公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用

李捷

（萍鄉(xiāng)市蘆溪公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 萍鄉(xiāng)337009）

0 引言

相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，在最近幾年間，公路橋梁施工數(shù)量和規(guī)模都呈現(xiàn)顯著的增長態(tài)勢。其中，部分工程項(xiàng)目施工作業(yè)在黃土地質(zhì)及軟土等不同地質(zhì)環(huán)境下開展。這就要求工作人員確?；A(chǔ)環(huán)節(jié)加固處理的有效性，避免施工過程中發(fā)生安全問題?，F(xiàn)階段，各項(xiàng)施工技術(shù)都得到了進(jìn)一步的革新和發(fā)展，工作人員應(yīng)用排水固結(jié)法、換土墊層法和鉆孔灌注樁法等施工技術(shù)加固處理工程基礎(chǔ)，目前，應(yīng)用較為廣泛的是鉆孔灌注樁技術(shù)。工作人員應(yīng)對此項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行全面了解，為公路橋梁項(xiàng)目施工作業(yè)的順利開展提供支撐。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)概述

鉆孔灌注樁指的是施工人員通過人工方式或者機(jī)械方式，在工程地基土內(nèi)完成鉆孔施工，將鋼筋混凝土樁插入到孔洞內(nèi)。以鉆孔的形式不同進(jìn)行分類，可分為沉管灌注樁和挖孔灌注樁兩類。應(yīng)用此項(xiàng)施工技術(shù)，可以避免建筑物結(jié)構(gòu)改變，為后期工程項(xiàng)目施工的有序開展提供保證。而在此項(xiàng)施工技術(shù)無法得到合理應(yīng)用的情況下，很可能對建筑工程項(xiàng)目功能產(chǎn)生負(fù)面影響，并且增加發(fā)生施工安全事故的概率。

2 應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時存在的主要問題

2.1 鉆孔過程中的問題

通過分析相關(guān)研究數(shù)據(jù)，可知鉆孔作業(yè)往往面臨著來自不同層面要素的影響，導(dǎo)致施工質(zhì)量問題，具體包括以下幾類問題：

第一，鉆孔的角度出現(xiàn)偏斜。在土質(zhì)軟硬程度不均衡的情況下，很可能造成鉆孔作業(yè)受到阻力，最終導(dǎo)致鉆孔角度傾斜。

第二，鉆機(jī)架缺乏穩(wěn)定性。如果機(jī)件由于磨損而出現(xiàn)松動，則可能使導(dǎo)架鉆桿出現(xiàn)傾斜的情況。

第三，鉆進(jìn)的過程中，在處理堅(jiān)硬土層時，很可能出現(xiàn)鉆孔角度傾斜問題。

第四，在較大擴(kuò)孔位置，很可能出現(xiàn)鉆頭移位等問題。

第五，在利用正循環(huán)螺旋鉆頭鉆進(jìn)的過程中，如果遇到較鈍的異板階梯形方齒，則很可能導(dǎo)致黏鉆等問題，使作業(yè)效率下降，導(dǎo)致施工周期延長。除此之外，如果出現(xiàn)梅花孔眼的問題，也會由于雜質(zhì)影響而導(dǎo)致鉆孔角度發(fā)生傾斜。

2.2 鉆孔灌注樁施工中的問題

相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，如果工作人員沒有嚴(yán)格遵守施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用流程，或沒有準(zhǔn)確配制混凝土，會導(dǎo)致導(dǎo)管進(jìn)水或者封底無效等施工問題。這就要求工作人員必須從實(shí)際施工情況出發(fā)，按照標(biāo)準(zhǔn)工序應(yīng)用此項(xiàng)施工技術(shù)，并且確?；炷猎媳壤邆淇茖W(xué)性，以此完成更高質(zhì)量的施工作業(yè)。

3 橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢

對公路橋梁項(xiàng)目施工而言，基礎(chǔ)環(huán)節(jié)施工不僅復(fù)雜性較大，而且有較強(qiáng)的隱蔽性。這就要求工作人員必須高度關(guān)注鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用。在合理應(yīng)用此項(xiàng)施工技術(shù)的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾個目標(biāo)：

第一，提高公路橋梁的抗震性。通過此項(xiàng)施工技術(shù)的合理應(yīng)用，工作人員能夠有效結(jié)合建筑主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)部分，使工程項(xiàng)目抗震性得到進(jìn)一步提升。在現(xiàn)階段，大跨度橋梁項(xiàng)目更多地應(yīng)用此項(xiàng)施工技術(shù)。

