公路施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

黎萬寶

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路三分公司，四川成都 610200）

0 引言

鉆孔灌注樁作為一種常用的基礎(chǔ)施工技術(shù)，廣泛應(yīng)用于公路、橋梁等工程中。通過將鋼筋和混凝土灌注至鉆孔中，形成承載力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的樁基，提高工程的承載能力和穩(wěn)定性。該技術(shù)在公路建設(shè)中可以有效解決地質(zhì)條件不良、土壤承載力較低等問題，提高公路的質(zhì)量和可靠性。因此，對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的研究和分析具有重要意義，有助于優(yōu)化施工方法，提高工程質(zhì)量和效率。

1 工程概況

曾家?guī)r北延伸穿越跨內(nèi)環(huán)新增通道工程是一項(xiàng)位于兩江新區(qū)人和組團(tuán)和鴛鴦組團(tuán)范圍內(nèi)的公路建設(shè)項(xiàng)目。該工程起點(diǎn)位于現(xiàn)狀人興路劉家院子立交橋處，向南經(jīng)東湖北路-興盛大道與正在建設(shè)中的曾家?guī)r大橋項(xiàng)目相連接，向北延伸上跨內(nèi)環(huán)快速路后，下穿現(xiàn)狀金開大道與金州大道交叉口，沿金州大道地下敷設(shè)，最終接入規(guī)劃中的園博園東路。左線全長約5.04km，右線全長約4.63km。在地形地貌方面，該區(qū)域?qū)儆诎陀迤叫袔X谷地帶，地勢(shì)從西北向東南緩傾斜。地區(qū)西北部為華差山脈，中部為銅鑼山脈，南部多為淺丘。地下水方面，場(chǎng)區(qū)內(nèi)地下水賦存條件較差，主要為雨季暫時(shí)性少量上層滯水或基巖風(fēng)化孔隙裂隙水。鉆孔灌注樁施工將在這一項(xiàng)目中得到應(yīng)用。鉆孔灌注樁是一種常用的基礎(chǔ)施工技術(shù)，適用于各種地質(zhì)條件下的公路建設(shè)。在施工過程中，首先進(jìn)行鉆孔作業(yè)，然后將鋼筋和混凝土灌注至鉆孔中，形成承載力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的樁基。該技術(shù)能夠有效解決地質(zhì)條件不良、土壤承載力較低等問題，提高公路的承載能力和穩(wěn)定性。

2 工程前期準(zhǔn)備

2.1 地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)資料的收集與分析

在公路施工前期準(zhǔn)備階段，首先需要進(jìn)行地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)資料的收集與分析工作。地質(zhì)勘察的目的是獲取有關(guān)地下土層、地質(zhì)構(gòu)造、地下水位等方面的信息，以便為鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。在地質(zhì)勘察中，需要對(duì)工程區(qū)域進(jìn)行野外勘察和室內(nèi)試驗(yàn)。野外勘察包括地表觀測(cè)、地質(zhì)剖面的測(cè)繪和鉆探取樣等工作，通過這些工作可以獲取地下土層的性質(zhì)和分布情況。室內(nèi)試驗(yàn)則是對(duì)采集到的土樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以確定土壤的物理力學(xué)性質(zhì)和工程特性參數(shù)。此外，還需要收集和分析設(shè)計(jì)資料，包括工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)文件[1]。通過對(duì)這些設(shè)計(jì)資料的仔細(xì)研究和分析，可以了解工程的具體要求和技術(shù)參數(shù)，為后續(xù)的施工方案和施工組織設(shè)計(jì)提供參考。

2.2 確定鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)參數(shù)

在收集和分析地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)資料的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)具體的工程要求和土層條件來確定鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)參數(shù)。這些參數(shù)包括樁的直徑、長度、間距、混凝土配合比、鋼筋配置等。樁的直徑和長度通常根據(jù)土層的承載力要求和工程的荷載特點(diǎn)進(jìn)行確定。直徑較大的樁可提供更大的承載力和抗剪能力，而長度較長的樁則可以達(dá)到更深的承載層。間距的確定則考慮到樁的相互作用和整體的穩(wěn)定性?；炷僚浜媳刃枰鶕?jù)設(shè)計(jì)要求和施工工藝來確定，確保混凝土的強(qiáng)度和耐久性。鋼筋配置則根據(jù)樁的受力狀態(tài)和設(shè)計(jì)荷載來確定，以提供足夠的抗拉和抗彎能力。

