公路橋梁基礎(chǔ)工程鉆孔灌注樁技術(shù)分析

劉志宏

摘 要：本文針對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用過程進(jìn)行分析。實(shí)踐可知，鉆孔灌注樁技術(shù)具有施工效率高、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用在基礎(chǔ)工程施工中，能大大提升樁基穩(wěn)定性與安全性，該技術(shù)值得推廣使用。

關(guān)鍵詞：橋梁項(xiàng)目;基礎(chǔ)工程;鉆孔灌注樁;技術(shù)應(yīng)用

0 引言

橋梁建設(shè)施工中，基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量好壞直接影響到橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。目前，橋梁基礎(chǔ)類型可分為：明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)等類型。就當(dāng)前現(xiàn)狀而言，鉆孔灌注樁技術(shù)是橋梁基礎(chǔ)工程最常見的施工技術(shù)。對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行分析，總結(jié)出切實(shí)可行的施工方案，具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1 鉆孔灌注樁的特點(diǎn)

鉆孔灌注樁技術(shù)具有承載力高，施工噪聲小，可以建造較大直徑樁體、對(duì)地基地質(zhì)條件應(yīng)用范圍廣、工期短，造價(jià)低，對(duì)周邊建筑物影響小等優(yōu)點(diǎn)，但也有易塌孔、縮孔、孔樁偏位、隱蔽工程質(zhì)量控制難度大等缺點(diǎn)，故應(yīng)科學(xué)合理地應(yīng)用好該技術(shù)。鉆孔灌注樁技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用十分廣泛，工程技術(shù)人員經(jīng)過多年現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，總結(jié)出一套完善的鉆孔灌注樁施工工藝流程。詳見下圖。

2 橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備

現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)熟悉設(shè)計(jì)交底及施工前技術(shù)交底，分析地質(zhì)條件和水文狀態(tài)，以保證鉆孔灌注樁能夠順利有序地進(jìn)行。在施工作業(yè)前，現(xiàn)場(chǎng)做到“七通一平”，做好人員、材料、機(jī)械準(zhǔn)備。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工中可能出現(xiàn)的問題，做出合理分析和預(yù)測(cè)，制定出切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，制定施工組織設(shè)計(jì)、各工序技術(shù)交底和安全交底，任務(wù)分解表等，為后續(xù)施工順利開展提供基礎(chǔ)保障。

2.2 定位測(cè)量

測(cè)量放樣工作是提升整體工程項(xiàng)目開展的關(guān)鍵。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)采用全站儀，對(duì)樁基平面位置及高程進(jìn)行標(biāo)注。為了提升測(cè)量放樣準(zhǔn)確性，需要在首次測(cè)量完成后進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)與首次測(cè)量數(shù)據(jù)之差在誤差允許范圍內(nèi)。最后采用石灰粉做好標(biāo)識(shí)測(cè)量樁，以方便后續(xù)工作開展。

2.3 鉆孔機(jī)安裝與定位

鉆孔機(jī)安裝時(shí)，需要根據(jù)圖紙要求現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，確定樁基位置，而后進(jìn)行設(shè)備安裝。安裝時(shí)必須保證鉆機(jī)處于垂直狀態(tài)，鉆機(jī)應(yīng)穩(wěn)固，避免樁心偏移、傾斜等問題。安裝完成后，在定位時(shí)需要利用起重滑輪、鉆頭等將鉆桿固定，保證鉆桿能夠與護(hù)筒在同一垂線上。

2.4 護(hù)筒埋設(shè)施工

鉆孔灌注樁施工，對(duì)護(hù)筒制作要求較高，目前最常見的是鋼板制作。鋼板厚度為8 mm，樁體結(jié)構(gòu)直徑尺寸為20 cm。滿足工程要求的尺寸后，在護(hù)筒外表面需要應(yīng)用直徑為16 mm的光圓鋼筋作箍筋，以保證結(jié)構(gòu)整體性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此外，護(hù)筒上部需要設(shè)置一個(gè)尺寸為20 cm×30 cm的方形泄水口。為施工順利實(shí)施，應(yīng)在上部焊接吊環(huán)。護(hù)筒傾斜度不應(yīng)超過1%，平面度的偏差控制在50 mm以內(nèi)。此外，護(hù)桶周邊空間內(nèi)填充黏性土，做好加固處理，確保護(hù)筒垂直度和穩(wěn)定性可以達(dá)到工程要求。

