市政橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的實(shí)踐分析

趙志鋼

（中電建建筑集團(tuán)有限公司，北京 100011）

0 引言

在市政橋梁工程施工中，應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，會(huì)受到一些因素影響，所以對(duì)施工技術(shù)要求較高，如果不能有效掌握施工技術(shù)，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量問題。因此，加強(qiáng)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用，是保證市政橋梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。針對(duì)在施工中遇到的問題，要及時(shí)處理，嚴(yán)格按照規(guī)范操作。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)概述

鉆孔灌注樁施工技術(shù)是在機(jī)械鉆孔情況下，澆筑混凝土，讓孔內(nèi)的混凝土形成圓柱。這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在不斷應(yīng)用中得以體現(xiàn)，有效地解決以往技術(shù)問題，改善地層松散、沉渣無法控制等情況。

第一，適應(yīng)能力強(qiáng)。當(dāng)前鉆孔灌注樁施工技術(shù)不僅能在地面上應(yīng)用，在水中也能應(yīng)用，如橋梁施工，并且能根據(jù)工程要求控制孔直徑。

第二，承載能力強(qiáng)。鉆孔灌注樁施工技術(shù)在結(jié)構(gòu)上，能根據(jù)要求選擇對(duì)應(yīng)尺寸，有效控制長度和樁徑，從而提高樁徑的承載能力。

第三，成本低。在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，并不需要過多的混凝土、木材等，只需要合理控制鋼筋和混凝土的用量，就能達(dá)到節(jié)約成本的目的。此外，還具有環(huán)保的特點(diǎn)。在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，能避免破壞電纜，保護(hù)管道。所以，從以上優(yōu)點(diǎn)就能看出，應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)能夠滿足當(dāng)前市政橋梁的施工要求。

2 市政橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)實(shí)踐

2.1 技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)

2.1.1 施工方案的審核

施工前，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)報(bào)告等內(nèi)容，對(duì)施工方案加以審核，并明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程等。與此同時(shí)，施工方案中應(yīng)有對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)對(duì)措施。制定施工方案必須要從長遠(yuǎn)考慮，能提前提出問題，并參考問題給出對(duì)應(yīng)的解決方案，避免在應(yīng)用中過于被動(dòng)。相關(guān)審核人員要持有資格證件，保證符合審核資質(zhì)。對(duì)市政橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用加以深入分析，保證施工方案合理，為后續(xù)施工質(zhì)量打下基礎(chǔ)。

2.1.2 落實(shí)施工準(zhǔn)備工作

針對(duì)灌注樁水源、泥泵循環(huán)系統(tǒng)等，應(yīng)根據(jù)情況來設(shè)置沉淀池、泥漿池。管道要在進(jìn)入施工現(xiàn)場前檢驗(yàn)合格，并做好水壓試驗(yàn)。原材料必須要經(jīng)過嚴(yán)格把關(guān)，避免質(zhì)量不符合要求的原材進(jìn)入施工現(xiàn)場。應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)前，要檢查鉆機(jī)是否在預(yù)定位置，明確護(hù)筒的埋設(shè)高度。確保鉆機(jī)在規(guī)定位置后，應(yīng)檢查其穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)問題，要及時(shí)調(diào)整。施工單位必須配備專職記錄人員，能對(duì)成孔參數(shù)及時(shí)記錄，保證記錄真實(shí)可靠。

2.2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)的內(nèi)容

2.2.1 泥漿制備技術(shù)

在市政橋梁工程施工中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用必須要先做好制備泥漿工作。一旦在后續(xù)施工中，泥漿量或者是配比不合理等，都會(huì)導(dǎo)致樁底無法及時(shí)上浮，進(jìn)而無法保證樁間和地基的穩(wěn)定。所以，實(shí)際制備時(shí)，應(yīng)注重泥漿的構(gòu)成，并增加適當(dāng)外加劑。比如，以黏土為例，可以將黏土打碎，縮短攪拌時(shí)間，或者增加膨脹劑。要注意禁止采取清水置換的方法來處理泥漿，保證泥漿的性能滿足市政橋梁工程的施工需求，這樣才能應(yīng)用于后續(xù)制作。

