市政路橋工程建設(shè)的鉆孔灌注樁施工技術(shù)

馮偉軍

廣州機(jī)施建設(shè)集團(tuán)有限公司 廣東廣州 510725

1 鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用原理

在市政路橋工程中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，指的是在孔底用混凝土進(jìn)行灌注，并排出孔底所存在的水和泥漿。在開始灌注施工時(shí)可以使混凝土充滿料斗和導(dǎo)管，這對(duì)于接下來進(jìn)行混凝土的灌注以及實(shí)現(xiàn)水和泥漿的隔離是十分必要的，最終可以在實(shí)際施工后將一些高流態(tài)的混凝土導(dǎo)入到路橋樁孔中[1]。因此，灌注樁施工過程中需要分階段提升導(dǎo)管的高度，以保證導(dǎo)管出料口埋入混凝土深度適當(dāng)，才能夠?yàn)楹罄m(xù)工程的施工奠定基礎(chǔ)。

2 施工準(zhǔn)備工作

（1）在施工之前，企業(yè)必須要了解工程所在地的地質(zhì)狀況、氣候狀況，明確整個(gè)樁基工程的施工圖紙以及具體施工的規(guī)范，對(duì)于后期工作的開展進(jìn)行有效核查，避免由于設(shè)計(jì)不合理引發(fā)施工問題。

（2）在施工現(xiàn)場(chǎng)需要了解當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及所在區(qū)域內(nèi)的管道、管線，針對(duì)地下物、危險(xiǎn)的建筑進(jìn)行充分調(diào)查，從而采取針對(duì)性的措施來解決其中的問題。在實(shí)際施工之前，針對(duì)工程地質(zhì)情況進(jìn)行充分研究之后，需要針對(duì)機(jī)械設(shè)備的技能性進(jìn)行分析，并通過全面設(shè)備選擇以及系統(tǒng)升級(jí)來為鉆孔灌注樁施工提供技術(shù)支撐。完成這些準(zhǔn)備工作之后，則需要選擇與施工技術(shù)相匹配的機(jī)械設(shè)備以及測(cè)量設(shè)備，包括鋼卷尺、全站儀、GPS 等，這些施工機(jī)具的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)直接影響最終的施工效果，因此需要得到重視[2]。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容及流程

進(jìn)行鉆孔灌注樁施工時(shí)，需要遵循施工中的相關(guān)要求，充分掌握技術(shù)施工的每一項(xiàng)要點(diǎn)，使鉆孔灌注樁施工技術(shù)得到充分落實(shí)。在具體實(shí)施中，需要從樁體護(hù)筒攪拌泥漿、清理鉆孔、澆筑混凝土等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行，見圖1。

圖1 鉆孔灌注樁施工流程

3.1 準(zhǔn)備工作

在準(zhǔn)備工作中需要進(jìn)行樁體位置的確定。進(jìn)行鉆孔灌注樁施工之前，需要針對(duì)樁體所在位置進(jìn)行測(cè)定，確保每一個(gè)樁體位置準(zhǔn)確之后，才可以開展鉆孔施工工作。在準(zhǔn)備工作中需要進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn)、進(jìn)行泥漿試配。試配泥漿是工程準(zhǔn)備的重要條件，避免施工開始之后出現(xiàn)泥漿濃度過稠或過稀問題，尤其是避免對(duì)于施工效率以及施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。在具體施工中，需要根據(jù)工程項(xiàng)目的施工要求來使用相應(yīng)的添加劑，包括黏土、水等，應(yīng)根據(jù)泥漿混合比例要求來進(jìn)行恰當(dāng)投放。通常情況下，關(guān)于泥漿的綜合比例有著明確的規(guī)定，需要保證泥漿的黏合度達(dá)到29，膠體率則超過95%。在進(jìn)行泥漿試配時(shí)，必須要按照相關(guān)數(shù)據(jù)的具體要求來開展工作。

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

進(jìn)行埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，必須要注意這是奠定鉆孔灌注樁施工的重要基礎(chǔ)，施工之前確保鉆桿的穩(wěn)定性，這是后續(xù)施工中必須要注意的事項(xiàng)，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)鋼筋籠的垂直下放。在進(jìn)行護(hù)筒施工時(shí)，施工人員必須要充分了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況，在采取針對(duì)性施工工藝的基礎(chǔ)上，確保護(hù)筒能夠得到順利埋設(shè)。

3.3 鉆機(jī)鉆進(jìn)

