淺論橋梁工程中大孔徑樁基的施工

李凡剛

摘 要：隨著鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用和不斷發(fā)展，特別是在大型工廠、倉庫和橋梁基礎(chǔ)的建設(shè)中，應(yīng)用越來越廣泛，本文對在橋梁工程中使用大孔徑樁基施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：橋梁;樁基;大孔徑;施工技術(shù)

1 鉆孔灌注樁施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 優(yōu)勢

與錘擊方法相比，鉆孔灌注樁施工方法的施工噪聲和振動(dòng)要小得多。與預(yù)制樁相比，鉆機(jī)的能量很大，可以制成直徑更大、樁身更長的大孔徑樁基，還可以根據(jù)構(gòu)造、場地基礎(chǔ)條件調(diào)整樁長并減少材料浪費(fèi)，可以避免預(yù)制樁無法在現(xiàn)場組裝或由于施工條件而難以運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場的問題。在施工過程中可以觀察到樁的情況，可以準(zhǔn)確地確定承重層的位置，在不同的地基情況中都可以使用此方法使用。而錘擊法不僅對地基不能加固，還會(huì)使樁周圍的地基松弛和軟化。

1.2 缺點(diǎn)

由于施工質(zhì)量與樁的承載力直接相關(guān)，因此應(yīng)特別注意處理諸如塌方、沙土事故和重物等事故。由于混凝土是在泥漿中灌注的，完工后鋼筋質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)偏差;施工進(jìn)度比預(yù)制樁錘擊法要慢一些。

2 鉆孔灌注樁施工方法

2.1 做好準(zhǔn)備工作

在鉆孔之前必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，如設(shè)計(jì)圖紙，材料，場地準(zhǔn)備等。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)

避免孔壁塌陷對于鉆孔成功或失敗至關(guān)重要。這是因?yàn)殂@孔通常很深，因此地下水位以下的孔壁土壤在靜水壓力的作用下坍塌。內(nèi)置的護(hù)筒可以使井頭保持高于地下水位，并增加井眼中的靜水壓力，提高井壁的剛度，避免井眼塌陷現(xiàn)象。另外，護(hù)筒的埋入還可以起到引導(dǎo)鉆頭，固定樁孔的位置，保護(hù)孔的接地以及阻擋地表水的作用。如果護(hù)筒已被埋沒但尚未打孔，或者尚未拆除樁護(hù)筒，則必須安裝護(hù)筒頂蓋或安全網(wǎng)。

2.3 調(diào)配泥漿

鉆井泥漿通常由粘土、水和相關(guān)的添加劑組成。其主要功能是防止孔塌陷，阻止孔內(nèi)外泄漏，在孔壁上形成泥膜，增加靜水壓力，潤滑鉆井工具，冷卻鉆頭并懸浮鉆渣。在鉆探泥漿調(diào)制和循環(huán)凈化過程中，有必要根據(jù)實(shí)際地層條件和鉆探過程來實(shí)施相應(yīng)的性能指標(biāo)，確定泥漿的稠度以及實(shí)際的工作要求和地層變化。通常，應(yīng)盡可能選擇粘土，其顆粒含量為50或更高，顆粒尺寸小于0.002 mm，可塑性指數(shù)為25或更高。將粘土預(yù)混合并儲存。使用泥漿箱時(shí)，用泥漿泵將其泵送至井眼。在泵送過程中，需要確保泥漿泵具有足夠的動(dòng)力以加快鉆孔速度。對于深度小于100 m的鉆孔，可以使用2 MPa或更高的泵壓。