2.2.2 護(hù)筒埋設(shè)工序

埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，控制內(nèi)徑超出樁徑20cm 以上，并在護(hù)筒上端設(shè)置溢漿口，進(jìn)一步保證埋設(shè)護(hù)筒的穩(wěn)定性。從很多施工實(shí)踐中得出，在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，要控制護(hù)筒和樁基中心線保持一致，減少誤差影響。埋設(shè)后，要進(jìn)行回填。如果市政橋梁工程還涉及水上施工，應(yīng)該保證護(hù)筒高度超出水面1m 以上。

2.2.3 鉆孔技術(shù)

實(shí)際鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)合理控制尺寸，并控制鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度，讓鉆頭有足夠泥土來護(hù)住外壁。鉆進(jìn)至腳下1m 的時(shí)候，按照土質(zhì)來正常鉆進(jìn)。如果土質(zhì)較為松軟，并出現(xiàn)漏漿問題，可以先提起鉆頭，并向其中倒入黏土，然后再放入鉆頭，讓膠泥堵住孔壁，保證泥漿穩(wěn)定進(jìn)入土質(zhì)。因?yàn)槟酀{黏性大，鉆頭受到的阻力也比較大，可以使用尖底中等速度鉆進(jìn)。在砂土或者是軟土層上，容易塌孔，可以使用平底鉆頭，有效控制進(jìn)度，并低擋慢速進(jìn)入。采取分班連續(xù)作業(yè)的方法來鉆孔，并記錄鉆孔中信息和地質(zhì)變化。鉆進(jìn)量達(dá)到3m時(shí)，需要檢查傾斜度，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。如果進(jìn)行群樁施工，則要控制打樁順序。這是因?yàn)樗俣群唾|(zhì)量都會(huì)受到順序的影響。一般打樁順序是從一側(cè)向另一側(cè)前進(jìn)，從中間向兩個(gè)對(duì)稱方向打樁等，需要根據(jù)施工情況來選擇打樁順序，才能有效提高打樁效率。

2.2.4 清孔技術(shù)

清孔的目的是保證孔底干凈，去除其中沉渣，避免樁承載能力受到影響。清孔就是通過對(duì)泥漿在流動(dòng)時(shí)所存在的動(dòng)能沖擊樁孔底沉渣，讓沉渣處于懸浮狀態(tài)，然后利用泥漿膠體的懸浮力，讓沉渣能隨著泥漿循環(huán)帶出樁孔，有效清除在樁孔中存在的沉渣，這就是泥漿的排渣作用。這也能看出，制備泥漿和清孔是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，所以針對(duì)泥漿的控制，黏度要測定20min，含砂率不能大于6%，并保證膠體率要大于90%。在整個(gè)鉆孔灌注樁施工中，必須要嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)，并使用專門設(shè)備來制備泥漿，從而保證施工順利完成。

2.2.5 鋼筋籠制作及吊裝技術(shù)

制作鋼筋籠前，應(yīng)該先對(duì)鋼材的質(zhì)量加以檢查，合格后才能按照設(shè)計(jì)和施工來驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度等。驗(yàn)收時(shí)，還要明確鋼筋籠吊環(huán)長度是否滿足鋼筋要求，是否滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高，吊環(huán)長度也要滿足底梁高度。檢驗(yàn)人員要根據(jù)實(shí)際情況來及時(shí)檢查，確保鋼筋埋入情況滿足要求。

吊放鋼筋籠時(shí)，應(yīng)逐節(jié)對(duì)鋼筋籠的焊接質(zhì)量加以檢查，針對(duì)不符合質(zhì)量要求的焊縫，要及時(shí)補(bǔ)焊。與此同時(shí)，要在下放鋼筋籠時(shí)，保證不會(huì)和周圍孔壁碰撞。如果發(fā)現(xiàn)下放存在問題，不能強(qiáng)行下放，這樣會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)塌孔、鋼筋籠變形等問題。要先找出原因，然后再繼續(xù)下放。如果是因?yàn)殇摻罨\垂直度不足導(dǎo)致，就應(yīng)該控制垂直度后下放；如果是因?yàn)榭變?nèi)偏斜所導(dǎo)致，就應(yīng)通過復(fù)鉆修復(fù)，重新驗(yàn)收合格后下放；鋼筋籠如果需要接長，則是要控制焊接時(shí)間，并減少下放時(shí)間。

2.2.6 二次清孔技術(shù)

