公路橋梁深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

張建強

山西路橋第四工程有限公司 山西大同 030076

1 項目背景

此公路橋梁工程的全線長度是1.85km，采用的是雙向四車道，設(shè)計的行車速度為80km/h。主橋結(jié)構(gòu)主要包含了5 座主墩，各主墩施工均選擇鉆孔灌注樁技術(shù)。1#墩與2#墩的樁長都是50m，3#墩的樁長是48m，而4#墩與5#墩的樁長則是46m。結(jié)合工程現(xiàn)場樁位水文地質(zhì)勘察報告可知，其中3#墩樁與5#墩樁的涉水深度比較深，應(yīng)選擇深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)。本文根據(jù)公路橋梁工程項目主橋具體狀況，綜合分析了深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)。

2 深水基礎(chǔ)鉆孔灌注樁技術(shù)

2.1 鉆孔施工

此公路橋梁工程項目主橋位置的地質(zhì)條件尤為復(fù)雜，而且孔深比較大，所以必須嚴(yán)格控制鉆孔施工。

與礫石層的距離達(dá)到0.5m 至1.0m 時，需要對進(jìn)尺速度進(jìn)行合理控制（一般是0.5m/h），基于減壓狀態(tài)下實施穩(wěn)定鉆進(jìn)，并對護(hù)筒內(nèi)泥漿液位置具體變化狀況進(jìn)行觀察，若是發(fā)生了漏漿問題，則需要及時進(jìn)行補充[1]。

進(jìn)尺至卵石層之后，不管是否發(fā)生了漏漿都必須停止鉆進(jìn)約4h 至8h，以保證泥漿滲透到礫石層，從而保護(hù)孔壁，避免出現(xiàn)塌孔與漏漿現(xiàn)象。

鉆進(jìn)礫石層后，應(yīng)將鉆進(jìn)速度調(diào)整為0.2m/h 至0.5m/h，同時確保處于減壓狀態(tài)，若是進(jìn)尺速度相對偏快，就會對泥漿護(hù)壁造成不利影響，甚至發(fā)生塌孔等問題。

鉆進(jìn)施工選擇反循環(huán)鉆機，等到孔深度達(dá)到設(shè)計規(guī)定要求之后，則需要進(jìn)行換漿清孔，把鉆頭提至和孔底相距約為20cm 至30cm處然后加速鉆進(jìn)[2]，把孔底形成的鉆渣與泥漿排出，并向孔內(nèi)注入新的泥漿，直至出漿口位置的泥漿達(dá)到規(guī)定要求。

鉆孔施工階段必須高度重視下述幾點：①護(hù)筒內(nèi)泥漿液面的高度略＞外部水面，從而產(chǎn)生水頭壓差；②按照規(guī)定要求對泥漿技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行檢查，若是未能滿足規(guī)范要求則必須及時調(diào)整；③鉆孔施工時首先需要啟動冷卻系統(tǒng)，然后啟動主機泵，并進(jìn)行一段時間的空載運轉(zhuǎn)，從而才能夠?qū)嵤┿@進(jìn)；④若是鉆進(jìn)施工出現(xiàn)了中斷，應(yīng)將鉆頭提起至安全位置，并進(jìn)行送氣（一般持續(xù)時間≥10min），保證砂石可以全部排出；⑤各鉆孔應(yīng)選擇木板實施覆蓋，防止雜物掉落其中。

2.2 鋼筋籠制安與二次清孔

結(jié)合圖紙基本要求完成主筋放樣以及制作，然后將主筋以分段形式實施綁扎、焊接，而保護(hù)層板選擇的是砂漿墊塊，將其間距控制在2m 左右。

此項目中主墩的樁基長度偏大，由此鋼筋籠采用分段式制作及安裝。一般劃分為3 至6 節(jié)段，每節(jié)段長度控制為8m 至11m，在鋼筋籠安裝施工階段，為了能夠控制出現(xiàn)變形問題，需要選擇兩點法完成起吊[3]。若是檢查后鋼筋籠存在彎曲變形，則需要及時地進(jìn)行糾正處理，等到骨架由孔口進(jìn)入后扶正緩慢下放，以免與孔壁出現(xiàn)碰撞。當(dāng)鋼筋籠末道鋼筋與孔口相近則要及時進(jìn)行吊環(huán)焊接，并從吊環(huán)穿入工字鋼（數(shù)量是4 根），骨架選擇工字鋼方式固定在鉆機軌道，同時開始第二節(jié)骨架起吊。