2.4 鉆機(jī)就位

進(jìn)行測量和放樣，將樁位置的中心十字準(zhǔn)線設(shè)置在護(hù)筒附近，同時(shí)在其涂上紅色油漆，并采用泵吸反向循環(huán)打孔工藝形成一個(gè)孔。在此過程中，樁的開挖和開挖至少要在5 m以內(nèi)放置每根樁后24 h，以避免對相鄰樁的開挖產(chǎn)生不利影響。鉆孔后，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)層和鉆孔的實(shí)際情況確定最佳鉆孔速度。鉆孔只能灌漿，直到遇到地下水為止。井眼要確保超過2 m。使用優(yōu)質(zhì)泥漿保護(hù)墻壁。樁的鉆孔需要在各樁之間不會(huì)相互影響，在成孔之前對孔的泥漿指標(biāo)、垂直度以及中心位置要橫踢進(jìn)行全面檢查;在鉆孔時(shí)，還應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢查成孔的速度、垂直度、泥漿指標(biāo)以及孔徑等;一旦出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)變化，必須馬上進(jìn)行調(diào)整，確保樁基成孔的質(zhì)量。

當(dāng)鉆機(jī)到達(dá)指定區(qū)域后，必須對鉆機(jī)和輔助設(shè)施進(jìn)行全面檢查。為了確保鉆機(jī)安裝的牢固性和穩(wěn)定性，需要在鉆探框架上安裝電纜風(fēng)繩或斜撐以提高穩(wěn)定性。

2.5 成孔

沖擊錐法形成孔是可以用于所有類型的樁基土層中的。在沖擊錐的下沖階段，部分鉆渣被擠壓到孔壁中，間接增加了樁與土壤層之間的摩擦力。對于沖擊鉆，合理構(gòu)造和使用鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)和鉆錐至關(guān)重要。在沖擊階段，應(yīng)適當(dāng)控制鋼絲繩的松動(dòng)，并根據(jù)地質(zhì)變化控制鉆進(jìn)速度，以確保安全運(yùn)行，在移動(dòng)鉆機(jī)時(shí)要注意不要壓住電纜。如果下降較快，則說明護(hù)筒的底部邊緣已連接，并且與護(hù)筒沒有碰撞。

2.6 孔底清潔和最終孔檢查

鉆孔的形狀、位置、直徑和深度會(huì)直接影響樁的平直度和樁的質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上，除了必要的嚴(yán)密監(jiān)督之外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范深度之后，還必須對孔直徑、孔形狀、孔位置和孔深度進(jìn)行全面檢查。在確保滿足相關(guān)要求之后，可以開始后續(xù)過程。清潔孔的底部后，需要檢查是否有泥漿沉積。

2.7 鋼框架的緊固、開孔、安裝和生產(chǎn)

必須將鋼框架建造在施工現(xiàn)場，并根據(jù)其在井眼中的切割方式，用起重機(jī)將其抬起。在施工過程中，將骨架的第一部分插入孔中后，利用支架將骨架牢固地固定在油井的中心，然后舉起骨架的下一部分，以便對骨架進(jìn)行焊接。第一部分需要單面焊接工藝。在放置鋼筋框架之前，必須預(yù)先在孔中添加四根引導(dǎo)鋼管，以確保對稱舉升并防止損壞保護(hù)層和孔壁。安裝鋼框架后，必須將其固定在四個(gè)點(diǎn)上，以防止混凝土澆筑過程中框架浮起，從而影響施工質(zhì)量。

3 鉆孔灌注樁施工中的安全事故的預(yù)防與處理

3.1 預(yù)防措施

及時(shí)檢查鉆具、鋼絲繩和鉆頭直徑，如果超過磨損極限，則要堅(jiān)決更換。卸下鎮(zhèn)流器后，每次都要檢查孔。更換鉆頭時(shí)，檢查孔的底部。制作泥漿時(shí)，一次不要制作太多，應(yīng)逐漸增加。檢查起吊點(diǎn)的位置并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3.2 安全事件處理

