橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討

楊 廣

（北京市政路橋股份有限公司，北京 100071）

1 引言

在橋梁工程施工中，橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)是保證地基安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵技術(shù)。為防止橋梁鉆孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)卡管、塌孔、傾斜等質(zhì)量問題，必須嚴(yán)格遵守施工技術(shù)要點，強化各工序質(zhì)量管理，以確保工程順利完成并取得良好效果、降低維修成本、方便后續(xù)橋梁施工、提高工程質(zhì)量和效益。施工完成后，還要進(jìn)行測試，以確保所有項目均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，才能評價整體的質(zhì)量為合格。

2 橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

鉆孔灌注樁施工技術(shù)相對于現(xiàn)有灌漿技術(shù)要求較高，必須根據(jù)設(shè)計要求合理選擇合適的鉆孔進(jìn)行灌注，以保證孔眼的完整性，從而保證灌漿質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。在鉆孔灌注樁施工時，應(yīng)嚴(yán)格按照施工程序，以最快的速度進(jìn)行澆筑。在此過程中，施工人員不僅要有較強的施工能力，而且要嚴(yán)格遵守作業(yè)程序，能根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時進(jìn)行調(diào)整，保證工程質(zhì)量。因此，建筑企業(yè)必須建立健全的管理體系，強化施工現(xiàn)場管理效果，以保證工程施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

2.1 樁機成孔

軟土部位要用鋼筋進(jìn)行加固，以保證施工時護(hù)臂穩(wěn)定。遇到不同巖層時，必須進(jìn)行基礎(chǔ)爆破，可采用較小的松散爆破技術(shù)；在進(jìn)行地基爆破時，應(yīng)充分考慮巖石的堅硬度和傾角，以保證炸藥的投入量及所處位置一次性全部爆破；爆破完畢后，必須保證有毒氣體完全排出，才可以進(jìn)行下一階段的施工，確保生命安全。同時，在開孔作業(yè)時要戴安全帽，必要時要做好掩體，保證人員進(jìn)出及有足夠的空間，避免因物體墜落而受傷。另外，在鉆孔過程中，要不定時檢測CO2濃度，如果CO2濃度超過0.3%，應(yīng)立即進(jìn)行通風(fēng)。

2.2 混凝土灌注

混凝土灌注是先在孔底爆破，然后進(jìn)行地基清渣，清除完渣池后，再手工鑿開30cm左右的厚土，直至達(dá)到要求高度，將挖出的泥土全部清除。但如果孔洞底部的情況比較復(fù)雜，則必須先用鐵釬進(jìn)行探測，確定安全后再與相關(guān)技術(shù)人員商議，經(jīng)監(jiān)理工程師確定后，方可進(jìn)行最終灌漿。注漿時，孔壁和孔底滲透率小于6mm/min，按常規(guī)方法處理；滲透速率大于6mm/min，必須進(jìn)行適當(dāng)處理。注漿前必須先測孔底和孔內(nèi)水位，確?？變?nèi)外水位保持一致。如果土壤太過松軟，必須保證孔口的水位高于1～1.5m。另外，要考慮插管是否具有封閉性、是否需要采用連續(xù)注入法鉆孔、能否與混凝土罐車配合使用等。

3 橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢

3.1 應(yīng)用范圍廣泛

鉆孔灌注樁施工簡便，易操作，不易受地形地質(zhì)、氣候等因素影響，可廣泛應(yīng)用于各種土壤。

3.2 抗震能力強

在橋梁土木工程施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁，可與地基良好結(jié)合，提高地基的整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用加固土與橋面上部結(jié)構(gòu)相結(jié)合可提高橋面上部結(jié)構(gòu)的受力，提高抗震能力。

3.3 承載力強

在橋梁土木工程施工中，應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)可有效提高樁基承載能力，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠。施工期過程中將鋼筋籠下放，及時加固樁體，使樁截面適當(dāng)增大，進(jìn)一步提高橋梁的承載力，防止質(zhì)量問題。

3.4 性價比高

鉆孔灌注樁施工技術(shù)日趨成熟，越來越多地應(yīng)用于橋梁工程。通過對施工人員、材料、機械設(shè)備的合理配置，保證工程質(zhì)量、降低工程造價。而且，這種施工技術(shù)比較簡單、能夠加快施工進(jìn)度、保證工期準(zhǔn)時、節(jié)約成本，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和綜合效益。

4 橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的流程

4.1 鉆孔灌注樁施工前期準(zhǔn)備

4.1.1 現(xiàn)場清理

為了提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，要求施工人員做好細(xì)致的前期準(zhǔn)備工作，保證施工現(xiàn)場的清潔，準(zhǔn)備好施工設(shè)備，確保供電，保證混凝土澆筑順利進(jìn)行。通過細(xì)致的現(xiàn)場清理，提高橋梁工程的整體施工效果。