當(dāng)鋼筋籠安裝施工到位之后，則要建立導(dǎo)管和供氣管。實施混凝土灌注之前，需要啟動空壓機對鉆孔底進(jìn)行送風(fēng)，將鉆渣排出孔外，確保孔底沉渣厚度≤20cm[4]。經(jīng)過項目監(jiān)理工程師審核達(dá)標(biāo)之后，才可以進(jìn)行混凝土灌注。

2.3 水下混凝土灌注

水下灌注導(dǎo)管制作選擇的材料是無縫鋼管（壁厚度是10mm，直徑是30cm），各節(jié)段的長度是1.5m，同時配置輔助管（長度約為0.5m 至1.0m）。導(dǎo)管接頭以法蘭實施連接，并在法蘭處安裝導(dǎo)向設(shè)施，防止和鋼筋籠相接觸。此外，接頭需要具備良好的互換性，并安裝止水膠墊，當(dāng)導(dǎo)管加工制作完成之后，應(yīng)以孔底水壓1.5 倍進(jìn)行水密性試驗，確保試驗達(dá)標(biāo)后才可以進(jìn)行灌注。

混凝土灌注施工階段，應(yīng)選擇漏斗和導(dǎo)管之間設(shè)置貓頭鷹閥門。具體施工時應(yīng)將閥門關(guān)閉，然后將導(dǎo)管提升至鉆孔底部上30cm 至40cm，并從儲料斗開始灌注混凝土，一系列操作且檢查無誤之后，則要開啟閥門實施首灌。鉆孔時翻起的泥漿應(yīng)選擇泵機抽取至沉淀池之中，并通過輸送泵把混合料配送到漏斗和儲料斗中。在導(dǎo)管進(jìn)入到混凝土5cm 之后，需要結(jié)合具體狀況拆掉部分節(jié)段導(dǎo)管，然后進(jìn)行循環(huán)與重復(fù)?；炷凉嘧⑹┕そY(jié)束后，將漏斗和導(dǎo)管拆除，等到混凝土強度滿足規(guī)定基本要求，才可以通過人工方式鑿除多余混凝土。

水下灌注施工必須注意下述幾個方面：①導(dǎo)管的底部和鉆孔的底部間應(yīng)保證相距30cm 至40cm，同時首批混凝土灌注量必須確保充足。而在灌注完成之后需要測量混凝土的液面高度，若是未能達(dá)到規(guī)定要求，則要選擇空壓機與導(dǎo)管對混凝土進(jìn)行清理，并重新灌注；②在正式安裝導(dǎo)管之前，需要對其水密性、承壓性進(jìn)行試驗，并檢查其止水墊，保證符合規(guī)定基本要求；③灌注施工階段，需要安排專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)對鉆孔深度進(jìn)行測量，實時控制混凝土液面高度，防止導(dǎo)管過度埋深而難以提起，或是導(dǎo)管埋深過淺而出現(xiàn)脫空；④混凝土灌注施工過程應(yīng)確保連續(xù)性，所以需要提前進(jìn)行全方面檢查，保證各項設(shè)備性能處于最佳狀態(tài)，并安排專業(yè)維修人員負(fù)責(zé)灌注施工跟班，以實現(xiàn)故障出現(xiàn)后及時搶修；⑤混凝土灌注前需要和當(dāng)?shù)毓╇妴挝贿M(jìn)行溝通，房子灌注施工階段出現(xiàn)斷電，同時配置備用發(fā)電機，以保證停電后可以實現(xiàn)混凝土連續(xù)性灌注；⑥首批灌注之前應(yīng)保證水頭壓差≥2m，然后合理減小空中水泥面高度，從而增大混凝土壓力，從而確保首灌有序完成。

3 結(jié)語

鉆孔灌注樁是公路橋梁工程項目施工中的一項常見樁基類型。本文結(jié)合公路橋梁工程項目實際情況，綜合分析了鉆孔灌注樁施工技術(shù)。實踐表明，采用此項技術(shù)不但提高了施工效率，也保證了橋梁施工質(zhì)量及安全，而且鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有良好的推廣應(yīng)用價值。