H市某公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的踐行探析

文／萬昶 核工業(yè)長(zhǎng)沙中南建設(shè)集團(tuán)有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000

引言：

鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)施工技術(shù)中的重要組成部分，在公路橋梁施工中具有較為廣泛的應(yīng)用，能夠有效解決樁基礎(chǔ)承載能力不足的問題，是一項(xiàng)現(xiàn)代化科學(xué)施工技術(shù)。為了保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠全面發(fā)揮，需要準(zhǔn)確掌握技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵要點(diǎn)，結(jié)合橋梁工程的具體情況，對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)行全面優(yōu)化，結(jié)合科學(xué)的施工管理，采用標(biāo)準(zhǔn)化施工流程進(jìn)行施工，從而能夠全面提高公路橋梁工程質(zhì)量，解決傳統(tǒng)施工模式中存在的多項(xiàng)難題。

1、鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

鉆孔灌注樁施工技術(shù)根據(jù)其應(yīng)用流程可以分為鉆孔施工和灌注施工兩個(gè)不同階段，在鉆孔施工過程中，可以采用機(jī)械鉆孔或人工鉆孔的方式，在樁基礎(chǔ)中鉆出相應(yīng)的樁孔；灌注施工需要在對(duì)鉆孔清理后，在內(nèi)部安裝鋼筋籠后灌注混凝土成樁。依據(jù)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的護(hù)壁形式不同，可以分為泥漿護(hù)壁和全套管施工技術(shù)兩種不同模式，泥漿護(hù)壁施工技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，其基礎(chǔ)施工流程為：場(chǎng)地平整處理→護(hù)壁泥漿制備→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)鉆孔→清孔→鋼筋籠安裝→混凝土灌注→拔出護(hù)筒；全套管施工技術(shù)不需要進(jìn)行泥漿制備和清孔，其他施工流程基本相似。

綜合來看，鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有較強(qiáng)的適用能力，基本可以在各種復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下應(yīng)用，受到外界因素影響較小，樁基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其基本技術(shù)特點(diǎn)包括：（1）在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行成樁和灌注施工過程中，施工人員能夠按照實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，相比于預(yù)制樁而言，能夠得到質(zhì)量更好的樁基。（2）施工過程中所產(chǎn)生的噪音強(qiáng)度較低，且振動(dòng)影響范圍相對(duì)較小，基本不會(huì)對(duì)施工區(qū)域以外的范圍產(chǎn)生影響。

2、鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工應(yīng)用過程中，需要確保各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作質(zhì)量，按照前期的地質(zhì)勘察資料，制定完善的施工方案，避免出現(xiàn)影響施工質(zhì)量以及效率的問題。

本文以H 市某地區(qū)公路橋梁工程為例，該工程公路橋梁總長(zhǎng)度為4.5km，包括一座橋梁工程，橋梁長(zhǎng)度為2.1km，本次施工包括520 根樁基礎(chǔ)，大部分樁基礎(chǔ)深度在30m 左右，因?yàn)樵摴こ趟巺^(qū)域的地質(zhì)情況較差，具有軟土層和砂土層，所以為了保證施工技術(shù)，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況科學(xué)的把控，決定采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，符合公路橋梁工程實(shí)際情況的要求，能夠充分保障本次工程質(zhì)量。其具體施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)主要包括：

2.1 場(chǎng)地準(zhǔn)備施工技術(shù)

場(chǎng)地準(zhǔn)備是公路橋梁施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保做好場(chǎng)地準(zhǔn)備各項(xiàng)控制工作。首先需要將施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整處理，將雜物全部清除，同時(shí)將軟土部分替換，并將回填土夯實(shí)。其次，平整處理完成后，測(cè)量放樣工作人員需要將樁位位置放出，并做好保護(hù)樁處理和測(cè)量復(fù)查工作，將測(cè)量數(shù)據(jù)完整記錄。最后，根據(jù)施工方案規(guī)劃做好行車路線處理，并保證便道與鉆孔保持一定的距離，防止出現(xiàn)孔壁不穩(wěn)定的問題，鉆機(jī)底盤不能直接放置于不夠密實(shí)的填土上，防止出現(xiàn)塌陷問題，在軟土區(qū)域需要鋪設(shè)鋼板，從而為鉆機(jī)作業(yè)提供基礎(chǔ)，鉆機(jī)安裝位置不能對(duì)出土清運(yùn)造成影響[1]。

