鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

唐文生

長春潤德實業(yè)有限公司，中國·吉林 長春 130022

1 引言

公路橋梁施工中，鉆孔灌注樁是經(jīng)常用到的一種施工技術(shù)，能夠大大提升公路橋梁的施工建造水平，并保證施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。路橋工程一般規(guī)模較大，工期較長，因此必須有現(xiàn)代化的先進的施工技術(shù)作為保障。鉆孔灌注樁技術(shù)的廣泛應(yīng)用便是中國路橋建造水平提升的標志，該項技術(shù)在保證橋梁穩(wěn)定性方面具有重要的作用，在具體的施工中還仍有諸多需要注意的地方。在現(xiàn)階段市政橋梁工程項目施工建設(shè)中，無論是因為其所處區(qū)域的特殊性，還是因為后續(xù)長期通行的穩(wěn)定性要求，往往都需要保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定可靠，這也就需要圍繞著基礎(chǔ)施工技術(shù)手段予以優(yōu)選和規(guī)范化控制。鉆孔灌注樁施工技術(shù)在現(xiàn)階段市政橋梁工程基礎(chǔ)處理中較為常見，也確實表現(xiàn)出了明顯應(yīng)用優(yōu)勢，特點鮮明。

為了較好提升鉆孔灌注樁施工技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用價值，必然還需要考慮到各個關(guān)鍵工序的規(guī)范化把關(guān)，以盡可能降低因為施工不當帶來的質(zhì)量缺陷和隱患。公路橋梁作為交通行業(yè)不可或缺的一部分，實現(xiàn)其在不同城市的全面覆蓋，可推動當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，總的來看，受內(nèi)外部環(huán)境的影響，橋梁的質(zhì)量問題也層出不窮，輕則降級使用，重則導(dǎo)致人身安全，甚至更加嚴重的危害。代價是慘重的，教訓(xùn)是深刻的，因此在公路橋梁施工技術(shù)的各個方面，必須認真對待存在的問題以及隱患，論文詳細介紹了各個施工技術(shù)的要點或相應(yīng)的措施，以期在今后的公路橋梁施工中加以防治，減少橋梁安全隱患的出現(xiàn)和事故的發(fā)生。回顧公路橋梁的發(fā)展歷程，每年都會取得新的突破。21世紀，各種新思想、新技術(shù)、新型材料等不斷涌現(xiàn)，使中國橋梁建設(shè)技術(shù)更加成熟。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)對于公路橋梁施工的重要作用

當前中國的公路橋梁建設(shè)正如火如荼進行，不論是從數(shù)量上還是規(guī)模上都達到了井噴式的發(fā)展。而保證工程橋梁的施工質(zhì)量問題一直是建設(shè)施工中的重中之重，先進的施工技術(shù)手段能夠有效保證施工質(zhì)量。鉆孔灌注樁施工技術(shù)在路橋施工中占據(jù)重要的地位，這項技術(shù)在中國發(fā)展的較為成熟，并且施工工期短，施工的成本較低，這項技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠有效保證路橋施工的質(zhì)量，還能夠在一定程度上節(jié)約成本[1]。

以下為鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用。

2.1 施工準備階段

鉆孔灌注樁施工中必須重要施工準備階段，這個階段準備充分才能為后續(xù)施工奠定堅實的基礎(chǔ)。準備階段首先要對施工場地進行全方面的勘察，制定和審核施工方案，制定一系列的安全施工措施，確保施工場地平整、堅實，便于混凝土運輸車輛通行。另外，為應(yīng)對突發(fā)狀況必須要制定應(yīng)急預(yù)案，保證施工的順利進行。

2.2 護筒埋設(shè)階段

護筒放樣是鉆孔灌注樁施工的基礎(chǔ)工作，該項工作需要借助精密的測量儀器進行，才能精確確定護筒的埋設(shè)位置，一般采用全站儀或GPS 定位儀器，同時對鉆孔灌注樁的中心位置進行栓樁，栓樁一般要在護筒外側(cè)不影響施工的地點，能夠快速恢復(fù)樁位和精準校核。要嚴格按照施工圖紙標識的位置來施工，將測量結(jié)果與圖紙不斷進行比對，確保護筒埋設(shè)位置準確，才能推動后續(xù)施工的順利開展。

2.3 泥漿制備

鉆孔灌注樁中泥漿起到護壁作用，防滲、防水帷幕，以孔內(nèi)高于地下水位的泥漿的側(cè)壓力平衡孔壁土壓力和孔周水壓力；泥漿通過循環(huán)懸浮土渣，攜帶土渣出樁孔，減少沉渣。

泥漿配合比必須滿足相關(guān)標準、規(guī)則和技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，一般選用膨潤土制造泥漿，泥漿比重可根據(jù)鉆進不同地層及時進行調(diào)整，泥漿性能指標，泥漿比重：使用管形鉆頭鉆孔時，入池泥漿比重可為1.1～1.3；使用實心鉆頭鉆孔時，當為黏土、粉土?xí)r，孔底泥漿比重不宜大于1.3，當為大漂石、卵石層時，孔底泥漿比重不宜大于1.4，當為巖石時，孔底泥漿比重不宜大于1.2。黏度：一般地層16～22s，松散易坍地層19～28s。