第二，增強(qiáng)公路橋梁的承載力。目前，我國公路橋梁面臨著越來越大的通車量。在合理應(yīng)用此項(xiàng)施工技術(shù)的情況下，能夠使公路橋梁承載力大幅度提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)。

第三，更高的性價比。此項(xiàng)施工技術(shù)機(jī)械化水平相對更高，同時能在很大程度上避免沉陷，使工程項(xiàng)目使用壽命大幅度提升，獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益。上述因素都使此項(xiàng)施工技術(shù)逐步被大部分建設(shè)公司采用。

4 鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備工作

只有在施工籌備工作具備有效性的基礎(chǔ)上，才能確保鉆孔灌注樁技術(shù)的有效應(yīng)用。主要分為如下幾個階段：

第一，工作人員對施工場地的實(shí)際情況進(jìn)行全面勘測，確保施工方案具備科學(xué)性和完整性。同時，還應(yīng)該對此項(xiàng)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)予以明確。

第二，分析相關(guān)研究數(shù)據(jù)，可知在鉆孔灌注樁施工過程中，需要投入鋼筋籠以及水泥等施工原料，使用鉆機(jī)灌注泵等施工設(shè)施。因此，應(yīng)該從施工方案出發(fā)，對施工設(shè)施以及施工原料種類予以明確。同時，在采購施工原料過程中，應(yīng)檢驗(yàn)其質(zhì)量與性能。

第三，工作人員應(yīng)在測量放樣的基礎(chǔ)上，對孔洞坐標(biāo)予以明確。

第四，埋設(shè)護(hù)筒。隨著孔深逐步增加，往往會出現(xiàn)地下水匯集的情況。想要避免孔洞塌陷以及地下水的聚集，工作人員應(yīng)采取埋設(shè)護(hù)筒等措施，對地下水進(jìn)行阻隔，使孔洞穩(wěn)定性得到提升。在現(xiàn)階段，鋼質(zhì)護(hù)筒得到了較為普遍的應(yīng)用，能夠在提供較強(qiáng)承載力的同時，避免地下水匯集。不過需要注意的是，工作人員應(yīng)該確保護(hù)筒的直徑大于孔徑。同時，在埋設(shè)過程中，也必須保證孔洞中心和護(hù)筒中心重合。

第五，布設(shè)鉆機(jī)。工作人員應(yīng)該對樁位進(jìn)行全面檢查，將鉆機(jī)帶入施工場地。在樁位不平整或缺乏穩(wěn)定性的情況下，對其予以加固，避免由于鉆機(jī)擺動導(dǎo)致鉆頭傾斜。同時，工作人員還應(yīng)對鉆頭進(jìn)行檢測，使其規(guī)格能夠符合實(shí)際施工的需要。若規(guī)格不吻合，應(yīng)予以更換。除此之外，還應(yīng)通過合理調(diào)控，確保護(hù)筒和鉆頭的相互垂直。

第六，鉆孔。在鉆機(jī)啟動之后，工作人員應(yīng)該結(jié)合施工方案，對其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

4.2 鉆孔作業(yè)

在鉆孔過程中，工作人員應(yīng)該對以下兩方面內(nèi)容予以高度關(guān)注：

一方面，控制鉆進(jìn)速度?？紤]到地表土層相對更為松軟，在鉆孔過程中不會產(chǎn)生較大阻力。然而在巖層鉆孔過程中，則會遇到較大阻力。這就要求工作人員必須從鉆機(jī)壓力出發(fā)，對鉆孔速率予以合理調(diào)控，防止卡鉆情況的發(fā)生。

另一方面，對鉆頭偏斜進(jìn)行合理調(diào)控。工作人員應(yīng)該將鉆頭偏斜度控制在3%誤差范圍內(nèi)，確保鉆孔施工的有效性。達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時，應(yīng)通過反旋方式退出鉆頭。

在鉆孔作業(yè)完工后，工作人員應(yīng)對孔洞開展檢驗(yàn)工作，規(guī)避塌陷或者開裂情況的發(fā)生。通過檢驗(yàn)后，應(yīng)清理孔洞內(nèi)的雜質(zhì)。在現(xiàn)階段，空壓機(jī)噴射和砂漿置換法都得到了較為廣泛的應(yīng)用，能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

