橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討

陳灼

摘 要：為探討橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)，采用工程實(shí)例結(jié)合理論實(shí)踐的方法，分析了鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，并提出常見問題的處理方法。分析結(jié)果表明，基礎(chǔ)施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。鉆孔灌注樁施工技術(shù)在施工質(zhì)量、施工效率、適應(yīng)性、施工成本等方面都有很多優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用到橋梁工程基礎(chǔ)施工中，可有效提升基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、承載力，從而提升橋梁工程建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;護(hù)筒埋設(shè);鉆孔;水下混凝土灌注

1、工程概述

某橋梁工程，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度為1.26km，其中138.5m的路段，經(jīng)過了軟土地基路段，平均含水量達(dá)到38.64%，強(qiáng)度差，穩(wěn)定性不足，無法滿足橋梁工程施工要求。施工單位通過地質(zhì)勘查和分析研究，認(rèn)為鉆孔灌注樁施工技術(shù)更能滿足本工程基礎(chǔ)加固的要求，而且經(jīng)濟(jì)合理，取得了良好效果，值得類似工程大力參考和借鑒。

2、鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1做好現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

在鉆孔灌注樁正式施工之前，為保證各道工序能夠高效、安全、有序的開展，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面系統(tǒng)的清理，去除各種樹皮、草根、建筑垃圾等，并對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整處理，以便為鉆機(jī)的安裝營(yíng)造一個(gè)平整的條件?，F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備完成之后，利用全站儀測(cè)量每根鉆孔灌注樁的具體位置，確定好之后，插入鋼釬，用混凝土進(jìn)行澆筑固定，并在鉆孔灌注樁的四周布設(shè)護(hù)樁，為后期鉆孔施工提供良好的條件和環(huán)境。

2.2護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)是鉆孔灌注樁施工的主要工序，其主要作用是護(hù)壁、鉆頭導(dǎo)線、隔離地表水，并為鉆頭開始鉆進(jìn)營(yíng)造一個(gè)良好條件。案例工程鉆孔灌注樁施工區(qū)域?yàn)檐浲恋鼗?，含水量比較大，為給鉆孔營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境，采取了鋼護(hù)筒，保證護(hù)筒的直徑比設(shè)計(jì)鉆孔灌注樁的樁徑能夠大出20～40cm，并保證護(hù)筒埋設(shè)的深度不低于1.5m，高出地面的高度不能小于30cm，如果遇到集水坑，則高出水面高度要控制在1.5～2.0m之間，保證護(hù)筒的中心能夠和樁位相互重合，二者之間的最大誤差不能超過10mm，護(hù)筒埋設(shè)完成之后，需要由監(jiān)理單位按照設(shè)計(jì)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收合格之后，在護(hù)筒周圍進(jìn)行填土密實(shí)處理，以保證護(hù)筒的穩(wěn)定性和牢固性。

2.3鉆機(jī)就位

在鉆機(jī)正式就位之前，需要對(duì)地基的穩(wěn)定性和承載力進(jìn)行檢驗(yàn)，如果鉆機(jī)施工中布設(shè)了鉆塔，需要先利用鉆機(jī)動(dòng)力配合地籠的方法，將鉆機(jī)移動(dòng)到大致的位置，再通過千斤頂將機(jī)架頂起，進(jìn)一步明確定位，以保證鉆頭、固定鉆桿的卡孔、其中滑輪、護(hù)筒中心等都處于相同的垂直線線上，以保證鉆機(jī)鉆孔的垂直度，鉆機(jī)的位置偏差不能超過2cm。