4.1.2 測量和放樣

施工前要做好充分準(zhǔn)備，組織好機械、物料進(jìn)場。根據(jù)需要進(jìn)行現(xiàn)場測量、放樣、定位，對鉆機安裝、鉆孔施工有重要的指導(dǎo)作用；根據(jù)設(shè)計圖確定樁位，然后進(jìn)行定位和調(diào)試。在樁基部位設(shè)置橫樁，并采用水泥加固。在此過程中，對樁進(jìn)行精確測量，保證樁的準(zhǔn)確定位；測量員采用各種測量工具，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值測定樁位，施工人員按要求填埋護(hù)樁，確保護(hù)樁的長度、寬度、硬度均符合規(guī)范要求。埋設(shè)地點應(yīng)盡量隱蔽，以減少對車輛和行人的不利影響。

4.1.3 護(hù)筒埋深

一般情況下，護(hù)筒內(nèi)徑大于樁直徑20～40cm，按規(guī)范埋管。埋管時必須保證兩條中線的位置一致，允許誤差±5cm，垂直方向的傾角不超過1%。可采用挖坑埋法進(jìn)行護(hù)套埋設(shè)，分層夯實地基及周圍填土，以保證壓實度達(dá)到要求。護(hù)管頂部要離地面30cm左右，根據(jù)樁的位置及周邊的水文地質(zhì)條件確定護(hù)管深度，一般為2～4m。

4.2 鉆孔灌注樁施工

4.2.1 配制泥漿

采用泥漿攪拌技術(shù)可有效改善各類施工作業(yè)，保護(hù)各類工程機械。在橋梁鉆孔灌注樁施工中，泥漿起到冷卻鉆具、護(hù)壁、潤滑等作用。由于回填土?xí)?dǎo)致崩塌，因此，應(yīng)選用泥漿做護(hù)墻，從某種程度上避免崩塌。不同施工單位對泥漿的品質(zhì)、泥漿成分的要求不同，應(yīng)根據(jù)混凝土的特性嚴(yán)格控制配合比，并用攪拌器進(jìn)行攪拌，使其符合生產(chǎn)要求。根據(jù)混凝土具體的配比要求，對其黏度、比重、含砂率等都有明確規(guī)定，因此，在進(jìn)行泥漿調(diào)配時，必須嚴(yán)格按照規(guī)范程序，保證不同的泥漿組成可以滿足質(zhì)量要求。

4.2.2 鉆孔

施工單位在做好前期工作后，應(yīng)根據(jù)具體施工組織方案和施工要求確定設(shè)備和技術(shù)。鉆孔前，施工單位必須檢查孔周圍的土壤，確定鉆機的用途。鉆孔時，根據(jù)鉆機深度的變化或鉆機對土體結(jié)構(gòu)的影響，決定鉆孔液的比例和注水情況。鉆孔持續(xù)進(jìn)行，要求施工人員根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定鉆孔速度、鉆孔角度等。在此過程中，最終目標(biāo)是完成整個鉆孔，根據(jù)鉆頭承受的壓力，保證各階段的鉆孔工作順利進(jìn)行。

4.2.3 清孔

施工人員應(yīng)根據(jù)實際施工要求反復(fù)檢查孔徑、孔深、孔位、垂直度等指標(biāo)，確定鉆孔質(zhì)量后再進(jìn)行清孔，其特點是要求施工人員嚴(yán)格按照清孔規(guī)范進(jìn)行孔體清潔。在清孔工序中，要用2h以上的時間進(jìn)行清孔，保證整個孔洞深度，并嚴(yán)格控制高度。由于孔洞清理過程中會產(chǎn)生大量殘渣，因此，必須在孔洞內(nèi)加入適量的水，或采用其他方法保持孔洞內(nèi)的清潔。然后在鉆孔中放置鋼筋和導(dǎo)漿管，為混凝土灌漿做準(zhǔn)備。完成清孔后，還要檢查孔體的密實度。為了看出孔體的密封性，必須在孔洞內(nèi)加適量的水，關(guān)閉孔洞，再進(jìn)行測量。如果清孔效果不理想，應(yīng)進(jìn)行二次清孔，二次清孔必須采用高壓氣體。