完成鋼筋籠下放后，孔底會(huì)存在沉渣，這就需要二次清孔。其方法是通過導(dǎo)管安裝彎頭，然后使用泵，通過導(dǎo)管將泥漿壓入孔底，以此完成清孔。

3 市政橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的保障措施

3.1 控制導(dǎo)管施工

3.1.1 管內(nèi)進(jìn)水

某橋梁工程造價(jià)1300 萬元，其中包括跨河橋梁，寬度為40m，長度為70m。分為三個(gè)階段，其橋梁板為預(yù)應(yīng)力后張梁板，并在兩頭灌注，屬于非常常見的城市橋梁。

在橋梁工程施工中，針對(duì)施工承臺(tái)下的灌注樁灌注水下混凝土?xí)r，突然內(nèi)部存在大量水，導(dǎo)致泥漿下降。從不斷擴(kuò)大的水流聲判斷，是導(dǎo)管連接處存在滲漏。通過檢查是因?yàn)槁萁z脫扣，進(jìn)而使得導(dǎo)管連接處存在縫隙。如果在這種情況下繼續(xù)灌注，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部存在夾層。在后續(xù)使用沖擊鉆重新進(jìn)行鉆孔，然后下放鋼筋籠，并重新灌注混凝土。

進(jìn)水問題是橋梁工程施工中的常見問題，一般情況下出現(xiàn)這一問題是因?yàn)槭┕と藛T和技術(shù)人員缺乏對(duì)導(dǎo)管的重視。如果導(dǎo)管拔脫，問題會(huì)更加嚴(yán)重。管道是水下混凝土灌注的重要設(shè)備，必須要有效控制質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)要求，在使用導(dǎo)管前要先進(jìn)行檢漏和抗拉力試驗(yàn)，明確每一節(jié)導(dǎo)管的組裝編號(hào)，在完成安裝后，要及時(shí)復(fù)核。導(dǎo)管直徑應(yīng)根據(jù)骨料和樁徑確定，并選擇直徑大的導(dǎo)管，施工人員在施工前要做好技術(shù)交底并通過崗前培訓(xùn)。

3.1.2 埋深控制

如果導(dǎo)管埋得過深，一旦灌注時(shí)間增加，或者是導(dǎo)管堵塞等，都會(huì)影響凝固時(shí)間，也就是出現(xiàn)灌入其中的混凝土凝固，導(dǎo)管無法提起的情況。如果導(dǎo)管底部和孔底有一定距離，會(huì)使得第一批進(jìn)入其中的混凝土不能埋入管道，出現(xiàn)斷樁問題。最重要的是，在提起導(dǎo)管的時(shí)候，因?yàn)殄e(cuò)誤的提拔，使導(dǎo)管底口拔出混凝土面，出現(xiàn)斷樁問題。針對(duì)這一問題，在下導(dǎo)管的時(shí)候，要控制底口與孔底距離在40cm 左右，并保證首批灌注混凝土后至少能埋住導(dǎo)管100cm。特別是在灌注過程中，必須要控制好導(dǎo)管的深度在200cm 范圍內(nèi)。在處理導(dǎo)管時(shí)，要先測試混凝土的深度和導(dǎo)管長度，并對(duì)導(dǎo)管長度加以計(jì)算，一般情況下一次只能拆卸一節(jié)導(dǎo)管。

3.1.3 卡管控制

卡管就是在第一次灌注時(shí)，管道被堵。這是因?yàn)榛炷猎谥谱鲿r(shí)和易性較差，導(dǎo)致運(yùn)輸使用出現(xiàn)離析問題?；蛘呤谴止橇系牧竭^大，各類機(jī)械問題導(dǎo)致澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中實(shí)際停留時(shí)間過長而卡管。為避免卡管，在組裝時(shí)要認(rèn)真，并控制骨料的規(guī)格、坍落度等，避免混凝土在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長。通常控制卡管問題需要保證隔水栓與導(dǎo)管內(nèi)徑相吻合。混凝土的配合比可以通過試驗(yàn)室來明確，為進(jìn)一步改善混凝土的和易性，可以添加外加劑。為保證導(dǎo)管連接位置穩(wěn)定，在投入使用前應(yīng)做好試驗(yàn)，了解導(dǎo)管是否存在滲漏問題。

