橋梁樁基施工中的挖孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用

◎竇昌斌

引言

灌注樁施工中采用人工挖孔的方式進行灌注樁是其中的一種技術(shù)，主要是利用人工的方式開挖成孔，該方式主要適用于擁有較好地質(zhì)情況且樁基較短的情況，廣泛的應(yīng)用在橋梁施工中，主要的優(yōu)勢在于施工便利、能夠很好的成型等。為了能夠使灌注樁施工能夠順利進行，并達到樁基質(zhì)量的標準要求，就必須根據(jù)工程實際情況科學(xué)的制定施工方案，并在此過程中進行嚴格控制。

一、挖孔灌注樁技術(shù)的概述

該技術(shù)主要是通過挖土方式形成相應(yīng)的孔，然后將鋼筋籠進行相應(yīng)的安放，利用混凝土進行灌注成樁的技術(shù)。該技術(shù)具有安全、造價低等優(yōu)勢，能夠?qū)蛄簶痘┕み^程中出現(xiàn)的問題進行很好地處理，從而使得橋梁樁基施工質(zhì)量得到極大地提升。

二、橋梁樁基施工注意事項

1.安全問題。

在對橋梁樁基進行施工的過程中，由于施工環(huán)境會對其造成一定的影響，就可能存在一定的安全隱患，因此，在施工中，安全管理工作必須要堅決落實好，使整個施工過程達到一定的安全標準。施工前相關(guān)的企業(yè)一定要將技術(shù)安全交底工作落實好，重點強調(diào)施工注意事項，如施工現(xiàn)場中所使用的電器、電路等，要設(shè)置專人進行看管，特別是要將線路進行科學(xué)的埋設(shè)，使標識更加的醒目；此外，還要將護欄加設(shè)在空口位置，針對孔口護壁進行有效的安全防護。

2.質(zhì)量問題。

樁基工程質(zhì)量主要是由施工工藝決定的，在實際施工中，施工工藝的選擇要足夠的科學(xué)，同時，對于施工過程也要加強管理，這樣才能保證各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量達到標準要求。施工前要徹底的清理施工現(xiàn)場，將相關(guān)的障礙物進行清除，在對樁位進行測量時，必須嚴格按照操作規(guī)程來完成。完成測量后要將鋼護筒進行埋設(shè)，這主要是為了確保其達到足夠的穩(wěn)定，在護筒之上可以設(shè)置1～2 臺灌漿機，利用粘土填實所形成的空隙。在將鋼筋籠進行安放時要進行系統(tǒng)的檢查，使其性能參數(shù)達到工程設(shè)計的標準要求，避免鋼筋籠出現(xiàn)上浮。

三、橋梁樁基施工中的挖孔灌注樁技術(shù)

1.施工前的準備工作。

（1）組織審計。施工前負責施工的企業(yè)要將施工組織文件報送至相關(guān)單位，對其進行詳細的審核，重點分析工程存在的問題，從而使施工方案制定的更加科學(xué)。（2）測量定位。該環(huán)節(jié)的目的就是確保打孔的位置足夠準確。在測量定位的過程中，相關(guān)單位要進一步加強監(jiān)督檢查力度，確保其參數(shù)達到工程設(shè)計的標準要求，在對放線進行測量時要利用具有較高的精度的經(jīng)緯儀、激光測距儀。（3）制作鋼護筒。橋梁工程最基礎(chǔ)的當屬基樁施工，在施工中，利用鋼護筒能夠使樁位得到有效的固定，防止樁基出現(xiàn)坍塌、傾斜等問題。在鋼護筒制作時，其頂端高度要超過最高水位的1～1.5m，同時要采用相應(yīng)措施對護筒內(nèi)水頭進行穩(wěn)定，在鋼護筒埋設(shè)的過程中，其埋設(shè)深度要將流塑狀地層進行相應(yīng)的隔開，將內(nèi)支撐設(shè)置在每節(jié)鋼護筒內(nèi)，要對橋梁工程負荷的極限進行綜合考慮，從而能夠有效的防止其出現(xiàn)一定程度的變形。另外，采用破口焊進行連接每節(jié)鋼護筒，從而能夠有效的降低振埋鋼護筒時所受到的阻力，在焊接鋼護筒時兩節(jié)鋼護筒的直線度和接口偏差要控制在3mm 范圍內(nèi)，焊接質(zhì)量達到了相關(guān)標準要求。當鋼護筒運送到施工現(xiàn)場后，起吊要采用單點起吊的方式，將導(dǎo)向架插入下口內(nèi)，同時，在此過程中要對其進行相應(yīng)的檢測，觀察其是否出現(xiàn)了變形、垂直度達不到標準要求等問題，如果發(fā)現(xiàn)問題要立即進行調(diào)整。