3 鉆孔施工階段

鉆孔施工的首要要求便是保證施工的垂直度，這是提高鉆孔質(zhì)量的重要手段。另外，鉆孔上要有樁長、橋名、橋號、安全警示牌這些標識。要對鉆機的各個部位進行仔細查看，保證鉆機運行正常。鉆機安裝就位之后，首先要將鉆錐起吊到滑輪的邊緣，還要查看鉆錐中心和樁孔中心是否處于同一垂直線，以上工作確認無誤才可能進行鉆孔施工。鉆孔過程中一旦出現(xiàn)問題，就要立即停止鉆孔，對當前的地質(zhì)情況進行科學(xué)分析，之后再選用合理的鉆孔方式。要保證鉆孔參數(shù)的正確性，鉆孔結(jié)束后還要測量孔洞，在孔洞都達到設(shè)計要求后才能進行后續(xù)施工。

3.1 清渣作業(yè)

清渣的方式比較多，主要有掏渣法、抽漿法和換漿法。清孔的質(zhì)量要求較高，施工中要嚴格按照相關(guān)要求進行。一是針對摩擦樁，如果直徑小于1.5m，那么要保證其孔底的沉渣厚度不高于200mm；對于不良土質(zhì)的樁，則要保證孔底沉渣厚度在300mm 以下。二是針對端承樁，一般孔底沉渣厚度控制在50mm 以下。

3.2 制作與安裝鋼筋骨架

制作和安裝鋼筋籠是鉆孔灌注樁施工中的重要環(huán)節(jié)，并且鋼筋籠的質(zhì)量至關(guān)重要，其會對整體施工產(chǎn)生直接的影響。因此，務(wù)必保證鋼筋籠的質(zhì)量和安裝質(zhì)量。鋼筋籠制作之前要確保制作材料滿足要求，并對施工圖紙進行研究，嚴格按照施工圖紙進行制作。安裝鋼筋籠要注意結(jié)合當時當?shù)氐氖┕で闆r，合理選擇安裝方式。除此之外，選擇正確的吊點位置也是至關(guān)重要的，這關(guān)系到鋼筋籠的穩(wěn)定性。從鋼筋籠的安全性出發(fā)考慮，要采取措施來對鋼筋籠進行保護，一般選擇3mm 的鋼板的對鋼筋籠進行全方位的保護。還可以在焊接環(huán)節(jié)增加焊點，也可保證鋼筋籠處于穩(wěn)定的狀態(tài)。鋼筋籠就位時先用與鋼筋籠同直徑的探測裝置進行探視，看是否有縮頸現(xiàn)象，如果存在需要再次清孔。

3.3 灌注

鋼筋籠安裝完成之后還不能立即進行混凝土施工，而要是等到二次清孔之后才能進行，這時才能保證泥漿的各項指標和沉淀厚度均符合設(shè)計要求。第一批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)當符合導(dǎo)管首次埋置深度的需要，樁孔底端至導(dǎo)管底端間距一般控制在0.4～0.6m，而導(dǎo)管的埋設(shè)深度則要在2～6m為宜。

混凝土灌注前，要仔細檢查灌注管的外觀，重點檢查其是否出現(xiàn)損壞和彎曲，如果發(fā)現(xiàn)的損壞的地方，就要立即進行更換，保證灌注管的質(zhì)量，最好進行閉水試驗，在工地將導(dǎo)管接好，然后注滿水，靜止24 小時。還要檢查通水測試管道，保證管道暢通無阻。混凝土灌注時，要時刻灌注導(dǎo)管的情況，查看導(dǎo)管位置是否準確，一旦出現(xiàn)錯位，就要及時調(diào)整回來。如果灌注位置發(fā)生變化，導(dǎo)管的方向也需同步調(diào)整?；炷凉嘧⒌揭欢ǜ叨戎螅罁?jù)鉆孔灌注樁的高度要求來科學(xué)放置導(dǎo)管。灌注中還要對泵壓、孔口回漿進行定期查看。混凝土灌注完成后要回填漿料，此操作步驟能夠?qū)Φ撞繚{料進行析出，對土體空缺問題是一個很好的預(yù)防[2]。

4 鉆孔灌注樁施工中常見問題及解決措施

4.1 鉆孔偏斜

偏斜孔是鉆機施工中常常會出現(xiàn)的問題，主要有四個方面的原因，一是鉆機的安裝場地不夠平整，導(dǎo)致出現(xiàn)一定的傾斜，沒有在平直的水平線上；二是鉆機設(shè)備零件出現(xiàn)松動現(xiàn)象，導(dǎo)致鉆機的穩(wěn)定性變差，一旦啟動鉆孔，鉆桿便不能保持垂直狀態(tài)，導(dǎo)致鉆出的孔出現(xiàn)一定的偏斜；三是大鉆孔施工易出現(xiàn)朝上擺動偏位的情況，進而使得鉆桿彎曲；四是遭遇不良土質(zhì)，如果土層內(nèi)存在堅硬巖石，那么就會阻礙正常鉆進，導(dǎo)致孔位偏斜。