2.5 成孔施工

公路橋梁鉆孔實(shí)施前，應(yīng)保證底部空間中無(wú)雜物。鉆機(jī)準(zhǔn)備好后，將其吊裝到工作平臺(tái)上，然后把鉆頭下放到鉆孔面以下30 cm處。操作開始前，通過鉆機(jī)底部安裝千斤頂進(jìn)行調(diào)整。鉆孔有正循環(huán)和反循環(huán)兩種形式，正循環(huán)速度較慢，安全性高，不易塌孔，有利于成孔。反循環(huán)速度快，主要用于地質(zhì)條件比較好情況。鉆孔時(shí)，需確保鉆進(jìn)施工速度穩(wěn)定和慢速，且利用空壓機(jī)把底部沉渣清理干凈。如果下部存在較多的巖石材料，極易磨損鉆頭，工作效率降低。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換刀具，以保證施工順利進(jìn)行。此外，如果現(xiàn)場(chǎng)施工中發(fā)生停鉆的情況，禁止將鉆頭留置在孔內(nèi)，需將鉆頭提升到規(guī)定位置上，然后使用清水循環(huán)清洗，以防止出現(xiàn)埋鉆現(xiàn)象。鉆井施工中，鉆機(jī)應(yīng)配置一臺(tái)20 m3/min的空氣壓縮機(jī)，以滿足鉆進(jìn)過程中的供氣和排渣處理。拆除鉆具環(huán)節(jié)，應(yīng)保證鉆孔移動(dòng)到規(guī)定位置，移動(dòng)速度要合理，一般為8 m/min以內(nèi)，才能避免出現(xiàn)鉆頭與孔壁活塞抽吸現(xiàn)象。此外，如果出現(xiàn)負(fù)荷超出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，應(yīng)及時(shí)清孔，避免底部有沉渣。成孔的同時(shí)，應(yīng)同時(shí)注入泥漿護(hù)壁，防止塌孔。成孔后，分兩次進(jìn)行清孔，清孔后，一定要對(duì)孔深、孔徑、孔的垂直度進(jìn)行檢查。在澆筑混凝土前，進(jìn)行二次清孔。

2.6 鋼筋籠施工

鋼筋籠是鉆孔灌注樁的主要支撐結(jié)構(gòu)形式，必須保證結(jié)構(gòu)尺寸和性能達(dá)標(biāo)，并且連接部位采取雙面焊方式，以保證連接性能達(dá)標(biāo)。鋼筋籠焊接施工中，焊縫長(zhǎng)度至少應(yīng)該>18 cm，制作鋼筋籠的主筋、箍筋、架立筋等在受力和結(jié)構(gòu)上相互配合。對(duì)于螺紋鋼筋來說，單面焊施工效果最好，焊接尺寸必須符合規(guī)范要求。材料運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)按照要求存放和管理，鋼筋應(yīng)在加工車間內(nèi)進(jìn)行加工，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，通過浮吊開展吊裝作業(yè)，以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性。骨架之間的連接應(yīng)用冷擠壓套筒的方法，加長(zhǎng)后的骨架下放到規(guī)定部位上，以保證骨架引出足夠的鋼筋和平臺(tái)焊接作業(yè)，能夠避免灌注樁混凝土?xí)r導(dǎo)致鋼筋上浮。鋼筋骨架在起吊前，應(yīng)分析確定選擇單點(diǎn)吊裝還是雙點(diǎn)吊裝，保證吊點(diǎn)部位設(shè)計(jì)達(dá)到工程要求，預(yù)防在吊裝階段存在變形的缺陷。此外，在吊放前，應(yīng)使筋籠中心線和樁孔中心線完全重合。

2.7 混凝土灌注施工

混凝土灌注施工是上述工序完成之后進(jìn)行的，這也是核心施工工序，對(duì)于樁體質(zhì)量影響最為重大，必須加強(qiáng)管理和控制?；炷凉嘧⒆鳂I(yè)前，應(yīng)先進(jìn)行混凝土材料的配制作業(yè)，保證配合比符合技術(shù)要求?；炷凉嘧⒅饕抢脤?dǎo)管進(jìn)行，導(dǎo)管連接密封性應(yīng)符合要求，下口和孔底的距離控制在30 cm～50 cm之間。二次清孔進(jìn)行后的30 min內(nèi)應(yīng)開始混凝土灌注施工，保證適宜的灌注速度，且連續(xù)灌注。通過單根導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土灌注時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)安裝到混凝土鉆孔中心。在正式灌注施工前，進(jìn)行孔底標(biāo)高檢測(cè)，確定沉渣厚度參數(shù)，如果厚度過大，可以利用高壓射水等方法讓沉渣漂浮起來。此外，在灌注施工中，保證混凝土沿著管道一側(cè)注入進(jìn)去，可以有效地預(yù)防因高壓氣塞而產(chǎn)生堵管現(xiàn)象，且導(dǎo)管埋設(shè)深度不宜超過6 m，但不小于2 m。灌注水下混凝土，一定要確保水下混凝土具備良好的和易性，一般塌落度在180 mm～220 mm之間。在灌注施工全部完成后，應(yīng)做好混凝土養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁基礎(chǔ)施工中，應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)也十分成熟，該技術(shù)對(duì)保證橋梁安全性、穩(wěn)定性極為關(guān)鍵。做好各項(xiàng)施工工序的管控，避免出現(xiàn)塌孔、縮頸、鉆孔偏斜、卡管、鋼筋籠上浮、斷樁等質(zhì)量問題，促進(jìn)質(zhì)量水平的提升，具有十分重要的意義。此外，科技工作者應(yīng)研發(fā)出更為先進(jìn)的公路橋梁施工技術(shù)，從多個(gè)角度出發(fā)，促進(jìn)鉆孔灌注等技術(shù)的提高，保證公路橋梁質(zhì)量合格，滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，符合交通運(yùn)行發(fā)展的需求。

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