市政橋梁鉆孔灌注樁施工存在的問題分析

陳鋼

（重慶釣魚嘴濱江灣區(qū)建設(shè)開發(fā)有限責(zé)任公司，重慶 400000）

0 引言

隨著城市化進程的不斷加快，市政橋梁工程的數(shù)量與規(guī)模不斷增加。在開展工程建設(shè)工作期間，通過鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提高上部橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能，同時在承載力方面也有著一定的優(yōu)勢。鑒于此，當前應(yīng)加強對鉆孔灌注樁施工技術(shù)與工藝的研究，合理解決施工中存在的各類問題，確保工程施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

1 孔灌注樁施工技術(shù)特點與優(yōu)勢分析

市政橋梁工程建設(shè)過程中，需要跨越河流、灘涂等軟土地帶，由于外界自然環(huán)境有著較強的特殊性、復(fù)雜性，為提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，經(jīng)常需要用到鉆孔灌注樁施工技術(shù)。鉆孔灌注樁之所以有著廣泛的應(yīng)用，主要由于該技術(shù)存在以下4 點特征與優(yōu)勢：①良好的適應(yīng)能力[1]。對于鉆孔灌注樁技術(shù)而言，不易受到外界地層巖性、地形地貌等因素的影響。同時，該技術(shù)的應(yīng)用還能有效縮短施工工期，提升工程的經(jīng)濟效益。②承載能力強。隨著城市交通需求量的不斷增大，橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的荷載越來越大。對于一般的基礎(chǔ)形式與結(jié)構(gòu)而言，很難滿足上部橋梁結(jié)構(gòu)的承受力方面的需求。鑒于此，要加強對鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，以此提高橋梁工程的承載能力。③工程效益較高。相比于傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)而言，鉆孔灌注樁不僅在施工效率、施工周期方面有著突出的優(yōu)勢。同時，施工工藝與技術(shù)更加成熟，能夠很好的保證施工質(zhì)量，并且可以有效延長橋梁工程的使用壽命。④鉆孔灌注樁的應(yīng)用還能有效提升橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能。在進行鉆孔灌注樁施工期間，需要將基礎(chǔ)下延到堅硬的巖層之中，通過樁體與地基之間的緊密結(jié)合，能夠有效提升上部結(jié)構(gòu)抵抗水平力的作用。除此之外，通過墩柱、承臺等結(jié)構(gòu)的設(shè)計，能夠很好的進行力的傳遞。如此一來，便能提高橋梁上部結(jié)構(gòu)和地基之間的連接效果，最終使得橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能顯著提高。其中，圖1 為常見的鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場。

圖1 鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場

2 鉆孔灌注樁施工期間存在的問題

首先，施工期間如果出現(xiàn)護壁泥漿配比設(shè)計不當?shù)膯栴}，容易引發(fā)孔壁坍塌等問題。這不僅會對施工進度、施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，并且可能引發(fā)橋梁工程的安全性問題。鑒于此，在開展施工工作期間，要對泥漿配比設(shè)計引起重視，加強施工質(zhì)量管控，防止孔壁坍塌等各類問題的發(fā)生。其次，鉆孔施工期間，如果鉆進路徑上存在障礙物，可能造成鉆進方向出現(xiàn)問題，使得鉆進方向與設(shè)計路徑發(fā)生偏離，最終導(dǎo)致孔樁偏斜等問題的出現(xiàn)。為有效解決這一問題，在開展鉆進工作之前，應(yīng)切實做好現(xiàn)場調(diào)查，施工期間對鉆進位置做出適當?shù)恼{(diào)整。同時，施工期間還要避免鉆機出現(xiàn)沉降、位移等問題，必要時要進行及時的校正。此外，在進行鋼筋籠吊裝工作期間，可能出現(xiàn)鋼筋籠和孔壁碰觸的問題，進而導(dǎo)致坍塌事故。因而，在開展鋼筋籠吊裝工作時，要對吊裝速度、吊裝放置進行合理的調(diào)整。另外，鉆孔灌注樁施工期間還可能發(fā)生鋼筋骨架上浮等問題[2]。為解決這一問題，施工期間可以在鋼筋骨架的上方設(shè)置一些重物，以防止混凝土澆筑期間發(fā)生鋼筋籠上浮的問題。最后，在進行混凝土的澆筑工作期間，可能發(fā)生氣塞問題?；炷凉嘧⑵陂g，因為導(dǎo)管內(nèi)部的空氣會被壓縮，進而引發(fā)氣塞問題。嚴重時，可能造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象，嚴重可能會影響施工進度與質(zhì)量（圖2）。