2.4制備泥漿

泥漿是鉆孔灌注樁施工的主要材料，泥漿配制質(zhì)量，直接關(guān)系到整個(gè)工程的總體質(zhì)量，因此，在案例工程施工中，泥漿選擇由水、黏土、外加劑按照一定的比例混合而成。在進(jìn)行鉆孔泥漿和經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿時(shí)，需要按照鉆孔的方法和地層的實(shí)際情況，合理確定泥漿的稠度，按照地層變化情況和施工操作的便捷性，合理調(diào)整和控制泥漿稠度。對(duì)案例工程而言，鉆孔灌注樁的深度比較大，如果泥漿稠度過小，則會(huì)降低排渣效率，泥漿護(hù)壁的性能也會(huì)有所降低。但如果泥漿稠度過大，會(huì)在一定程度上削弱鉆頭的沖擊力，降低鉆速，影響鉆孔灌注樁的總體進(jìn)度和質(zhì)量。

2.5鉆孔施工

鉆孔施工中主要工藝泥漿護(hù)壁，特別是針對(duì)那些流砂覆蓋層比較厚的地層，在鉆孔施工中泥漿護(hù)壁顯得尤為必要。這就需要結(jié)合地層實(shí)際情況，配制與之相適的泥漿性能，并注重泥漿用量、濃度的調(diào)整，除此之外，還需要高度重視水頭的調(diào)整，控制鉆孔泥漿始終能夠高出孔外水位100～150cm。對(duì)準(zhǔn)測(cè)量放線的點(diǎn)位，啟動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，控制鉆孔片偏差不超過10cm，孔徑的傾斜度不應(yīng)超過1%的孔深。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)標(biāo)高之后，及時(shí)用制作好的籠式檢孔器進(jìn)行檢測(cè)，具體的檢測(cè)過程為：用片石壓重之后進(jìn)行下沉檢測(cè)，如果下沉沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，那么就說明了孔徑、孔深不足或者是孔位傾斜，應(yīng)該回填重鉆，以此來確保成孔的高質(zhì)量水平。鉆孔施工務(wù)必要一次成孔，不得在中途停止。

2.6清孔

鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，需要對(duì)鉆孔的深度、孔徑、傾斜度等進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證各項(xiàng)指標(biāo)和參數(shù)都達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，再進(jìn)行清空操作。本工程在清孔，始終保證鉆孔中的水頭高度在一定的范圍之內(nèi)，以免發(fā)生塌孔問題[1]。為保證鉆孔深度，保證橋梁工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，不可采用深鉆孔的方法來代替清孔作業(yè)。用制備好的泥漿鉆孔中的渣土清理干凈，保證出漿用手觸摸沒有砂礫之后，結(jié)束清孔。鋼筋籠吊放完成，水下混凝土灌注之前，需要進(jìn)行第二次清孔，為混凝土灌注營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

2.7鋼筋籠制作和安裝

案例工程鉆孔深度比較大，為保證鋼筋籠的穩(wěn)定性，提升鉆孔灌注樁的種類，鋼筋籠在加工廠房?jī)?nèi)集中下料，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)焊接制作成鋼筋籠。每隔2m設(shè)置四個(gè)混凝土耳環(huán)，以保證鋼筋籠的設(shè)計(jì)位置能夠符合設(shè)計(jì)要求。此外，為便于鋼筋籠吊裝，當(dāng)鋼筋籠的長(zhǎng)度不足12m時(shí)，要用吊車一次性吊裝完成。超過12m時(shí)則要采取分節(jié)吊裝的方法，在空口位置需要進(jìn)行恢復(fù)接長(zhǎng)處理。鋼筋籠在整個(gè)下放過程中，必須保證鋼筋籠垂直下放，傾斜度控制在1%以內(nèi)，以免鋼筋籠碰撞孔壁，引起塌孔和破壞樁徑的問題，保證鉆孔灌注樁總體施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

2.8水下混凝土灌注

水下混凝土灌注的橋梁工程基礎(chǔ)灌注樁施工的核心環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)工程的總體質(zhì)量，因此，必須對(duì)水下混凝土灌注過程進(jìn)行全面系統(tǒng)的控制，具體而言，可從以下幾個(gè)方面同時(shí)入手：