對于搶救鉆頭的錨鉤要隨時(shí)準(zhǔn)備好。出現(xiàn)卡鉆后，要及時(shí)查明原因和情況，不能直接強(qiáng)提鉆頭，避免增加事故的嚴(yán)重性。如果需要清除泥漿，則應(yīng)采取防塌落措施，例如將泥漿返還，以防止沉淀物堆積并觸發(fā)“填埋場鉆探”。應(yīng)當(dāng)對救援設(shè)備的強(qiáng)度進(jìn)行檢查和計(jì)算，并采取救援措施以確保安全。在整個(gè)鉆探過程中，孔中至少應(yīng)有高于地下水位1.5 m的穩(wěn)定泥漿。如果發(fā)現(xiàn)漿液泄漏，必須查明原因并立即處理。

萬一發(fā)生輕微泄漏，可以將粘土碎石扔進(jìn)孔中，壓碎并填充墻，或用粘土代替孔來密封。如果保護(hù)管嚴(yán)重?cái)嗔?，則必須將其插入并加固。如果由于孔的塌陷而導(dǎo)致保護(hù)管未對準(zhǔn)的危險(xiǎn)，則必須加強(qiáng)導(dǎo)向支架。在孔洞嚴(yán)重塌陷或漿液滲漏嚴(yán)重的地區(qū)，土壤和小塊巖石被反復(fù)壓碎，以重新硬化塌陷的孔壁。

混凝土的混合比必須確保以下幾點(diǎn)：必須具有足夠的強(qiáng)度;必須將混合物裝入料斗中并運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，以在注入管道期間保持足夠的流動(dòng)性。（坍落度應(yīng)調(diào)整為18 cm～

22 cm。）在澆筑水下混凝土之前，應(yīng)做好準(zhǔn)備。不得損壞混凝土攪拌、運(yùn)輸、起重和澆筑設(shè)備，以確保其正常運(yùn)行，必須安裝管道、繪制尺寸、通過7 kg/cm的液壓測試，取出的導(dǎo)管部分必須立即清潔。

在施工前，應(yīng)進(jìn)行安全意識培訓(xùn)，在雨天和夏季應(yīng)采取防護(hù)措施，停止施工，并明確責(zé)任制度。電機(jī)、混凝土攪拌、測試人員、操作人員、測量記錄儀和工作技術(shù)人員都必須有明確的工作分工，在檢查完成后才能繼續(xù)工作。

混凝土一旦開始注入，就應(yīng)該一次澆筑完成，中間不要停，以盡可能避免發(fā)生樁頭破裂事故。在灌注過程中，必須嚴(yán)格確定導(dǎo)管的埋入深度。不允許發(fā)生諸如管道泄漏、噴水、鐵籠懸掛或因被鐵籠卡住而無法舉起的管道之類的事故。嚴(yán)格防止管道因機(jī)械和電氣問題升起混凝土表面或使樁停住。失敗時(shí)間太長。澆注4 h后，把鋼筋籠的掛鉤損毀。

準(zhǔn)備建筑用紙，以防止過大的聚集體顆粒進(jìn)入混合器。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)在澆筑過程中及時(shí)檢查混凝土混合物的流動(dòng)性，不得將不符合要求的混凝土混合物倒入管道中。并且需要在溢出之前保留泥漿管道的穩(wěn)定性，管道的鋪設(shè)深度和混凝土表面的高度必須由兩個(gè)人進(jìn)行測量和檢查。

對于施工過程中的有疑問的部分，應(yīng)進(jìn)行鉆孔和檢查，并在取樣后對圓柱混凝土芯進(jìn)行識別，然后確定處理措施。

4 結(jié)語

在高速公路施工過程中，T梁施工得到了廣泛的應(yīng)用，并占有非常重要的地位，對施工質(zhì)量的要求也比較高。在施工過程中要嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工工藝和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來約束規(guī)范，保證高速公路橋梁T梁建設(shè)能夠順利安全的竣工，以及建成之后能夠安全平穩(wěn)的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]周強(qiáng)華，周偉華.探究公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制[J].黑龍江交通科技，2014（3）：114+116.