓松動，之后再提出。

4 結(jié)語

綜上所述，在路橋工程施工中，鉆孔灌注樁技術(shù)屬于重要組成，能夠維護工程建設(shè)效果與質(zhì)量。在施工建設(shè)期間，結(jié)合鉆孔灌注樁技術(shù)、路橋施工安全，做好施工各工序監(jiān)控與管理，組織工程人員參與安全教育、施工技能培訓(xùn)活動，全面滿足工程建設(shè)要求，提升路橋工程建設(shè)效益。