3 施工設(shè)備與材料準(zhǔn)備

3.1 鉆孔設(shè)備的選用

鉆孔灌注樁是公路建設(shè)中常用的一種樁基礎(chǔ)形式，鉆孔設(shè)備的選用和檢查對(duì)于保證施工質(zhì)量至關(guān)重要。在選用鉆孔設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程要求選擇適合的機(jī)型，要考慮到鉆孔深度、直徑和土層類型等因素，并確保設(shè)備符合國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 灌注設(shè)備的選用與檢查

灌注設(shè)備是鉆孔灌注樁施工中不可或缺的一部分。灌注設(shè)備的選用和檢查對(duì)于保證灌注工藝的質(zhì)量至關(guān)重要。在選用灌注設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程要求選擇適合的機(jī)型，要考慮到混凝土澆筑方式、流量、壓力等因素，并確保設(shè)備符合國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行灌注前，需要對(duì)灌注設(shè)備進(jìn)行全面的檢查。不僅要檢查設(shè)備管路是否通暢、泵體是否漏油，還需要檢查攪拌器的轉(zhuǎn)速是否正常、液壓系統(tǒng)是否正常等。此外，還需要檢查灌注設(shè)備是否有損壞或漏水等現(xiàn)象。最后對(duì)設(shè)備進(jìn)行潤滑和保養(yǎng)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.3 鋼筋、混凝土及其他輔助材料的采購及質(zhì)量檢驗(yàn)

鋼筋、混凝土及其他輔助材料是鉆孔灌注樁施工中不可或缺的原材料。采購和質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)于保證施工質(zhì)量至關(guān)重要。在采購這些原材料時(shí)，應(yīng)選擇有資質(zhì)的供應(yīng)商，確保原材料符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在鋼筋采購方面，需要對(duì)鋼筋的直徑、長度、質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行標(biāo)識(shí)、存放和運(yùn)輸。在混凝土采購方面，需要對(duì)水泥、砂、石子等原材料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，并按照設(shè)計(jì)配比進(jìn)行攪拌和澆注。此外，還需要對(duì)其他輔助材料如鋼板護(hù)筒、錨固膠等進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保其符合設(shè)計(jì)要求[2]。在質(zhì)量檢驗(yàn)方面，需要對(duì)原材料的外觀、尺寸、強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時(shí)通知供應(yīng)商進(jìn)行處理，不得使用不合格材料。同時(shí)，還要對(duì)原材料進(jìn)行標(biāo)識(shí)和記錄，以便后續(xù)質(zhì)量追溯。

4 施工工藝流程

4.1 鉆孔過程

4.1.1 鉆孔機(jī)械的安裝和調(diào)試

在進(jìn)行鉆孔之前，首先需要對(duì)鉆孔機(jī)械進(jìn)行安裝和調(diào)試。鉆孔機(jī)械包括鉆機(jī)、鉆頭、護(hù)筒等設(shè)備，安裝和調(diào)試的質(zhì)量直接影響到后續(xù)鉆孔操作的進(jìn)行和施工質(zhì)量的穩(wěn)定性。在安裝過程中，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和操作手冊(cè)進(jìn)行，保證各組件連接牢固、潤滑油和冷卻液等物資充足。在調(diào)試過程中，需要啟動(dòng)鉆孔機(jī)械，測(cè)試其各項(xiàng)性能指標(biāo)是否符合要求，檢查各部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，以確保鉆孔機(jī)械可以正常進(jìn)行施工操作。

4.1.2 鉆孔操作規(guī)范與注意事項(xiàng)

在鉆孔過程中，需要嚴(yán)格遵守鉆孔操作規(guī)范與注意事項(xiàng)，以確保施工的順利進(jìn)行和安全。首先是孔位檢測(cè)，需要確定護(hù)筒的實(shí)際中心點(diǎn)，并采用十字護(hù)樁拉線的方式找出理論孔樁設(shè)計(jì)中心線。其次是傾斜度檢測(cè)，通過測(cè)量孔位偏差除以實(shí)際孔深，得到孔樁的傾斜度。此外，還需要進(jìn)行孔深檢測(cè)和孔徑檢測(cè)，以確保鉆孔的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。在操作中需要保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，操作人員具備一定的技術(shù)能力和經(jīng)驗(yàn)，確保安全防護(hù)措施到位，避免與周圍建筑物或其他結(jié)構(gòu)物發(fā)生碰撞，以免損壞。