2.2 樁位放樣技術(shù)

按照施工規(guī)劃方案，采用先整體后局部的放樣順序開展樁位放樣工作，并采用同排樁位跳倉(cāng)施工，以便于整體開展樁體施工，避免后續(xù)樁基施工對(duì)已成孔樁基造成影響。在鉆孔標(biāo)高放樣工作中，需要對(duì)標(biāo)高數(shù)據(jù)進(jìn)行多次復(fù)查，確保樁中位置標(biāo)高無誤，并采用全站儀對(duì)所有樁點(diǎn)位置進(jìn)行校對(duì)，確保放樣水平誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。在施工前，對(duì)鉆機(jī)的機(jī)械狀況進(jìn)行檢查，確保鉆機(jī)滿足施工需要，防止后續(xù)施工出現(xiàn)經(jīng)常性檢修問題。因?yàn)闃痘┕^(qū)域大部分土質(zhì)較軟，需要提前鋪設(shè)鋼板，確保鉆機(jī)機(jī)腳平穩(wěn)，防止鉆機(jī)產(chǎn)生沉降或傾覆現(xiàn)象[2]。

2.3 護(hù)筒埋設(shè)施工技術(shù)

鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)護(hù)筒具有定向作用，在開孔施工時(shí)作為鉆孔護(hù)壁使用，降低鉆孔鉆進(jìn)和后期混凝土施工的垮塌率，同時(shí)能夠避免旋挖鉆在混凝土施工時(shí)出現(xiàn)漏漿等多種問題。在鉆進(jìn)施工作業(yè)過程中，鉆孔上部分出現(xiàn)了土質(zhì)松軟、垮塌等問題，所以采用增加護(hù)筒長(zhǎng)度的方式，并在混凝土澆筑中提高灌注混凝土標(biāo)號(hào)，提高成孔施工質(zhì)量。在鉆進(jìn)成孔施工作業(yè)時(shí)，施工人員采用、12mm 的鋼板作為護(hù)筒主要材料，護(hù)筒內(nèi)直徑大于鉆頭直徑200mm，護(hù)筒頂部高出地面的部分高度控制在30cm 之內(nèi)，護(hù)筒的埋深深度依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況確定。在開展護(hù)筒埋設(shè)施工前，施工人員仔細(xì)校準(zhǔn)護(hù)筒中心位置，護(hù)筒中心位置與樁體中心位置的偏差控制在50mm 之內(nèi)，同時(shí)需要嚴(yán)格控制護(hù)筒傾斜度，在護(hù)筒準(zhǔn)備完成后，在護(hù)筒四周回填黏土并夯實(shí)，夯實(shí)過程中注意不能影響護(hù)筒傾斜度，通過科學(xué)的護(hù)筒埋設(shè)施工技術(shù)，為后續(xù)施工打下良好的基礎(chǔ)[3]。

2.4 鉆孔作業(yè)施工

首先，在進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，需要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，在從硬質(zhì)地層鉆進(jìn)到軟質(zhì)地層時(shí)，可以加快鉆進(jìn)速度，但是當(dāng)從軟質(zhì)地層鉆進(jìn)到硬質(zhì)地層時(shí)，需要降低鉆進(jìn)速度，因?yàn)楸敬螛痘幍貙訛橐卓s頸地層結(jié)構(gòu)，所以適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，能夠有效避免縮頸問題出現(xiàn)；在對(duì)硬質(zhì)地層進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，采用快速鉆進(jìn)的方法提高施工效率；在對(duì)砂土層進(jìn)行鉆進(jìn)過程中，施工人員適當(dāng)降低鉆孔速度，鉆孔速度控制在3.5m/h左右，能夠提高護(hù)壁施工質(zhì)量，還能夠提升泥漿粘度。其次，在鉆進(jìn)過程中，需要安排工作人員對(duì)鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行記錄，主要包括鉆進(jìn)深度參數(shù)、地質(zhì)情況參數(shù)、設(shè)備情況參數(shù)以及障礙物參數(shù)等，設(shè)計(jì)資料核對(duì)需要在每完成2m 后至少開展一次，將鉆進(jìn)記錄準(zhǔn)確、完整地記錄；在鉆孔過程中，本次工程每鉆進(jìn)6m 對(duì)鉆孔直徑和豎直度進(jìn)行檢測(cè)，并實(shí)時(shí)關(guān)注地層的變化情況；當(dāng)采用小徑鉆達(dá)到設(shè)定深度時(shí)，需要采用大徑鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，鉆管內(nèi)部的泥漿和泥渣等需要全部清理，防止影響鉆孔質(zhì)量[4]。