進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，應(yīng)確保鉆機(jī)安裝合理，應(yīng)用到位，這是實(shí)現(xiàn)鉆孔樁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。進(jìn)行施工時(shí)，需要了解土質(zhì)層的具體情況，并根據(jù)之前的準(zhǔn)備工作來選擇正確的鉆孔方式以及正確的設(shè)備。尤其是一些土質(zhì)較為堅(jiān)硬的地區(qū)，必須要選擇沖擊相對(duì)較大的方式，這一方式能夠使得鉆孔機(jī)整體的沖擊力度得到提升。如果在實(shí)際施工時(shí)遇到軟石及土層，那么可以采用旋挖鉆的方式來進(jìn)行準(zhǔn)備，并選用合適鉆頭來進(jìn)行鉆孔，避免出現(xiàn)鉆頭損壞的問題[3]。如果在施工中鉆孔工作沒有順利完成，那么就會(huì)出現(xiàn)塌孔、傾斜等現(xiàn)象，導(dǎo)致路橋自身的承載力無法滿足施工的要求。因此在進(jìn)行鉆孔時(shí)，必須要注意鉆孔的垂直精度、深度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)要求。從鉆孔的垂直精度來進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)精度不準(zhǔn)確的問題，那么后續(xù)鋼筋籠的放置就會(huì)容易產(chǎn)生問題，只有確保成孔精度才能夠完成后期工作，因此在施工時(shí)可以通過加密測(cè)量和下放探測(cè)鋼筋籠的方式來保證成孔的垂直度，同時(shí)在完成施工后還要校準(zhǔn)鉆架的垂直度。

在具體施工中，完成泥漿護(hù)壁也是非常重要的，在施工之前已經(jīng)確定了需要的泥漿，并在實(shí)際施工中，通常情況下注意沙層十分容易出現(xiàn)塌孔，需要應(yīng)用特制泥漿，進(jìn)行泥漿注入時(shí)必須要控制泥漿的比重。如果泥漿過稠，鉆進(jìn)進(jìn)尺會(huì)受到影響；如果泥漿過稀，成孔的護(hù)壁則得不到良好的效果。在施工時(shí)發(fā)現(xiàn)了坍孔問題，則需要調(diào)節(jié)泥漿的比重，保證泥漿的黏稠度。此外，在樁基工程施工時(shí)，鉆孔的深度也是十分必要的，按原地面、設(shè)計(jì)樁頂和樁底的標(biāo)高計(jì)算成孔深度，如果標(biāo)高發(fā)生了變化，成孔的深度也需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。在施工時(shí)必須要進(jìn)行鉆孔記錄及撈渣取樣，并反復(fù)與設(shè)計(jì)圖紙對(duì)比，如地質(zhì)情況變化較大，需要通知設(shè)計(jì)單位重新驗(yàn)算。

3.4 清理鉆孔及安放鋼筋籠

完成鉆孔施工之后,鉆孔內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿，必須要對(duì)鉆孔進(jìn)行有效清理，保障后續(xù)施工中沒有泥漿及鉆渣的影響。同時(shí)在實(shí)際施工中避免鉆孔中的殘留物對(duì)泥漿混合密度產(chǎn)生不利影響。泥漿的三項(xiàng)性能需要符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，其中含砂率必須要小于8%，因此針對(duì)鉆孔進(jìn)行清理之后，均需進(jìn)行相關(guān)性能指標(biāo)驗(yàn)收工作，合格后方可進(jìn)入下步工序。隨后安裝鋼筋籠，必須注意在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中鋼筋籠不得變形。在鋼筋籠安裝時(shí)，采用兩點(diǎn)起吊，鋼筋籠豎直后，骨架進(jìn)入孔口后，將其扶正徐徐下放。嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁，并且邊下放邊拆除內(nèi)撐，注意內(nèi)斜撐嚴(yán)禁放入孔內(nèi)。

3.5 混凝土澆筑

進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí)，需要保障混凝土的質(zhì)量。尤其是為了避免澆筑施工中所產(chǎn)生的質(zhì)量問題，需要一次完成澆筑工作，不能出現(xiàn)二次澆筑的情況。如果在實(shí)際施工中進(jìn)行了二次澆筑，混凝土容易產(chǎn)生不均勻的問題，后期使用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生裂縫等狀況，對(duì)于整個(gè)路橋工程的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響。

4 鉆孔中常見事故及處理

4.1 護(hù)筒下沉

在鉆孔灌注樁施工中，護(hù)筒下沉的問題主要與準(zhǔn)備工作不足存在著直接聯(lián)系。如果施工人員并沒有針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深入了解和充分準(zhǔn)備，獲得的施工資料與施工現(xiàn)場(chǎng)之間將存在一定差異，導(dǎo)致護(hù)筒出現(xiàn)下沉的問題。在這一情況下，需要針對(duì)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)進(jìn)行檢查，尤其了解土壤松軟狀況，便于確定護(hù)筒埋設(shè)的深度以及具體方法，并根據(jù)施工的要求，針對(duì)護(hù)筒周圍進(jìn)行夯實(shí)處理。尤其是在底部需要設(shè)置黏土層，避免出現(xiàn)漏水的狀況。如果施工中發(fā)生了護(hù)筒下沉的問題，進(jìn)行鉆孔時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)坍孔的問題。如果在特殊的季節(jié)進(jìn)行施工，出現(xiàn)護(hù)筒下沉的問題，則需要針對(duì)施工中的原因進(jìn)行及時(shí)了解，避免出現(xiàn)塌孔、埋鉆等多種狀況，如果發(fā)生了護(hù)筒下沉，則需要進(jìn)行停機(jī)處理并進(jìn)行加固[4]。