要解決鉆孔偏斜的問題，首先要保證鉆機場地的平整度，保證鉆機就位的水平度。還要對鉆機的零部件進行仔細檢查，如果發(fā)現(xiàn)松動和脫落，就要及時進行補救。

4.2 孔壁坍塌

孔壁坍塌也是鉆孔灌注樁施工中的常見問題。主要是因為施工操作不合規(guī)程，護筒預(yù)埋不符合要求，使得護筒出現(xiàn)埋設(shè)深度不一的問題，這是導(dǎo)致孔壁坍塌的重要原因。

要避免出現(xiàn)孔壁坍塌，就要從護筒埋設(shè)入手，嚴格按照相關(guān)的技術(shù)標準對護筒進行埋設(shè)。另外要在鉆進前對施工鉆進環(huán)境進行仔細勘察，重點勘察土層的硬度，以便于針對不同的土層硬度采取相應(yīng)的鉆孔速度，防止出現(xiàn)坍塌[3-7]。

5 基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點

5.1 成孔技術(shù)要點

市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用首先需要關(guān)注于成孔環(huán)節(jié)，要求成孔較為合理規(guī)范，有助于后續(xù)成樁施工操作。在成孔技術(shù)操作中，技術(shù)人員往往需要重點考慮到以往常見的偏孔、塌孔以及孔徑不當現(xiàn)象，力求借助于更為標準化的操作流程，保障成孔質(zhì)量。在成孔處理中，鉆孔機具的選用極為關(guān)鍵，應(yīng)該結(jié)合鉆孔需求恰當選擇鉆機設(shè)備，對于鉆頭也需要嚴格把關(guān)，確保其符合孔徑要求，具備較為理想的施工條件。在成孔處理過程中，技術(shù)人員往往還需要重點把握好成孔深度以及具體位置的精確化控制，確保孔結(jié)構(gòu)能夠較好符合后續(xù)灌注樁施工要求，以避免可能由此產(chǎn)生的施工阻礙因素。在樁頂標高方面也需要嚴格把關(guān)，確保樁頂標高得到及時登記和校準，避免因為樁頂標高不當影響施工質(zhì)量。在成孔處理中做好垂直度的控制也是難點和重點，技術(shù)操作人員應(yīng)該在整個鉆進過程中及時調(diào)整鉆桿垂直度，避免在鉆進過程中出現(xiàn)較為嚴重的偏差問題，對于傾斜現(xiàn)象予以及時校正處理。

5.2 泥漿護壁

在鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用中，泥漿護壁同樣也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于最終市政橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的保障作用較強。在泥漿護壁施工處理中，技術(shù)人員需要首先把握好泥漿的優(yōu)化配置，促使泥漿能夠契合鉆孔灌注樁施工要求，能夠結(jié)合現(xiàn)場土壤特點以及樁體長度進行嚴格把關(guān)。比如在相對松軟的土壤結(jié)構(gòu)中進行鉆孔灌注樁施工處理，則需要配置硬度較大的泥漿材料，以降低可能出現(xiàn)坍塌問題的概率。泥漿護壁施工處理還需要考慮到泥漿比重的控制，盡量促使泥漿可以和土壤更好結(jié)合，黏合度可以得到較好保障，進而為后續(xù)灌注樁的施工處理創(chuàng)造較為理想的條件。

5.3 清孔

鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用還需要做好清孔處理，以保障后續(xù)成樁質(zhì)量更為理想，避免因為孔內(nèi)雜質(zhì)的存在影響到成樁效果。清孔工作的開展應(yīng)該關(guān)注兩個時間點：①在鉆孔工作完成后，一般需要及時清空，借助于泥漿的有序流動，實現(xiàn)孔內(nèi)沉渣的有效清理，主要涉及了換漿、抽漿以及淘渣等不同手段，可以結(jié)合實際狀況進行優(yōu)化選用；②在鋼筋籠安裝完成后，同樣也需要進行清孔處理，以處理因為鋼筋籠安裝帶來的雜質(zhì)。

6 結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁的施工中有著極為廣泛的應(yīng)用，在不斷發(fā)展進程中鉆孔灌注樁技術(shù)水平也在不斷提高。但是鉆孔灌注樁施工中存在諸多需要特別重視的施工關(guān)鍵點，要對這些關(guān)鍵點進行嚴格把控，使得施工環(huán)節(jié)之間都能保持連續(xù)性，最大限度防止質(zhì)量問題的出現(xiàn)。鉆孔灌注樁的應(yīng)用較為常見，該技術(shù)的運用優(yōu)勢較為突出，可以更好保障市政橋梁的整體結(jié)構(gòu)性能，應(yīng)該在具體施工操作過程中嚴格圍繞著各個關(guān)鍵節(jié)點予以規(guī)范化控制，確保最終成樁質(zhì)量可靠。