2.5 成孔檢測(cè)以及清孔技術(shù)

首先，在成孔檢測(cè)方面，本次工程中成孔檢測(cè)包括鉆孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底部標(biāo)高、鉆孔深度、鉆孔直徑以及護(hù)筒頂部標(biāo)高等，鉆孔中心位置控制在施工方案要求的±1cm 之內(nèi)，傾斜度小于要求規(guī)定1%，鉆孔深度超過設(shè)計(jì)要求，整體鉆孔質(zhì)量合格。其次，在清孔技術(shù)方面，在確保成孔質(zhì)量合格后開展清孔施工，本工程采用反循環(huán)以及換漿技術(shù)對(duì)成孔進(jìn)行清孔，清孔指標(biāo)包括鉆孔內(nèi)的泥漿性能以及沉淀厚度等，必須在經(jīng)過清理后的各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求下，才能夠保證鉆孔施工質(zhì)量。

2.6 鋼筋籠施工技術(shù)

在鋼筋籠焊焊接施工過程中，必須保證縱橫鋼筋交叉點(diǎn)焊接，確保鋼筋籠焊接質(zhì)量，并按照施工設(shè)計(jì)要求，預(yù)留足夠的保護(hù)層厚度避免鋼筋籠安裝時(shí)出現(xiàn)碰撞問題；在檢測(cè)孔底沉渣厚度滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求后，在專人指揮吊裝施工情況下，進(jìn)行下放鋼筋籠施工，安裝速度需要保持勻速緩慢，防止鋼筋籠因碰撞出現(xiàn)變形，在安裝時(shí)測(cè)量員通過護(hù)筒四向基準(zhǔn)點(diǎn)經(jīng)常性校核鉆孔中心位置，對(duì)成孔的豎向性進(jìn)一步進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)避免在吊裝過程中發(fā)生掛壁現(xiàn)象，防止出現(xiàn)孔壁部分剮蹭垮塌、已清空孔底再次沉渣等問題[5]。

2.7 導(dǎo)管安裝施工技術(shù)

本項(xiàng)目混凝土澆筑采用300mm 鋼導(dǎo)管，在安裝前對(duì)鋼導(dǎo)管的水密性、承壓性以及接頭抗拉進(jìn)行檢測(cè)，在上述參數(shù)符合檢測(cè)規(guī)程后開展導(dǎo)管水密性試壓試驗(yàn)，導(dǎo)管水密試驗(yàn)時(shí)的水壓力不小于井孔內(nèi)水深壓力的1.3 倍，并不大于導(dǎo)管壁最大可承受內(nèi)壓力。在鋼導(dǎo)管吊裝作業(yè)時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)處于鉆孔中心位置，導(dǎo)管安裝需要保持勻速緩慢，避免出現(xiàn)導(dǎo)管卡在鋼筋籠架立筋或與孔壁發(fā)生碰撞現(xiàn)象，導(dǎo)管在下放到距離鉆孔底部300mm 的位置時(shí)停止，通過限位卡箍固定在鋼筋籠后，準(zhǔn)備進(jìn)行混凝土灌注。