如果是因?yàn)榛炷磷陨碣|(zhì)量導(dǎo)致出現(xiàn)堵塞，可以通過對(duì)導(dǎo)管埋深結(jié)果計(jì)算，明確導(dǎo)管安全埋深為基礎(chǔ)，少量提升導(dǎo)管然后下落，從而解決堵塞問題。如果是因?yàn)榛炷磷陨頉_擊不足導(dǎo)致，應(yīng)適當(dāng)增加導(dǎo)管上部長度，然后大量沖擊灌注，從而疏通導(dǎo)管。還可以使用二次吹球法來處理，將導(dǎo)管插入混凝土，深度控制在0.6m 左右，按照水下封底的方法來落實(shí)二次封底。如果以上幾種方法都不能處理，應(yīng)及時(shí)停止操作，并認(rèn)為是斷樁。

3.2 控制坍孔清孔

3.2.1 坍孔

坍孔就是在施工時(shí)突然發(fā)現(xiàn)水位降低，孔中存在水泡，鉆具在運(yùn)行時(shí)長時(shí)間前進(jìn)緩慢，并負(fù)荷增加。在對(duì)孔深測量時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)與鉆進(jìn)深度要求不相符，說明已經(jīng)存在塌陷問題。出現(xiàn)坍孔有幾個(gè)方面原因：

第一，泥漿的比重不足，特別是一些地區(qū)存在軟土地基層，如果沒有根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況來采取對(duì)應(yīng)措施，很容易出現(xiàn)坍孔問題。

第二，水頭高度不足，孔內(nèi)的水壓逐漸下降。在施工中，如果遇到砂層的透水層過強(qiáng)，會(huì)使得孔壁周圍水連帶土粒沖刷孔內(nèi)，長時(shí)間影響下就容易出現(xiàn)坍孔問題。

第三，護(hù)筒埋深不足?？卓谖恢檬艿剿绊懛€(wěn)定性不足，再加上鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)振動(dòng)，所以就容易出現(xiàn)坍孔。因此，想要解決這一問題，必須要在施工中，保證鉆孔的深度和直徑都能達(dá)到要求，并控制好傾斜度。清孔時(shí)在下放鋼筋籠前，能及時(shí)清理孔內(nèi)的泥漿、沉渣等。在定位護(hù)筒后，要重新檢查，嚴(yán)格控制中心線，并保證回填土密實(shí)，避免在鉆孔中出現(xiàn)漏漿問題。在施工中，為進(jìn)一步保證鉆孔深度的準(zhǔn)確，就應(yīng)及時(shí)復(fù)核底梁水平和樁具長度，便于后續(xù)根據(jù)長度來明確鉆孔深度。

3.2.2 偏斜孔

安裝鉆機(jī)時(shí)，因?yàn)榈刭|(zhì)結(jié)構(gòu)、支撐不足等因素影響，導(dǎo)致鉆機(jī)在實(shí)際鉆進(jìn)時(shí)出現(xiàn)偏斜問題，會(huì)出現(xiàn)偏孔情況。如果是因?yàn)殂@機(jī)自身傾斜導(dǎo)致偏孔，應(yīng)先移開鉆機(jī)，檢查孔壁情況。如果孔壁穩(wěn)定，應(yīng)加固鉆機(jī)運(yùn)行，然后重新施工。如果發(fā)現(xiàn)孔壁存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)先回填，然后再重新鉆孔。如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定所導(dǎo)致，應(yīng)先明確巖層走向，再使用適當(dāng)?shù)牟牧匣靥?。靜置一段時(shí)間后繼續(xù)施工，如果偏孔小于20cm，可以靜置2h 再繼續(xù)施工，如果直徑大于20cm，則要根據(jù)實(shí)際施工要求和情況來增加靜置時(shí)間。

4 結(jié)語

總而言之，在市政橋梁工程施工中，鉆孔灌注樁作為一種常見的技術(shù)形式，因?yàn)槭┕し奖?、成本投入少，所以得以廣泛應(yīng)用，技術(shù)水平進(jìn)一步提升。因?yàn)殂@孔灌注樁屬于隱蔽工程，需要在施工中加強(qiáng)質(zhì)量控制，減少施工事故發(fā)生，提高市政橋梁工程的施工質(zhì)量，推動(dòng)城市進(jìn)一步發(fā)展。