高速鐵路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點分析

何珊珊

摘要：鉆孔灌注樁在高鐵橋梁結(jié)構(gòu)施工中較為常見，對高鐵橋梁的鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制兩個方面展開探討，闡述其工作要點。

關(guān)鍵詞：高鐵橋梁;鉆孔灌注樁;質(zhì)量控制

1樁基及鉆孔灌注樁施工技術(shù)簡介

高速鐵路橋梁所具有的特點如下：①以高架橋梁的樁基為主，且采用混凝土材質(zhì)。高速鐵路橋梁一般分為低谷橋梁、高架橋梁以及特殊結(jié)構(gòu)的橋梁三種結(jié)構(gòu)形式，每一種結(jié)構(gòu)的樁基構(gòu)造都是很重要的，但整體上仍以高架橋的樁基構(gòu)造為主，且在建造橋梁時一般采用混凝土材質(zhì)，加強上身橋梁的剛度以及強度，增強橋梁的穩(wěn)定性，提升抗壓能力，保證高速鐵路的安全?；炷劣泻脦追N分類，例如高強度混凝土、輕質(zhì)混凝土和流動性混凝土等，每種混凝土都有不同的作用，要根據(jù)不同的情況采用不一樣的混凝土材質(zhì)，以保證高速鐵路的質(zhì)量。②橋梁數(shù)量多，且跨度較大，樁基工作難度系數(shù)大。由于地理條件的限制，往往需要建造很多的橋梁以保證高速鐵路的正常通行，例如日本高速鐵路線路鐵路總長3000km，橋梁就占到46%;我國京滬高速鐵路總長1318km，橋梁數(shù)量占到61%。而且在建造橋梁時，橋梁的跨度較大，這無疑加大了高速鐵路橋梁樁基建設(shè)的難度系數(shù)。既要減少用地，也要保證施工質(zhì)量。在挑戰(zhàn)高速鐵路的跨度時，很多國家還是很謹慎的。

鉆孔灌注樁施工指的是：利用機械鉆孔的方式按照設(shè)計要求在指定位置形成一定尺寸和深度的樁孔，然后灌入泥漿保護孔壁，經(jīng)過泥漿循環(huán)排除所有殘渣后，放置鋼筋籠并灌注混凝土，混凝土凝固之后就得到了樁基。該施工技術(shù)的特點如下：①應(yīng)用范圍廣泛，適用于各種地質(zhì)條件下的樁基施工;②施工流程簡便快捷，可以有效提升施工進度;③穩(wěn)定性好，成本低。隨著鉆孔灌注樁施工技術(shù)的不斷成熟，其已被廣泛應(yīng)用到各類鐵路橋梁施工過程中。

2鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

2.1護筒的埋設(shè)

本工程采用鋼護筒，原材料選用厚度為1.0cm 的鋼板，直徑大于樁徑30cm，考慮東北地區(qū)春季凍土融化和雨季基礎(chǔ)軟化，加長護筒長度，按2.5m設(shè)置。利用挖埋下沉的方法將鋼護筒安裝至設(shè)計標高位置，護筒周圍夯填密實，護筒頂端超出地面部分30cm，樁體傾斜度偏差控制≤1%。護筒埋設(shè)無誤后，則用十字護樁拉出十字線，復測護筒中心（所用裝置為鉛錘），對其質(zhì)量情況做出判斷，靈活調(diào)整。

2.2泥漿的制備

泥漿的制備至關(guān)重要，本工程采用膨潤土加燒堿、聚丙烯酰制備，待泥漿制備完成，檢測泥漿性能指標合格后，采用泵送入孔;泥漿制備和鉆孔階段要加強漿液質(zhì)量的檢測與控制，以便充分發(fā)揮出泥漿的護壁性能優(yōu)勢。

此外，在兩個承臺間開挖泥漿池，泥漿池外周用沙袋堆碼成型，并設(shè)置安全防護欄桿;在樁位處開挖溝槽（尺寸按照深度1m、寬度1.3m加以控制）﹐泥漿在溝槽內(nèi)循環(huán)使用。本工程在泥漿池底部鋪設(shè)塑料油布，防止泥漿中水分過快滲入地下。

2.3鉆進成孔

2.3.1鉆機就位

安裝鉆機時要求底部墊平，穩(wěn)定牢固，不得產(chǎn)生位移和沉陷。調(diào)整鉆頭的姿態(tài)，鉆頭與護筒中心偏差不得>50mm，再緩慢放入孔內(nèi)，調(diào)節(jié)鉆桿，使其滿足垂直度要求。

本工程大部分樁長約30m，底層為花崗巖，考慮地質(zhì)情況﹐采用大功率的FXZ-350車載反循環(huán)鉆機。在成孔過程中，分階段依次開展各項工作。首先，利用鉆頭回轉(zhuǎn)，依靠設(shè)置在鉆頭底部的斗齒切削作用，有效破碎土樣，與此同時施加適當?shù)膲毫Γ瑢⑵扑榈耐馏w融入到泥漿內(nèi)，通過鉆機頂部的泥漿泵，將破碎土體抽入泥漿池中，按照此方法循環(huán)施工，直至鉆進至設(shè)計深度位置為止。在鉆進過程中，應(yīng)避免鉆進速度過快造成塌孔。