2.8 水下混凝土灌注施工技術(shù)分析

水下混凝土灌注是本次橋梁樁基工程中的重要內(nèi)容，需要在保證成孔質(zhì)量和清孔處理合格后開展。在水下鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用過程中，所采的施工技術(shù)主要包括：（1）水下砼首灌量需要確保導(dǎo)管埋深1m 以上。（2）混凝土攪拌運(yùn)輸?shù)焦嘧^(qū)域時(shí)需要對(duì)其均勻性和塌落度進(jìn)行檢測(cè)，防止出現(xiàn)混凝土質(zhì)量不合格的問題，如果發(fā)現(xiàn)混凝土質(zhì)量不能滿足實(shí)際要求，則需要對(duì)其添加外加劑后二次攪拌，二次攪拌如果還不能達(dá)到要求則不能使用，需要更換新的混凝土。（3）在每車混凝土灌注到后，需要對(duì)鉆孔內(nèi)的混凝土結(jié)構(gòu)面高度進(jìn)行檢測(cè)，其高度不能超過導(dǎo)管埋深2～6m 要求，灌注水下混凝土開始后需要保證施工連續(xù)性，不能中途停止，否則會(huì)對(duì)已經(jīng)灌注的混凝土質(zhì)量造成影響（4）導(dǎo)管在提升的過程中，必須保證其軸線豎直且位置居中，緩慢提升導(dǎo)管，如果導(dǎo)管法蘭盤與鋼筋骨架相撞，則需要上下移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管使其脫離鋼筋骨架后移動(dòng)至鉆孔中心位置（5）當(dāng)導(dǎo)管提升到露出鉆孔以上一定高度，混凝土罐車卸料口低于漏斗口高程時(shí)，用限位卡箍固定住漏斗與第一截導(dǎo)管接口下口位置，首先將漏斗去除，繼續(xù)提升導(dǎo)管至第二截導(dǎo)管螺絲口下口部分置于限位卡箍后，將第一截導(dǎo)管吊離，并將第一截2m 長(zhǎng)導(dǎo)管更換為1m 長(zhǎng)短導(dǎo)管，重新連接第二截導(dǎo)管后緩慢下放，之后繼續(xù)開展灌注施工。

2.9 成樁質(zhì)量檢測(cè)

在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到80%左右時(shí)，需要對(duì)樁基采用無損檢測(cè)技術(shù)，本次工程檢測(cè)采用樁基動(dòng)測(cè)儀和手提電腦，將傳感器固定在樁基頂部，采用重錘對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)電腦中顯示的聲波圖像即可判斷是否存在問題，如果聲波圖像的振幅顯示存在問題，則需要對(duì)樁基進(jìn)行強(qiáng)化甚至廢樁處理。本次工程的成樁質(zhì)量檢測(cè)，全部樁體質(zhì)量合格，樁基不存在質(zhì)量缺陷問題，具有良好的應(yīng)用效果，說明上述施工技術(shù)在施工質(zhì)量方面具有重要作用。

3、公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用便利，不僅能夠提高樁基施工效率，同時(shí)能夠有效提高樁基施工質(zhì)量。為了進(jìn)一步強(qiáng)化鉆孔灌注樁施工技術(shù)施工質(zhì)量，本項(xiàng)目采取如下幾項(xiàng)措施對(duì)鉆孔灌注樁施工過程質(zhì)量控制進(jìn)行優(yōu)化。

3.1 漏漿和縮頸問題控制措施

漏漿和縮頸是鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用過程中常見的質(zhì)量問題，為了解決該潛在質(zhì)量隱患，需要針對(duì)松軟、砂質(zhì)地質(zhì)情況下采取科學(xué)合理的施工工法。首先，在該地質(zhì)條件下，配置粘度和比重較高的水泥漿代替泥漿進(jìn)行循環(huán)，利用水泥的黏聚性對(duì)孔壁起到穩(wěn)定作用，同時(shí)維持足夠的泥漿液面高度，使其產(chǎn)生的水泥漿壓力能夠抗衡水平土壓力，能夠有效防止z 鉆尺重復(fù)縮頸問題產(chǎn)生，同時(shí)觀察循環(huán)過程中的泥漿池液面變化情況，對(duì)泥漿在孔壁空隙中的流動(dòng)性、外溢量進(jìn)行分析，動(dòng)態(tài)調(diào)整水泥漿稠度及泥漿池液面高度。在泥漿上下循環(huán)及高液面壓力綜合作用下對(duì)松軟、砂質(zhì)地層孔隙進(jìn)行密閉作用，從而能夠避免后續(xù)混凝土灌注時(shí)出現(xiàn)混凝土超灌現(xiàn)象。其次，在采用泥漿護(hù)壁施工技術(shù)時(shí)，土層較差條件下需要采用預(yù)拌水泥漿循環(huán)施工方式，在樁基礎(chǔ)鉆進(jìn)施工過程中，當(dāng)水泥漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，樁基礎(chǔ)周圍地質(zhì)存在質(zhì)量問題的部分能夠得以強(qiáng)化，不會(huì)因地質(zhì)問題在灌注過程中壓力變化出現(xiàn)垮孔、樁基夾層情況出現(xiàn)，從而能夠提高灌注樁施工整體質(zhì)量[6]。