圖2 施工質(zhì)量問題

3 市政橋梁鉆孔灌注樁施工工藝與要點分析

3.1 做好施工前的準備工作

為提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，施工前應(yīng)切實做好準備工作。一方面，技術(shù)人員要對施工現(xiàn)場做好前期的勘察工作，并結(jié)合施工圖紙進行分析，確保施工工作的可行性。與此同時，應(yīng)結(jié)合施工設(shè)計圖，制定合理可行的施工流程、施工目標，確保施工工作的有序進行。需要注意的是，施工前要對施工過程中可能發(fā)生的問題進行提前考慮，并制定相應(yīng)的應(yīng)急方案，對施工設(shè)計方案進行優(yōu)化[3]。另一方面，施工之前要對各類施工材料、設(shè)備進行檢查，嚴格控制材料質(zhì)量，以免出現(xiàn)質(zhì)量問題。施工期間，需要用到鉆孔機等大型設(shè)備。除此之外，在設(shè)備安裝之前，還要對現(xiàn)場的實際情況做出分析，結(jié)合施工要求做好測量放線工作，并對現(xiàn)場進行清理。在此基礎(chǔ)上，進行鉆井平臺的搭建，進而為后期的施工工作打下基礎(chǔ)。

3.2 護筒埋設(shè)

護筒埋設(shè)是鉆孔灌注樁重要的施工內(nèi)容與環(huán)節(jié)，在開展護筒埋設(shè)工作期間，首先要確保護筒的內(nèi)徑滿足施工要求。一般來說，護筒內(nèi)徑要比樁徑大20~40cm。這樣一來，就能確保中心線和樁體中心線能夠完好的重合。其次，施工建設(shè)期間要對實際誤差進行有效的控制，不能超過5mm。此外，要對護筒豎直線的傾斜度進行有效的控制，確保不超過1%。另外，護筒埋設(shè)期間，要控制好實際的埋設(shè)深度，確保施工技術(shù)的應(yīng)用滿足市政橋梁的設(shè)計要求。護筒埋設(shè)如圖3 所示。

圖3 護筒埋設(shè)

3.3 泥漿制備

結(jié)合工程項目的實際情況，需要在泥漿中添加各種類型的添加劑。需要注意的是，制備泥漿的過程中，應(yīng)盡可能的減少攪拌時間，并事先對粘土做好處理工作，使之形成較小的塊體結(jié)構(gòu)，并加速攪拌時間[4]。施工期間，如果配合比設(shè)計不合理，不僅會導(dǎo)致泥漿無法滿足設(shè)計要求，同時在施工期間還可能出現(xiàn)沉渣問題。如此一來，將導(dǎo)致樁體與地基之間無法進行有效粘結(jié)。鑒于此，應(yīng)嚴格控制好配合比設(shè)計。

3.4 鉆孔

鉆孔工作是樁體施工期間一道重要的工序，如果鉆孔出現(xiàn)深度不夠、偏斜等問題，將嚴重影響到鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。因此，要加強對鉆孔質(zhì)量的控制。施工期間，要嚴格控制鉆孔機的位置，以免施工期間發(fā)生鉆孔偏移等問題。此外，實際鉆孔期間，要結(jié)合現(xiàn)場情況，對鉆機的鉆孔速度進行有效的控制。一般來說，泥漿制備可以與鉆孔工作同步進行。當泥漿制備滿足施工要求之后，接下來就可以開展鉆進作業(yè)。另外，具體鉆進過程中，要對鉆進的深度等參數(shù)進行實時的監(jiān)測。在鉆進工作的初期階段，應(yīng)盡可能放緩鉆進速度。當鉆頭達到相應(yīng)的地層后，應(yīng)適當?shù)募涌煦@進速度。