清孔作業(yè)后，進(jìn)行吊裝鋼筋籠環(huán)節(jié)。對于長骨架，往往采用分段方式完成制作。具體規(guī)格取決于運(yùn)輸和吊裝的條件。接頭位置則必須相互交錯。同時，工作人員還應(yīng)該將墊塊布設(shè)在骨架的外側(cè)，確保其保持2m 的距離，且在橫向位置的墊塊必須在4 塊以上。而在吊環(huán)配置過程中，工作人員必須嚴(yán)格遵守如下要求：

第一，確保主筋保持10mm 左右的距離。

第二，確保箍筋保持20mm 左右的距離。

第三，確保骨架頂端保持20mm 的高程以及10mm的外徑和0.5%的傾斜度。

第四，確保骨架保護(hù)層保持20mm 的厚度。

第五，確保20mm 的骨架中心平面位置以及50mm的底面高程。

如果混凝土澆筑作業(yè)在水中進(jìn)行，工作人員應(yīng)對施工原料進(jìn)行檢查，只有通過檢測的施工原料才能被運(yùn)送到施工場地。為確保流動性與保水性能夠達(dá)到相關(guān)施工規(guī)范要求，工作人員必須保證混凝土原料配制的科學(xué)性。應(yīng)在攪拌機(jī)啟動后注入30% 的水，將60%的水與拌和料同時投放其中，最后注入10%的水。注水至出料的時間應(yīng)維持在1～1.5min 之間。最需要注意的是：工作人員必須合理設(shè)計(jì)混凝土澆筑高度與拌和周期，避免堵管、斷樁等問題的發(fā)生。

在現(xiàn)階段，導(dǎo)管灌注是應(yīng)用最普遍的施工技術(shù)之一。在實(shí)際施工過程中，工作人員應(yīng)該對以下幾方面內(nèi)容予以高度關(guān)注：

第一，必須確保導(dǎo)管堅(jiān)固且管壁順直、平整。

第二，必須確保導(dǎo)管具備統(tǒng)一的規(guī)格，且將誤差維持在2mm 左右。

第三，必須確保氣壓監(jiān)測的準(zhǔn)確性。在此過程中，工作人員需要使用空壓機(jī)。 壓力必須達(dá)到10MPa，在無法達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的情況下，應(yīng)對其進(jìn)行更換。

第四，必須確?？椎着c管底之間保持25～40cm 的間距。

第五，必須依據(jù)孔洞深度設(shè)計(jì)導(dǎo)管的長度。

第六，吊裝過程中，工作人員必須確保導(dǎo)管垂直，防止接觸鋼筋籠。出現(xiàn)由于接觸而導(dǎo)致?lián)p壞的問題時，工作人員應(yīng)該更換鋼筋籠。

在鉆孔樁的施工過程中，水下混凝土澆筑占據(jù)著舉足輕重的角色。工作人員必須對以下幾個方面內(nèi)容予以高度關(guān)注：

第一，在混凝土澆筑前期，應(yīng)檢測孔洞。

第二，準(zhǔn)確檢驗(yàn)孔洞沉淀層，確保其厚度能夠滿足相關(guān)施工規(guī)范的要求。不符合相關(guān)規(guī)范要求時，應(yīng)充分清理孔洞內(nèi)的雜質(zhì)。之后，方可進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。

第三，導(dǎo)管吊裝后，工作人員應(yīng)該將漏斗配置在其頂部，并且將10cm×10cm 的篦子配置在漏斗內(nèi)，避免導(dǎo)管被骨料堵塞。

第四，混凝土流入孔洞后，應(yīng)對混凝土進(jìn)行檢測，對導(dǎo)管埋深予以明確。

第五，應(yīng)避免混凝土澆筑作業(yè)中斷。

第六，應(yīng)確保導(dǎo)管在混凝土中埋入深度為2～6m之間。

第七，應(yīng)避免由于混凝土拌和物流出而導(dǎo)致孔內(nèi)泥漿發(fā)生凝固情況，繼而對深度檢測工作產(chǎn)生負(fù)面影響。

第八，應(yīng)實(shí)時觀測孔洞內(nèi)水位以及混凝土下沉情況，對混凝土高度進(jìn)行檢測，為拆除導(dǎo)管作業(yè)提供保證。

第九，應(yīng)通過測繩檢測孔洞深度，使用鋼尺對其進(jìn)行檢驗(yàn)。特別需要注意的是：工作人員應(yīng)多次測量，使準(zhǔn)確性得到進(jìn)一步提升。