3.2 沉渣質(zhì)量控制措施

在應(yīng)用鉆孔灌注漿施工技術(shù)時(shí)，需要保證樁孔底部的沉渣施工需求，一次提高樁端承載力，但是在部分工程中難以對(duì)其進(jìn)行有效處理，施工難度較大，可能會(huì)因鋼筋吊裝剮蹭孔壁導(dǎo)致土體坍塌陷，已清孔孔底再次出現(xiàn)沉渣沉積問題，對(duì)于樁基質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生很大負(fù)面影響。因此，為了提高沉渣施工質(zhì)量，在鉆孔鉆探到達(dá)指定位置后，通過大功率空壓機(jī)連接雙底清渣探頭將清渣導(dǎo)管定位到孔底以上20cm 左右的位置，通過泥漿反循環(huán)清渣，對(duì)孔底進(jìn)行二次清孔。此外，可以通過提高泥漿黏度、加快泥漿循環(huán)的方式，能夠進(jìn)一步將成孔過程中懸浮鉆渣帶出孔體，降低沉渣沉底速度，能夠有效避免多項(xiàng)因沉渣而引起的施工質(zhì)量問題，從而全面提高灌注樁的整體施工質(zhì)量[7]。

4、鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

通過上述工程中所采用的鉆孔灌注樁施工技術(shù)實(shí)踐，可以看出鉆孔灌注樁施工技術(shù)取得了良好的應(yīng)用效果，有效解決本次公路橋梁工程中的多項(xiàng)難點(diǎn)問題，經(jīng)過質(zhì)量檢測(cè)后，所有樁基礎(chǔ)質(zhì)量都能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，說明鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中具有關(guān)鍵作用，是保障樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的關(guān)鍵措施，不僅使得樁基礎(chǔ)整體施工質(zhì)量提高，同時(shí)有效提高施工效率，進(jìn)而促進(jìn)本次工程項(xiàng)目的整體成本降低，相比于傳統(tǒng)的施工技術(shù)而言，本次工程造價(jià)整體節(jié)約支出約為11%，使得本次工程經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。雖然本次工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果，但是鉆孔灌注樁施工技術(shù)，在應(yīng)用過程中具有許多技術(shù)難點(diǎn)，需要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，并對(duì)其中的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行控制，才能夠保證施工質(zhì)量，所以必須結(jié)合公路橋梁工程的實(shí)際情況，在后續(xù)其他工程施工中，對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，是提高我國(guó)公路橋梁建設(shè)工程整體質(zhì)量的有效技術(shù)措施，能夠推動(dòng)相關(guān)施工技術(shù)不斷創(chuàng)新。

結(jié)語：

綜上所述，本文全面闡述鉆孔灌注樁施工技術(shù)的基本特點(diǎn)，并結(jié)合H 市某公路橋梁工程，對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行全面分析，最后提出多項(xiàng)有利于提高鉆孔灌注樁施工技術(shù)的措施，希望能夠?qū)ξ覈?guó)道路橋梁施工建設(shè)行業(yè)起到一定的借鑒和幫助作用，全面提高道路橋梁施工技術(shù)水平，同時(shí)促進(jìn)鉆孔灌注樁施工技術(shù)創(chuàng)新。