4.1.3 鉆孔質(zhì)量監(jiān)控與記錄

鉆孔質(zhì)量的監(jiān)控與記錄是鉆孔過程中非常重要的環(huán)節(jié)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并加以解決，確保施工質(zhì)量和安全。在鉆孔過程中，需要進(jìn)行成孔檢查、驗(yàn)槽、鉆孔質(zhì)量檢查和清孔等工作。成孔檢查主要是在達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)孔，并對(duì)孔口采取保護(hù)措施，同時(shí)做好地質(zhì)記錄。驗(yàn)槽則是在支護(hù)樁鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，進(jìn)行槽口的驗(yàn)收工作。鉆孔質(zhì)量檢查包括對(duì)孔徑、孔深、孔底沉渣厚度、孔的中心位置和傾斜度等進(jìn)行檢測(cè)。清孔則是在鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后，對(duì)孔底進(jìn)行掏渣，保證孔底的干凈。通過這些監(jiān)控與記錄工作，能夠?yàn)楹罄m(xù)的工程驗(yàn)收提供重要依據(jù)，同時(shí)也為施工過程中的改進(jìn)提供了參考[3]。

鉆孔灌注樁在成孔過程中、終孔后以及灌注混凝土前，均需對(duì)鉆孔進(jìn)行階段性的成孔質(zhì)量檢查。鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量允許偏差如表1 所示。

表1 鉆孔灌注樁成孔質(zhì)量允許偏差

4.2 鋼筋安裝

4.2.1 鋼筋籠的制作和現(xiàn)場(chǎng)加固

在進(jìn)行鋼筋籠制作之前，需要仔細(xì)檢查鋼筋的種類和規(guī)格是否符合制作要求。同時(shí)，要確保鋼筋的數(shù)量、規(guī)格、出廠合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告齊全，并且試驗(yàn)和焊接試驗(yàn)報(bào)告達(dá)到要求。鋼材的試驗(yàn)應(yīng)按照國家規(guī)范和重慶市相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。只有經(jīng)過及時(shí)報(bào)驗(yàn)并獲得同意后，才能使用這些鋼材。在進(jìn)行焊接材料的使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行分類存放，并采取防止銹蝕和受潮變質(zhì)的措施。

鋼筋籠的制作中，主筋與主筋采用搭接焊連結(jié)，箍筋與主筋采用點(diǎn)焊連結(jié)，主筋與螺旋筋采用點(diǎn)焊。焊接質(zhì)量要求如下：焊縫表面應(yīng)平整，不得有凹陷或焊瘤；焊接接頭區(qū)域不得有肉眼可見的裂紋；咬邊深度、氣孔、夾渣等缺陷允許值及接頭尺寸的允許偏差按照規(guī)范進(jìn)行控制。鋼筋骨架的保護(hù)層厚度可以使用焊接鋼筋“耳朵”或混凝土旋轉(zhuǎn)墊塊來實(shí)現(xiàn)[4]。設(shè)置密度應(yīng)根據(jù)豎向每隔2m 設(shè)置一道，每一道沿圓周布置4 個(gè)。鋼筋加工的允許偏差如表2 所示。

表2 鋼筋加工的允許偏差

4.2.2 鋼筋籠的定位和安裝

在進(jìn)行鋼筋籠的放置之前，需要選擇一個(gè)地面平整、與鉆機(jī)運(yùn)行不矛盾且便于吊裝的位置。確保場(chǎng)地清理干凈，沒有障礙物。在鋼筋籠吊放之前，要清除孔底的沉渣，保證孔底的干凈。采用吊車下放鋼筋籠時(shí)，需要人工輔助對(duì)準(zhǔn)孔位。下放鋼筋籠時(shí)，要保持籠子的垂直，并緩慢下降，避免碰撞孔壁。如果遇到阻力，應(yīng)提升鋼筋籠，調(diào)整位置后再進(jìn)行下降。如果多次調(diào)整位置仍然無法下降，應(yīng)將鋼筋籠吊出孔口，檢查原因。如果是鋼筋嚴(yán)重變形，需要修復(fù)鋼筋籠；如果是孔斜或縮頸等原因，需要進(jìn)行掃孔清孔處理，然后再放入鋼筋籠。

4.3 灌注混凝土

4.3.1 混凝土攪拌與運(yùn)輸

混凝土的攪拌和運(yùn)輸對(duì)于保證施工質(zhì)量至關(guān)重要。在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求按照配比比例準(zhǔn)確稱量水泥、骨料、粉煤灰等原材料。攪拌設(shè)備應(yīng)定期檢查和維護(hù)，確保攪拌效果均勻，并避免混凝土出現(xiàn)大顆?；虿痪鶆虻那闆r?；炷猎谶\(yùn)輸過程中應(yīng)采取合適的運(yùn)輸工具，如混凝土攪拌車或泵車。運(yùn)輸過程中要注意混凝土的保溫和防止過早凝結(jié)，可以采取覆蓋保溫措施或添加減水劑等。同時(shí)，要保持混凝土的均勻性和流動(dòng)性，避免在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)分層或凝結(jié)的情況。