鉆孔期間密切關(guān)注土層的特性，遇土層性質(zhì)變化時，及時在泥漿泵出漿口處撈取渣樣，做好標記，檢測后確定巖土體的實際特性，完整記錄數(shù)據(jù)，并將其與地質(zhì)剖面圖做對比分析，判斷兩者是否具有一致性。

隨鉆孔施工進程的推進，待其距離設(shè)計標高約lm時，加強對鉆進速度和實際深度的檢測與控制，可適度減小鉆進速度，提高鉆進作業(yè)的精細化水平，避免超鉆。待鉆進至設(shè)計標高位置后，對鉆孔質(zhì)量做詳細的檢查，包含孔位、孔徑、孔深等，先自檢再由監(jiān)理方加強檢驗，確保無誤。

2.3.2清孔

經(jīng)檢查后，若鉆孔質(zhì)量滿足設(shè)計要求，則利用抽漿換漿法清孔。鉆頭適當向上提起，距孔底10 ～15cm時停止，以慢速的狀態(tài)轉(zhuǎn)動鉆頭，反循環(huán)以便向孔外排出鉆渣，期間及時向孔內(nèi)補充漿液，目的在于調(diào)控孔內(nèi)水位，使其始終高出地下水水面1.5～2.Om，用于維持鉆孔的穩(wěn)定性，以防塌孔。清孔期間及時檢測出漿口的泥漿，若其比重≤1.1%，黏度17～20s，膠體率<95%且含砂率≤2%，則可以結(jié)束清孔作業(yè)。按前述方法清孔后，檢測孔內(nèi)沉渣厚度。實測結(jié)果滿足要求后，有序拆除鉆機鉆桿，準備下放鋼筋籠。

2.3.3鉆孔施工各階段的注意事項

在鉆孔施工前先做好準備工作，例如鉆機精準就位、鉆桿姿態(tài)的調(diào)整等，為后續(xù)的正式鉆孔創(chuàng)設(shè)基礎(chǔ)條件。鉆孔施工期間，各員工在自身崗位處參與相應(yīng)工作，未經(jīng)許可不得擅自離崗，當班結(jié)束后，對孔口處采取遮蓋措施，起到防護的作用，避免外部雜物進入孔內(nèi)而加大沉渣厚度或是損傷孔壁;鉆進期間，操作人員密切關(guān)注設(shè)備的運行狀態(tài)，控制鉆進速度，若有異常隨即暫停鉆進，分析原因并采取處理措施。鉆孔施工后，用抽漿換漿法清理沉渣，要求排出的泥漿滿足前述所提的各項指標要求，同時孔內(nèi)沉渣厚度得到有效的控制1。

2.4鋼筋籠的制作與吊裝

2.4.1鋼筋籠的制作

本工程在鋼筋加工場內(nèi)，采用滾籠焊機方式制作鋼筋籠，以保證鋼筋籠加工質(zhì)量。主筋采用搭接焊的連接方法，同一垂直斷面杜絕同時存在2個焊接頭?？紤]到吊裝、運輸期間鋼筋籠的穩(wěn)定性要求，采取加強措施，即在兩端和中間部位增設(shè)剪刀撐，通過此類裝置的應(yīng)用提高其剛度。在鋼筋籠的外側(cè)按照每2m設(shè)4個標準配套混凝土圓形墊塊，該部分材料的強度與樁身一致。

2.4.2鋼筋籠的吊裝

鋼筋籠制作成型后做質(zhì)量檢查，滿足要求則用加長平板車運至現(xiàn)場用于吊裝。以吊車為主要作業(yè)裝置，人工輔助調(diào)整。將鋼筋籠吊起后，使其呈豎直的狀態(tài)，若有變形現(xiàn)象則加以調(diào)整，隨后將其緩慢下放至孔內(nèi)。在下放過程中視實際進度及時拆除預先設(shè)置的內(nèi)撐結(jié)構(gòu)，最終將鋼筋籠穩(wěn)定置于指定位置。此后?、哺摻睿瑢︿摻罨\做接長處理，使其可穩(wěn)定在護筒上，檢測鋼筋籠并調(diào)整位置，使其恰好處于孔位的中心區(qū)域，實現(xiàn)鋼筋籠的精準就位。

3結(jié)語

隨著我國社會主義經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，鐵路橋梁的建設(shè)也如火如荼地進行，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的標準也會越來越高，為了滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要以及整個社會對交通系統(tǒng)的要求，高速鐵路橋梁的樁基施工技術(shù)必須不斷開拓創(chuàng)新，積極學習外國的先進技術(shù)，引進先進的科學設(shè)備，提高高速鐵路橋梁樁基建設(shè)的質(zhì)量，促進我國的現(xiàn)代化交通建設(shè)更好更快的發(fā)展，緩解我國的交通壓力。

參考文獻：

[1]梁杰權(quán).淺談橋梁工程中鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量控制[門.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（10）：38～39.

[2]李恒太.復雜地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁鉆孔技術(shù)研究[J.工程質(zhì)量，2014（1）：78～79.