4.2.4 鋼筋籠吊裝

清孔完成后，要及時進(jìn)行鋼筋固定，然后澆注水泥，保證鋼筋的穩(wěn)定性。鋼筋籠的制作要求非常嚴(yán)格，首先，要加強鋼筋原材料的質(zhì)量檢驗，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和防銹性能。其次，按照設(shè)計圖紙要求，在生產(chǎn)現(xiàn)場制作鋼筋籠，保證鋼筋的間隔和質(zhì)量符合要求；在制作長骨架時，可根據(jù)吊運情況采用分段制造。最后，必須嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和工程實際需要對每一塊鋼筋進(jìn)行焊接，提高焊接質(zhì)量?？蚣芡獠康姆雷o(hù)層墊片應(yīng)按需要綁扎，然后下放鋼筋籠。鋼筋籠要緩慢均勻下料，保證定位準(zhǔn)確，并根據(jù)需要調(diào)整豎直度和平整度，便于后期施工。目前，我國已普遍采用鋼結(jié)構(gòu)施工工藝，其施工工藝直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。因此，要嚴(yán)格按照規(guī)范配制材料，選用合適的鋼筋，避免因工程質(zhì)量差造成的不良后果。由于施工中鋼筋分布比較集中，施工人員必須仔細(xì)檢測，防止出現(xiàn)問題；施工中應(yīng)注意防止鋼筋產(chǎn)生位移，并對其進(jìn)行加固，確保工程正常進(jìn)行。

4.2.5 水下混凝土灌注

水下混凝土灌漿與樁基的施工質(zhì)量密切相關(guān)，必須嚴(yán)格按照設(shè)計比例攪拌，保證施工質(zhì)量。首先，按要求進(jìn)行管道安裝，將管道下沉深度控制在2～6m。其次，加強混凝土質(zhì)量管理，保證配比合理，然后緩慢、均勻、連續(xù)地灌注水下混凝土，中間不得停頓。注漿至頂面標(biāo)高并超過設(shè)計要求的樁身高度時，方可終止灌注。

5 橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的常見問題探討

5.1 管道進(jìn)水

在首次澆筑過程中，由于設(shè)計不合理，存在一定儲量，從而影響管底注滿，造成鉆孔液由孔洞滲入管中。由于管道連接部位焊接不緊密，外面的泥漿在壓力的作用下滲入管道內(nèi)。解決上述問題時，如果混凝土儲存量不足，則難以順利密封，應(yīng)先將管道提起，再進(jìn)行清潔。如果管道施工過程中漏水，必須立即停止施工，查找原因。例如，將管道、鋼筋籠等取出進(jìn)行鉆孔、灌漿，再進(jìn)行質(zhì)量檢驗，通過驗收后，方可進(jìn)行混凝土澆筑。

5.2 卡管

施工過程中，由于操作不當(dāng)導(dǎo)致隔水栓、混凝土堵塞，從而造成管道堵塞，可采用長管或附著式振動棒清洗管道，再進(jìn)行混凝土澆筑。在澆筑初始階段，如果出現(xiàn)堵塞，應(yīng)立即啟動應(yīng)急方案，將導(dǎo)管抽出，終止混凝土灌漿。

5.3 塌孔

如果在鉆孔過程中出現(xiàn)塌孔，往往會導(dǎo)致孔眼內(nèi)的水量持續(xù)下降，而孔洞密封不良，則會導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象持續(xù)惡化。造成塌孔的原因主要有：在鉆進(jìn)沙層或滲水大的地層時，鉆速不合理、施工方法不正確、護(hù)壁質(zhì)量差等。此外，由于鉆機鉆孔效果不佳，因此，發(fā)生這種情況時，必須對現(xiàn)場情況作出判斷，及時解決塌方問題。施工單位要保證鉆孔質(zhì)量，選用性能好的鉆頭，合理控制鉆孔速度，防止塌孔。在鉆細(xì)沙地層時采用逆向鉆孔技術(shù)，同時使用高密度的鉆孔液保證孔眼的壓力穩(wěn)定。根據(jù)需要調(diào)配泥漿，做好攪拌工作，提高泥漿的綜合性能，防止塌孔。施工單位應(yīng)根據(jù)塌孔原因，針對不同的地質(zhì)條件，及早在不同的鉆孔階段采取防范措施，確保鉆孔過程中不發(fā)生塌孔。

5.4 孔位偏移或孔身傾斜

孔位偏移是工程施工中經(jīng)常遇到的問題，嚴(yán)重影響工程施工質(zhì)量。在施工過程中，如果鉆機穩(wěn)定性差、疏忽校驗、打孔深度達(dá)不到要求或超出規(guī)定的程度，都會造成孔位偏移或孔身傾斜。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)定安裝鉆具，合理控制孔眼深度，并采取糾偏措施，使斜率降至最小，保證誤差在允許范圍內(nèi)，從而提高鉆孔穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

總之，隨著科技的進(jìn)步，越來越多的施工技術(shù)和方法被應(yīng)用于建筑工程，基于橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的土木工程施工對工程質(zhì)量管理具有一定的借鑒意義。施工單位在保證施工質(zhì)量的前提下，必須樹立科學(xué)管理理念，嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)程，加強施工管理，提高施工人員的安全意識，嚴(yán)格控制設(shè)計質(zhì)量，為今后的施工工作打下良好的基礎(chǔ)。