第十，在導(dǎo)管中存在空氣的情況下，應(yīng)控制混凝土澆筑的速率，防止由于產(chǎn)生高壓氣囊而引起漏水等問題。最后，工作人員還應(yīng)確?；炷翝仓叨却笥跇俄斣O(shè)計(jì)標(biāo)高0.5～1m，使樁質(zhì)量得到大幅度提升。在上述施工環(huán)節(jié)完成后，工作人員應(yīng)及時拆除護(hù)筒設(shè)施，清理預(yù)留部分。同時，施工過程中需要規(guī)范、小心操作，避免對樁體造成破壞。

5 應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時的注意事項(xiàng)

5.1 孔壁坍落的處理

如果土層較深，很可能出現(xiàn)孔洞塌陷等情況。導(dǎo)致這一情況的主要原因如下：土體在彼此擠壓以及地下水侵入的情況下，土質(zhì)失去穩(wěn)定性。在孔壁發(fā)生塌陷后，成樁形狀很可能發(fā)生改變，同時，孔洞中也很可能落入泥土，使灌注樁高發(fā)生改變，導(dǎo)致其承載力下降，降低基礎(chǔ)穩(wěn)定性。為避免上述情況的發(fā)生，工作人員必須對以下幾個方面內(nèi)容予以高度關(guān)注：

第一，確保護(hù)筒施工符合前期規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，并保證鉆孔施工作業(yè)的有效性。

第二，應(yīng)對鉆孔速率予以合理管控。

第三，有效處理樁孔偏斜。具體而言，應(yīng)實(shí)時檢測鉆頭角度，將傾斜度維持在3%范圍以內(nèi)。如果超出這一范圍，將對后期施工產(chǎn)生不良影響。這就要求工作人員必須確保鉆機(jī)位置的準(zhǔn)確性，同時清理施工場地，避免由于鉆機(jī)震動而導(dǎo)致的傾斜。同時，還應(yīng)檢查施工場地、有效處理巖層，避免鉆頭發(fā)生滑移。

5.2 鋼筋籠上浮的處理

在灌注混凝土的過程中，很可能會出現(xiàn)鋼筋籠上浮的問題。一方面會造成孔洞堵塞，影響后期施工作業(yè)的有序開展；另一方面會降低成樁質(zhì)量。這就要求工作人員必須從以下兩個方面內(nèi)容著手，避免上述情況的產(chǎn)生：

第一，確保套管內(nèi)壁平整，避免存在裂縫或變形，并及時清理內(nèi)部雜質(zhì)。使套管有效連接鋼筋籠，防止上浮情況的發(fā)生。

第二，合理應(yīng)用導(dǎo)管法，避免鋼筋籠受到混凝土施工的影響。

5.3 卡鉆、掉鉆的處理

如果鉆孔速率失去有效控制，或者在鉆孔過程中出現(xiàn)傾斜，很可能導(dǎo)致卡鉆、掉鉆這種情況的發(fā)生。為避免上述問題，工作人員應(yīng)做到以下幾個方面內(nèi)容：

第一，對鉆孔施工開展實(shí)時觀測，特別對巖層鉆進(jìn)過程中的壓力變化給予高度重視。

第二，在鉆孔過程中，遇到較大阻力時，應(yīng)用沖擊式施工方式，防止發(fā)生卡鉆。

第三，應(yīng)在施工作業(yè)前期，全面檢查施工場地，確保鉆機(jī)選擇的合理性。

第四，應(yīng)用系統(tǒng)單位計(jì)算孔深，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

第五，應(yīng)使用丈量鉆桿法，而不是使用測繩對孔深進(jìn)行測量。除此之外，工作人員還應(yīng)確保鉆頭直徑比設(shè)計(jì)樁徑小30～50mm。最后需要注意的是，在施工前期，必須對鉆頭進(jìn)行檢驗(yàn)，使其能夠達(dá)到施工的實(shí)際需要。

6 結(jié)語

通過上述分析可知，在現(xiàn)階段，我國公路橋梁工程結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，施工技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了較大改變。對于基礎(chǔ)施工作業(yè)而言，工作人員必須有效應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，大幅度提升加固質(zhì)量，避免工程基礎(chǔ)發(fā)生沉陷等問題，為工程項(xiàng)目后期施工的有序開展提供有效保證，最終使公路橋梁安全性得到提升。