2.樁基開挖。

在開挖時，必須要將實際工程情況進行結(jié)合起來，要充分的考慮到樁基在橋梁墩中所埋數(shù)量，使用多臺設(shè)備進行同時挖孔。開挖不僅可以利用人工進行開挖，還可以使用機械進行開挖。如果碰到淤泥、亞粘土等情況時，可采取人工開挖的方式進行處理；當遇到風化巖石層時就需要利用機械進行風鉆打眼爆破開挖；現(xiàn)場要及時的將挖出的沙土、碎石進行清理，并利用運貨車將其轉(zhuǎn)送到棄碴點。在開挖過程中，要進一步加大樁基25mm，要采取混凝土護臂，保證灌注的高度，并做到隨時開挖隨時維護。

3.鋼筋籠的制作。

在灌注樁施工過程中，鋼筋籠也是其中一個重要的環(huán)節(jié)，想要保證橋梁樁基的施工質(zhì)量，鋼筋籠就需要根據(jù)工程需求來進行制作。鋼筋籠要與實際工程需求進行結(jié)合，單節(jié)長度要達到12m，將主筋位置等間距標注在箍筋上，然后逐根將主筋與其進行加強箍焊接，將鋼筋骨架制作完成，然后根據(jù)設(shè)計圖紙中對間距點要求，焊接在鋼筋骨架上。由于鋼筋籠具有較大的尺寸和重量，在制作時要將起吊和移位所形成的變形問題進行充分考慮，并采用兩點吊的方式進行起吊。

4.混凝土澆筑。

混凝土作為橋梁樁基的主要結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量對于整個工程來說非常重要，因此選用的混凝土澆筑工藝必須要足夠的科學(xué)。對于混凝土所使用的材料，施工企業(yè)必須重視選用材料的質(zhì)量，要求供應(yīng)商將混凝土質(zhì)量檢查報告進行出示，并隨機抽取樣品展開性能、質(zhì)量方面的檢測；其次，要根據(jù)施工設(shè)計要求進行科學(xué)的澆筑，當首批混凝土灌入完成后，對孔內(nèi)返漿情況進行仔細的觀察，將埋管深度進行精確的測定并進行相應(yīng)的標記，當灌注首批混凝土正常后，應(yīng)盡快連接混凝土輸送管與導(dǎo)管，在澆筑混凝土?xí)r要保證連續(xù)澆筑，嚴禁中途突然停車，在進行灌注時要利用測錘對混凝土面的上升高度進行相應(yīng)的探測，根據(jù)實際情況將導(dǎo)管拆卸下來，要保證導(dǎo)管能夠進行合理埋設(shè)，導(dǎo)管的埋深要保證超過2m，但要控制在6m 范圍內(nèi)。在澆筑過程中要采用插入式進行振搗，確?？變?nèi)的混凝土達到足夠的均勻，這樣就能夠更好的提高混凝土性能。

5.樁基檢測技術(shù)。

樁基混凝土灌注完成后，需要對混凝土質(zhì)量進行相應(yīng)的檢測。通常情況會采用動測法來進行相應(yīng)的檢測。對于樁基混凝土來說，要選擇局部混凝土，通過動測法掌握其強度、綜合性能，從而能夠?qū)⒏鱾€各橋墩樁的樁位和根數(shù)進行確定，根據(jù)對得到的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，能夠科學(xué)的評價出橋梁樁基質(zhì)量情況。

四、實例分析

1.工程概況。

這篇文章選取了某橋梁工程樁基礎(chǔ)作為研究實例，該工程主要采用的是人工挖孔灌注樁，樁長達到了1.8m（18 根）和2.2m（22 根），總共需要40 根。該工程最為重要的環(huán)節(jié)就是樁基施工，其施工質(zhì)量對于整個施工能否順利完成來說都是非常重要的，這也在一定程度上決定了整個施工的安全。根據(jù)該工程的實際情況，對施工技術(shù)展開了如下分析。