3.5 驗孔與清孔

一方面，對于鉆孔施工質(zhì)量的檢驗，可以先把測繩綁扎在栓孔器的頂端位置，之后借助鋼絲繩等材料，把栓孔器緩緩的下放[5]。當栓孔設(shè)備接觸到井底時，利用米尺等設(shè)備，對樁基中心、鋼絲繩之間的距離進行測量。之后，再與測繩的讀數(shù)相除，這樣一來就可以計算得到孔的斜率。需要注意的是，為確保施工質(zhì)量，孔中心平面位置不能超過50mm，在傾斜度方面不能超過1%且不大于50cm。另一方面，當驗孔工作結(jié)束后，要確保鉆孔達到標高。在此之后，可以采用換漿法對孔做出清理。施工期間，可以采用中速壓入泥漿，泥漿比重可以控制在1.03~1.10 之間，施工期間結(jié)合現(xiàn)場情況做出適當?shù)恼{(diào)整。上述工作結(jié)束之后，需要對采集的樣品做出檢測，確保泥漿比重滿足設(shè)計要求。

3.6 鋼筋籠制作

對于鋼筋籠的制作工作而言，需要結(jié)合設(shè)計要求與工程建設(shè)標準，加強對鋼筋籠骨架結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量的控制。一般來說，鋼筋籠的制作可以采用分段式的制作方式。如果鋼筋籠骨架較長，要合理控制施工流程與質(zhì)量。具體施工期間，可以結(jié)合鋼筋籠的長度進行分段。在進行接頭位置的處理時，可以采用相互交錯的形式，提高鋼筋籠的力學(xué)性能[6]。此外，在鋼筋籠骨架的頂端位置，要控制好吊環(huán)的安裝質(zhì)量。另外，鋼筋綁扎期間，為提高骨架結(jié)構(gòu)的整體性能，應(yīng)嚴格控制好主筋的位置，誤差要控制在10mm 以內(nèi)。對于箍筋的位置，要控制好相互之間的間距，同時在誤差方面要控制在20mm之內(nèi)。除此之外，鋼筋籠的制作還要考慮到運輸、吊裝等方面的要求（圖4）。

圖4 鋼筋籠吊裝

3.7 混凝土灌注

混凝土澆筑效果對于鉆孔灌注樁的承載力、安全性有著關(guān)鍵性的影響，施工期間應(yīng)加強對混凝土灌注質(zhì)量的控制：①混凝土灌注之前，需要合理設(shè)計配合比參數(shù)，這一過程中要嚴格執(zhí)行規(guī)范標準。同時，在灌注工作之前，要對混凝土的實際使用量進行計算，不能出現(xiàn)澆筑中斷等問題。②要對混凝土的運輸環(huán)節(jié)進行合理的規(guī)劃，以免影響到混凝土的均勻性。③施工所用混凝土的初凝時間要控制在4h 以上。對于混凝土集料的選擇，應(yīng)盡可能使用碎石等材料，以免影響到施工質(zhì)量。對于細集料的選擇，宜選用級配良好的中砂等材料。施工期間，可以使用汽車泵送等方式，以此提高灌注環(huán)節(jié)的效率。④當首輪灌注工作結(jié)束之后，要立即開展第二輪的混凝土灌注，并確保灌注工作的連續(xù)性。⑤施工期間要做好灌注管道的設(shè)計，防止出現(xiàn)混凝土遺漏等問題。灌注過程中，要做好測量工作。對于導(dǎo)管的提升要確保處于豎直狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管被卡住的問題，可以使用旋轉(zhuǎn)的方式進行提升。⑥施工期間要控制好導(dǎo)管和鋼筋之間的距離，避免出現(xiàn)卡住的問題。⑦在進行首批混凝土的灌注時，導(dǎo)管下口與孔底之間的距離應(yīng)保持在40cm 左右，并保證導(dǎo)管內(nèi)部時刻充滿混凝土，以免出現(xiàn)澆筑中斷的問題。⑧隨著孔內(nèi)混凝土的不斷上升，要及時做好導(dǎo)管的拆除工作。這一過程中，要把控好導(dǎo)管的拆除速度，在條件允許的情況下，盡可能一次性完成。當導(dǎo)管拆除工作結(jié)束之后，要及時進行沖洗，以免影響到導(dǎo)管的下次使用。

4 結(jié)語

在開展市政橋梁工程的施工建設(shè)工作期間，要結(jié)合工程實際情況，合理應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并加強對關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。通過鉆孔灌注樁的應(yīng)用，不僅能夠提升橋梁工程的施工質(zhì)量，同時在施工成本、施工效率等方面也有著較大的優(yōu)勢。因此，當前應(yīng)加強對鉆孔灌注樁施工技術(shù)的研究、應(yīng)用與推廣，以此加快橋梁工程的建設(shè)進度與質(zhì)量。