第一，通過多次配比試驗(yàn)，確定混凝土配合比。本工程在水下混凝土灌注樁中，采取了C30混凝土，要控制水灰比不超過0.5，粗骨料的最大粒徑不能超過4cm，并且不能超過鋼筋籠主筋最小凈距的四分之一[2]。拌和好的混凝土需要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，保證混凝土具有良好的和易性，且無離析，無泌水，初凝時(shí)間不能超過2.5h。混凝土還要具有良好的和易性，坍落度要控制在18cm～22cm之間，如果在炎熱的夏季施工中，需要適當(dāng)提升混凝土的坍落度，經(jīng)過運(yùn)輸過程的損失后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行灌注混凝土坍落度最低不能低于18cm，在正式灌注之前，還要及時(shí)測(cè)量混凝土的坍落度，達(dá)標(biāo)后才能繼續(xù)澆筑。

第二，首批混凝土的灌注量，需要結(jié)合孔徑、孔深、導(dǎo)管埋設(shè)深度等進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，保證導(dǎo)管中的水被全部壓出之后，混凝土能夠填滿整個(gè)導(dǎo)管底部，并保證導(dǎo)管口埋入混凝土的深度不小于1m。

第三，剪球之后需要緩慢的向?qū)Ч苤袃A倒混凝土，以免形成高壓氣囊。為保證鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。水下混凝土灌注需要連續(xù)進(jìn)行，中途嚴(yán)禁停頓，控制好導(dǎo)管中混凝土下降和孔內(nèi)水位的升降情況，定期測(cè)量孔內(nèi)混凝土面的高度和導(dǎo)管埋入混凝土的深度，控制導(dǎo)管在混凝土中的埋入深度始終在2～6m之間。

3、常見問題的處理方法

3.1縮頸的處理方法

引起縮頸的主要原因是軟土層受到地下水和周圍車輛振動(dòng)的影響比較大，塑性土發(fā)生膨脹等。

處理方法：在軟塑底層施工中要盡量采取失水率比較小的優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行護(hù)壁，以降低失水率。在成孔施工中，要適當(dāng)加大泵量，加快成孔的速度，盡快形成泥皮，保護(hù)孔壁，可有效處理縮頸問題[3]。

3.2護(hù)筒冒水的處理方法

引起護(hù)筒冒水的主要原因是護(hù)筒周圍密實(shí)度不足，或者是護(hù)筒水位差太大。

處理方法：在進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，四周需要用粘土層夯實(shí)處理，在鉆孔施工中需要始終保證護(hù)筒內(nèi)的水頭高度在1～1.5m之間。

3.3鋼筋籠上浮問題的處理方法

在水下混凝土灌注中，如果導(dǎo)管提升的速度太快，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠的距離在1m左右時(shí)，澆筑混凝土?xí)r，從導(dǎo)管流出的混凝土沖擊力比較大，引起了鋼筋籠上浮問題。

處理方法：在混凝土灌注中，需要保證導(dǎo)管在混凝土中埋設(shè)深度在1.5～2m之間，并適當(dāng)降低混凝土的澆筑速度。

結(jié)束語：

綜上所述，結(jié)合工程實(shí)例，探討了橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)，探討結(jié)果表明，鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有施工速度快、成孔質(zhì)量高、環(huán)境污染小、操作靈活方便、安全性能高及適用性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)。將其應(yīng)用到橋梁工程施工中，可大幅度提升橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載力，更好的保障橋梁上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量，值得在橋梁工程施工中大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]付雷.橋梁樁基工程中的鉆孔灌注樁施工及其控制[J].建筑技術(shù)研究，2021，3（10）：25-26.

[2]王俊福.工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用探討[J].住宅與房地產(chǎn)，2020，593（32）：139+141.

[3]王偉，蔡玉潔.鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁工程施工中的應(yīng)用[J].河南科技，2021，40（9）：3.