2.施工準備。

施工前，需要開展以下幾方面準備工作：（1）對施工場地進行相應(yīng)的平整，完全鏟除井口區(qū)域較為松軟的土層并將其進行夯實。（2）根據(jù)設(shè)計圖紙進行準確測放，將墩臺樁孔的具體位置進行精準放出，同時科學(xué)的設(shè)置相應(yīng)的護樁，并經(jīng)常性的給予科學(xué)的校核。（3）在孔口的四周將排水溝進行開挖，將地表中的積水及時清理干凈，并將雨棚搭設(shè)在孔口區(qū)域。（4）對棄渣場進行合理布置，并將施工所使用的機械設(shè)備與材料堆放好，防止孔壁受到過大壓力，影響正常施工。（5）在井口四周進行圍護施工要使用C25 強度的混凝土，確保其高度高出地表30cm，防止鉆孔中進入土石等雜物造成人員的傷亡。要將支擋予設(shè)置在井口區(qū)域用以進行防護。（6）樁位不僅需要提供足夠的場地面積，而且還需要設(shè)置有效的防排水設(shè)施。在施工前，清理干凈孔口四周的松石和軟土，同時將其進行相應(yīng)的回填并密實碾壓；如果樁位所在的位置在邊坡表面，此時就需要將防護網(wǎng)設(shè)置在坡口處。（7）在進行棄料時要防止發(fā)生意外事故；將安全支護設(shè)施設(shè)置在棄渣場周圍，必要時要進行擋墻砌筑，這樣能夠更好的保證全體作業(yè)人員安全，同時嚴格控制污染面。

3.人工挖孔施工。

由人工使用風鎬進行開挖施工，在此過程中會出現(xiàn)棄土，使用卷揚機將其從鉆孔中提出，詳細環(huán)節(jié)如圖1 所示。

圖1 人工挖孔樁出渣

（1）襯砌需要伴隨著1m 開挖完進行，將其厚度控制在15～25cm 范圍之間，如果孔壁自身的土質(zhì)比較差，可以使用混凝土加筋的方式來對孔壁進行保護，保持孔口足夠的穩(wěn)定。（2）在進行挖孔時，要組織技術(shù)人員仔細的檢查樁孔的位置，當作為群樁時，所形成的誤差要控制在100mm 范圍內(nèi)；當為排樁時，誤差要控制在50mm 范圍。樁孔所產(chǎn)生的傾斜度要控制1%范圍內(nèi)。在進行挖掘樁孔與護壁支撐施工時，要保持操作的連續(xù)性，中途不能夠停頓，這樣能夠有效的避免出現(xiàn)塌孔情況。在開挖過程中如果發(fā)現(xiàn)巖石，可以使用鑿巖機進行鑿孔，再進行淺眼爆破。在放炮前要加強支護炮眼，防止震塌孔壁，爆破完成后，由人工將開挖的孔洞進行清理。（3）施工現(xiàn)場所有人員都應(yīng)按要求將安全帽、安全繩等護具配戴好。如果暫停開挖，應(yīng)對孔口進行加蓋處理。（4）在孔內(nèi)進行通風：向鉆孔中使用鼓風機將新鮮空氣進行不斷地輸送，如果中途需要停工，那么就需要在復(fù)工前將井底空氣進行抽換。完成爆破后，要馬上進行通風排煙，等到負責人檢查完成，且孔中保持無毒狀態(tài)以后，就可以組織施工人員進入鉆孔中進行施工。（5）排水：當孔內(nèi)滲入水源時，如果量較小可以利用人工排水的方式直接清除，當挖至孔底后，可以挖制一個集水坑，并利用潛水泵進行抽水操作。如果滲入水量較大時，應(yīng)邊施工邊利用抽水泵進行抽水。（6）鉆孔開挖的高度達到設(shè)計標高后，要科學(xué)的處理孔底情況，確?？椎椎钠秸?。嵌巖深度要達到工程設(shè)計的要求，并由監(jiān)理師進行驗收。如果現(xiàn)場的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，應(yīng)立即將此情況匯報給監(jiān)理工程師，由其進入現(xiàn)場進行準確的核查，根據(jù)核查的結(jié)果調(diào)整施工方案。

4.鋼筋骨架制安。

（1）鋼筋下料。

在下料時，要注意以下幾方面工作：①要使用專門的鋸片銑割機進行鋼筋下料操作；②要確保鋼筋的端部不彎曲，如果發(fā)生了彎曲情況，要對其進行調(diào)直后才能繼續(xù)施工；③要保持鋼筋端面的平整，使其軸線呈90°角。

（2）鋼筋連接。

①在鋼筋連接前，要將密封蓋取下，檢查鋼筋具體的規(guī)格，如果周圍存在雜物或者腐蝕問題，要使用鋼刷將其進行清理。②連接標準接頭的方法為：將套筒一端擰至鋼筋端頭，絲扣露出的部分要控制兩扣以內(nèi)。連接完成鋼筋后，利用油漆進行標記。③接頭連接完成后，要安排質(zhì)檢人員對其進行檢驗，并將檢驗結(jié)果進行詳細的記錄。支模前，質(zhì)檢人員通過目測判斷絲扣外露的長度是否達到標準要求。