4.3.2 灌注過程中的振搗與養(yǎng)護(hù)

在進(jìn)行混凝土的灌注過程中，振搗是必不可少的環(huán)節(jié)。振搗可以使混凝土充分密實(shí)，排除氣泡并提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。振搗設(shè)備應(yīng)調(diào)整到合適的頻率和振幅，以確保混凝土在灌注過程中得到有效的振實(shí)。灌注后的混凝土需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以保證其正常硬化和強(qiáng)度發(fā)展。養(yǎng)護(hù)措施包括保持適宜的濕度和溫度，并避免混凝土受到外界環(huán)境的干擾。在炎熱天氣中，可以采取覆蓋保濕措施，防止混凝土過早干燥[5]。注意，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)避免在混凝土表面添加水，以免影響混凝土的強(qiáng)度和質(zhì)量。

4.3.3 灌注質(zhì)量控制與記錄

灌注混凝土的質(zhì)量控制是確保工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在灌注過程中，應(yīng)定期進(jìn)行混凝土抽樣進(jìn)行試驗(yàn)，檢測(cè)混凝土的坍落度、強(qiáng)度和含水量等指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，應(yīng)制定相應(yīng)的記錄表格，詳細(xì)記錄每次灌注的時(shí)間、用量、施工人員等信息，以便日后查閱和分析。

4.4 后續(xù)處理

4.4.1 混凝土強(qiáng)度監(jiān)測(cè)

混凝土灌注后需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，以促進(jìn)其正常硬化和強(qiáng)度發(fā)展。養(yǎng)護(hù)期一般為7～28d，期間應(yīng)保持適宜的濕度和溫度，并避免混凝土受到外界環(huán)境的干擾。同時(shí)，可以根據(jù)工程需要進(jìn)行混凝土強(qiáng)度監(jiān)測(cè)，以確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4.4.2 鉆孔廢渣清理與現(xiàn)場(chǎng)整理

在完成混凝土灌注后，需要對(duì)鉆孔廢渣進(jìn)行清理處理。廢渣的清理要徹底，不得有殘留物或碎片。清理后的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)進(jìn)行整理，清除雜物和垃圾，并保持整潔有序。這不僅有利于施工的進(jìn)行，還能提高安全性和美觀度。

5 安全與質(zhì)量控制

5.1 安全生產(chǎn)措施與施工現(xiàn)場(chǎng)管理

安全生產(chǎn)措施是深基坑工程中至關(guān)重要的一環(huán)。在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)安全規(guī)定，包括安全防護(hù)措施、作業(yè)人員的安全教育和培訓(xùn)、施工現(xiàn)場(chǎng)的安全檢查等。施工單位應(yīng)當(dāng)建立健全安全管理制度，制定安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確安全生產(chǎn)目標(biāo)和安全生產(chǎn)責(zé)任人。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)管，保證施工過程中的安全。

5.2 質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)立與監(jiān)控

質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)立與監(jiān)控是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工過程中，需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，并對(duì)關(guān)鍵工序和關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)。此外，還要建立健全的質(zhì)量管理體系，確保每一個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)都有相應(yīng)的記錄和檢測(cè)數(shù)據(jù)，以便后期的質(zhì)量跟蹤和分析。

5.3 施工中可能遇到的問題及處理方法

在深基坑工程的施工過程中，可能會(huì)遇到各種問題，需要及時(shí)處理和解決。其中包括地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)、施工設(shè)備故障、材料質(zhì)量問題等。針對(duì)這些問題，施工單位需要制定相應(yīng)的處理方案，做好預(yù)案準(zhǔn)備，提前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和應(yīng)急演練。同時(shí)，要及時(shí)與相關(guān)部門和專業(yè)人員進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào)，共同制定解決方案，確保施工過程中的順利進(jìn)行。

6 結(jié)語

綜上所述，通過對(duì)公路施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的深入分析，我們深刻認(rèn)識(shí)到該技術(shù)在提高公路工程質(zhì)量和可靠性方面的重要作用。在工程概況、前期準(zhǔn)備、施工工藝流程、安全與質(zhì)量控制等方面的系統(tǒng)討論和總結(jié)，為工程師們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目中的施工實(shí)踐提供了有益的指導(dǎo)和參考。希望本文可以為相關(guān)領(lǐng)域的研究者和從業(yè)人員提供啟發(fā)，并促進(jìn)鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路建設(shè)中的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展。