4.2 鉆孔傾斜

鉆孔傾斜與鉆機(jī)自身底座不穩(wěn)定存在著直接聯(lián)系，在施工中出現(xiàn)不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致鉆孔傾斜。此外，這一問題與地質(zhì)狀況也有著直接聯(lián)系，如果地質(zhì)十分復(fù)雜，在地層出現(xiàn)了軟硬交替的問題，施工人員在施工中就會(huì)出現(xiàn)盲目加壓的狀況，導(dǎo)致鉆孔不斷傾斜。針對(duì)這一問題需要采取預(yù)防的措施，在施工前全方位地檢查鉆機(jī)的底座是否水平垂直，并根據(jù)底層地質(zhì)的實(shí)際狀況采取恰當(dāng)?shù)你@進(jìn)工藝。尤其是不能出現(xiàn)盲目施工、盲目趕進(jìn)度的狀況。在施工中發(fā)生鉆孔傾斜之后，必須要針對(duì)傾斜的原因進(jìn)行具體分析，從而采取針對(duì)性解決策略，等到問題解決之后再進(jìn)行下一步的施工。

4.3 坍孔

在鉆孔裝施工中，坍孔是十分常見的事故。一方面在地質(zhì)中如果存在流沙層，坍孔問題十分容易產(chǎn)生，另一方面在鉆孔的過程當(dāng)中，如果由于人為因素導(dǎo)致?lián)p坍孔，那么可能是泥漿比例出現(xiàn)問題。因此在施工之前，針對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行充分分析之后，需要搜集關(guān)于地層的相關(guān)資料，確定具體的施工方案，如果坍孔并不嚴(yán)重，則可以針對(duì)泥漿的比例進(jìn)行調(diào)整。如果坍孔的部位十分嚴(yán)重，則應(yīng)該立即停工，并采取提轉(zhuǎn)鉆機(jī)的方式來避免出現(xiàn)埋鉆的問題。如果無法繼續(xù)施工時(shí)，則可以采取回填的方式來查明原因，并采取措施，避免出現(xiàn)延誤工期的問題。

4.4 斷樁

在混凝土施工不連續(xù)或地下水沖刷等多方面影響下，會(huì)出現(xiàn)斷樁的問題。如果在施工時(shí)出現(xiàn)地下水沖刷，混凝土?xí)粵_刷稀釋，導(dǎo)致水灰比減少，易產(chǎn)生混凝土不凝固的狀況。針對(duì)地質(zhì)調(diào)查之后發(fā)現(xiàn)地下水活動(dòng)較大，需要采取水泥進(jìn)行處理，采取有效的止水措施之后，則可以進(jìn)行混凝土的灌注，應(yīng)確保導(dǎo)管的密封性及埋管深度，根據(jù)混凝土上升的高度來確定拆除導(dǎo)管具體方法。

5 施工中的注意事項(xiàng)

（1）加強(qiáng)定位測(cè)量。在施工中，針對(duì)路橋工程進(jìn)行測(cè)位定量，直接影響孔位的準(zhǔn)確性，也是后期進(jìn)行鉆孔垂直度控制的關(guān)鍵措施。因此在實(shí)際施工之前，必須要針對(duì)施工的方案進(jìn)行反復(fù)檢查，由監(jiān)理來確定施工方案的合理性，并進(jìn)行兩次定位控制。在挖井口埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，可以進(jìn)行定位，而在進(jìn)行鉆機(jī)安裝時(shí)也可以進(jìn)行測(cè)量，保證鉆孔位置的偏差在允許的范圍內(nèi)。

（2）加強(qiáng)樁徑的控制。鉆孔灌注樁施工中樁的樁徑是十分關(guān)鍵的指標(biāo)，直接影響樁基的施工質(zhì)量，因此施工之前必須要針對(duì)鉆頭的大小進(jìn)行反復(fù)量測(cè)，并對(duì)于鉆頭的直徑進(jìn)行記錄，方便后期的使用查詢。

（3）強(qiáng)化泥漿質(zhì)量的控制。泥漿包括水、黏土以及其他添加劑，在進(jìn)行灌注樁成樁時(shí)，泥漿具有十分重要的作用，可以避免出現(xiàn)坍塌的問題。另外可以通過泥漿來清洗內(nèi)部的沉渣。因此，控制泥漿的質(zhì)量是非常必要的，而泥漿質(zhì)量也是受到一定性能的影響，包括含砂率、比重、黏度等多項(xiàng)指標(biāo)。因此在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，如果出現(xiàn)泥漿過稀的問題，其攜渣能力就會(huì)不足；但如果泥漿過稠，在孔壁會(huì)形成泥壁，無法保證樁基的準(zhǔn)確度。

6 結(jié)語

在路橋工程施工中，必須要注重鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用，尤其是施工工序相對(duì)復(fù)雜，保障施工技術(shù)的有效運(yùn)行非常必要。在充分了解施工流程、施工要求的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)施工細(xì)節(jié)的控制，從而使該項(xiàng)技術(shù)得到有效應(yīng)用，提升整體的施工質(zhì)量。