（3）骨架運輸。

運輸骨架主要分成兩種情況：①當有平臺時，可以進行直接接入；②先從平臺上車，然后將其運輸至現(xiàn)場。如果骨架長度在6m 以內(nèi)，此時運輸就需要使用兩部平車，如果其長度超過了6m，則需要將托架增設(shè)在平車的表面。在骨架裝車過程中，應(yīng)對支承點作進一步的穩(wěn)固，保持每個支承點高度的一致，確保其結(jié)構(gòu)形狀達到相關(guān)標準要求。在進行運輸時，要防止碰掉標志牌，這樣更便于校對。通常要盡可能使用平板車進行運輸，這樣能夠有效避免骨架出現(xiàn)一定程度的變形。

（4）檢測管安裝。

①對于樁徑在1.5m 范圍內(nèi)的情況，需要設(shè)置相應(yīng)的檢測管3 根；對于1.5m 樁徑以上的，就需要設(shè)置檢測管4 根。②檢測管的上部要高出樁基20cm，并使用鋼管焊接其接頭位置，在下端封底主要采用的是鋼板，要確保進行牢固焊接，防止出現(xiàn)漏水問題。在澆筑前，應(yīng)將水灌滿，在用塞子將上口區(qū)域封堵嚴密。

5.混凝土灌注。

要集中拌和混凝土，用罐車將拌和好的混凝土運送至現(xiàn)場?；炷翝仓^程中在孔內(nèi)會出現(xiàn)不同程度的滲水情況，所以要科學(xué)的選擇澆筑方式。（1）如果樁孔中幾乎沒有滲水，此時可以采用導(dǎo)管來進行灌注，在此過程中要保證導(dǎo)管實際埋深超過6m，這樣才能更好的保證混凝土達到一定的密實度。（2）當孔內(nèi)滲水速度較慢時，可以采取水下灌注的方式進行施工，此時必須要按照相關(guān)操作規(guī)定進行施工，還要注意混凝土的坍落度，如果孔中沒有設(shè)置相應(yīng)的鋼筋骨架，則坍落度不能超過6.5cm；而如果設(shè)置了鋼筋骨架，就需要將其控制在7～9cm 范圍內(nèi)。如果采用的是導(dǎo)管進行灌注，當混凝土在導(dǎo)管內(nèi)自由下落時，要確保導(dǎo)管與孔位中心完全重合。整個灌注過程，要控制孔底水深在5cm 范圍以內(nèi)，并進一步提高灌注速度，確?？妆谒惺艿膲毫π∮跐B水壓力，否則就會出現(xiàn)滲水情況。其次，利用混凝土的自由下落來實現(xiàn)搗實操作。再次，應(yīng)分層進行混凝土的灌注操作，要保證每層的厚度控制1m 范圍內(nèi)，每完成一層灌注就要用振搗棒將其進行振實。另外，在混凝土初凝前，還需要進行二次振搗。最后，在樁頂將混凝土灌注完成，清理干凈表面多余水泥漿。（3）如果滲水較快，但通過抽水方式仍然能夠抽干滲水，則仍然可以使用導(dǎo)管法來進行施工，具體操作如下：利用鋼管搭設(shè)工作架，然后進行混凝土的灌注操作，并將導(dǎo)管與漏斗進行科學(xué)的設(shè)置。在樁孔的底部插入導(dǎo)管，在工作架表面懸掛倒鏈，完成準備工作后，使用潛水泵清理孔中的滲水，當水清理至10cm 后，提出潛水泵向?qū)Ч芘c漏斗中輸送混凝土，利用倒鏈將其提升至20cm，這樣能夠更好的保證導(dǎo)管中的混凝土能迅速填滿孔底，然后繼續(xù)進行澆筑操作，等到混凝土流動停止，并上升至漏斗表面后，再提升導(dǎo)管，再繼續(xù)進行灌注，如此往復(fù)操作。（4）在水中進行灌注時，應(yīng)先灌水，保持與地下水位持平。當混凝土液面升高，可以逐層拆除支護結(jié)構(gòu)，確保孔壁達到足夠的穩(wěn)定。（5）為了保證施工質(zhì)量，整個澆筑過程必須保持連續(xù)，在樁基成型后，將其進行鑿除，在此期間需要對混凝土的實際強度進行控制，確保其超過設(shè)計要求的80%。

五、結(jié)語

綜上，橋梁工程的基礎(chǔ)就是橋梁樁基，只有其質(zhì)量得到保證，才能使后續(xù)的施工順利開展，進而保證整個工程質(zhì)量。在橋梁樁基施工中存在一定的不確定性，加之施工條件所限，對施工工藝提出了更高的要求。因此必須科學(xué)的選擇先進的施工技術(shù)。挖孔灌注樁技術(shù)廣泛的應(yīng)用于橋梁樁基施工中，極大地提升了施工質(zhì)量，具有較高的安全性，使樁基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠。