橋梁樁基礎(chǔ)工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

聶云鵬

山西路橋橋隧工程有限公司 山西朔州 036000

1 鉆孔灌注樁施工準備工作

1.1 樁基礎(chǔ)施工環(huán)境的準備

為了保證橋梁樁基礎(chǔ)施工效率和質(zhì)量，施工前必須做好準備工作，對樁基周圍環(huán)境和地層結(jié)構(gòu)進行仔細分析，并從地理位置、水文地貌等方面進行綜合測評，根據(jù)實際情況等制定科學合理的施工方案?？傊?，為樁基礎(chǔ)施工創(chuàng)造良好的環(huán)境，以保證施工效率和質(zhì)量[1]。①準備工作：場地平整-放中樁（含護樁）-排水溝開挖-搭建鉆機平臺-制作護筒及埋設(shè)-泥漿制備。②搭建鉆機平臺。通常，樁基的設(shè)計平面尺寸、鉆機底座平面尺寸、施工方法、鉆具布置和位移需求等，對鉆機平臺的平面尺寸有不同程度的影響。鉆機場地在平地時，應平整場地，清除場地內(nèi)雜物并夯實，防止施工時因場地不平造成鉆機沉陷。當場地處于陡坡時，應采用木排架或枕木搭設(shè)工作平臺，以保證工作平臺的堅固性和穩(wěn)定性。若在水中鉆孔，應使用宕渣和其他材料筑島，雖然只是一個臨時鉆機平臺，也應有足夠的承載能力來支撐鉆孔機械、鉆孔作業(yè)、護筒加壓、水下混凝土澆筑、鋼籠吊放等可能產(chǎn)生的重量，并保持一定的穩(wěn)定性。③埋置護筒。埋設(shè)護筒除固定位置外，主要用于隔開地表水，并在鉆機內(nèi)形成一定高度的水頭，提高孔內(nèi)靜水壓力，穩(wěn)定孔壁，保持孔內(nèi)泥漿表面標高，防止塌孔。施工現(xiàn)場水位較深時，一般采用鋼護筒，鋼護筒直徑比設(shè)計樁徑大20-40cm，埋深大于1.5m，當高出水面（或地下水位）或施工水位1.5-2.0m，高出地面200mm時，護筒中心與樁位重合，誤差不大于10mm，經(jīng)監(jiān)理人檢查確認后方可進行周圍土方填筑嵌固。當樁基護筒為砂層或淤泥層時，應填筑并夯實一些粘土，以防止由于回填不密實而漏水。

1.2 泥漿的制備

為了縮短制漿時攪拌時間，應先將泥土打碎，在條件允許的情況下，可采用膨脹土作為制漿原料。橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工中，若泥漿量不滿足要求或泥漿比重低，樁底會產(chǎn)生大量沉淀物，而沉渣會導致樁與地基間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。因此，橋梁工程對泥漿比重和粘度的要求較高。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)的要點

樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工在橋梁工程施工中占有重要地位，它是保證橋梁施工順利進行的基礎(chǔ)，能提高施工效率和工程質(zhì)量。因此，有必要對樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點進行分析。

2.1 鉆孔成孔

在橋梁基礎(chǔ)水下施工中，使用旋挖鉆機鉆入時，技術(shù)人員應注意減壓鉆進，也就是說，必須用主鉤吊起部分鉆具重量，以保證孔底鉆壓小于鉆具重力壓強的80%，不包括浮力。其方法是在下鉆作業(yè)過程中保持鉆桿的垂直度，使鉆桿穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)下鉆，盡量避免斜孔和擴孔現(xiàn)象。旋挖鉆機鉆孔時，應根據(jù)不同工況選擇相應的鉆斗，從首次灌漿開始，應豎直灌注樁孔，并觀察泥漿面至少高出護筒底部0.5m，為減少因鉆進速度過快造成坍塌事故，鉆進速度應嚴格控制在75-80cm/s，當?shù)刭|(zhì)條件松軟時應降低鉆進速度。所有開孔作業(yè)應準確緩慢地進行，所有導向部位或鉆頭進入地層后再正常鉆進，在施工過程中，施工人員要特別注意鉆進速度、泥漿指標、孔內(nèi)水位等問題，及時對其調(diào)整，避免影響鉆進質(zhì)量，還需及時檢測和觀察孔位及成孔情況。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時，應將鉆頭提出孔外，防止出現(xiàn)坍孔埋鉆事故。需注意的是，鉆孔成孔作業(yè)完成后，應盡快清理鉆孔，并采用掏渣、抽漿、換漿等方法重復清洗，當孔內(nèi)無污物后方可停止清洗。同時，應注意保證孔內(nèi)水頭高度不超過合理范圍，以保證孔底沉渣厚度滿足要求設(shè)計，嚴禁通過孔底加深進行清理。

2.2 鋼筋籠的制作與安裝

灌注樁鋼筋籠制作前，鋼筋應除銹整直，主筋不得局部彎曲，鋼筋骨架分段制作，每段長8-12m，分段后主筋接頭應錯開，使同一截面接頭數(shù)不超過主筋總數(shù)的50%，兩接頭間的距離錯開不小于40d且大于50cm。分段鋼籠采用汽車運輸至現(xiàn)場，吊車吊裝至現(xiàn)場。先下放第一道鋼筋籠，再向管內(nèi)注入清水，再下放第二道鋼筋籠，并組織專業(yè)鋼筋工將鋼筋籠上下兩節(jié)用擠壓套管連接，時間應控制在30min內(nèi)[2]。連接完成后，繼續(xù)下放鋼筋籠，用型鋼臨時固定，然后向試管內(nèi)注入清水，重復上述步驟安裝鋼筋籠。為保證鋼筋籠埋設(shè)和灌注樁混凝土時保護層的厚度，在鋼筋骨架上預先安裝混凝土墊塊，控制鋼筋籠與孔壁凈距，這些墊塊能可靠、等距地綁扎鋼筋骨架周徑，其沿樁長間距不應超過2m，或采用其他有效方法，確保保護層符合圖紙要求，且橫向圓周不少于4處。鋼筋籠在運輸過程中應防止扭曲，兩段鋼筋籠接頭應焊接，鋼筋籠用60t浮吊安裝。灌注混凝土前將鋼筋籠骨架置于孔內(nèi)。若鋼筋骨架澆筑后不能立即澆筑混凝土，應將鋼筋骨架從孔內(nèi)移去。支撐系統(tǒng)必須與中心線對齊，以防止鋼筋骨架傾斜和移動。鋼筋籠尺寸應符合設(shè)計要求。

2.3 灌注混凝土

混凝土灌注是鉆孔灌注樁施工技術(shù)的最后一個階段，其施工質(zhì)量將直接影響鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。因此，灌注前，應以現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)和試驗得出的配合比配制混凝土。在灌注中，應輔以導管完成。選用直通式密封連接完成管，其下口距孔底30-50cm間，混凝土澆筑應在二次清孔后30min內(nèi)開始。灌注的連續(xù)性和順暢性是混凝土灌注后，合理控制灌注速度的主要參考指標。混凝土灌注完成后，為避免振動等環(huán)境因素對樁質(zhì)量的影響，必須采取適當?shù)暮罄m(xù)養(yǎng)護處理。

2.4 導管的提拉

若在澆筑過程中混凝土下落不暢，應通過上下活動提升導管來解決。需注意的是，在導管提拉及放下作業(yè)時，若速度過快和振幅過大，會致使空氣進入且很難將其排除，會對樁身產(chǎn)生不利影響，導致樁身局部空洞和蜂窩，嚴重時可能形成“空心樁”[3]。

3 結(jié)語

因此，在澆筑過程中，不僅要控制混凝土攪拌質(zhì)量，保證混凝土澆筑的連續(xù)性，而且要盡量減少澆筑時間，還需控制好提拉導管的速度和幅度，特別是在樁頂澆筑時，提拉要多次重復，保證慢起慢落，避免造成樁頂中心混凝土質(zhì)量差和空心現(xiàn)象。