公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用

摘要 公路橋梁工程建設(shè)對路基穩(wěn)定性和堅固性的要求較高，為規(guī)避滑坡等路害對施工質(zhì)量的影響，依托工程實際，對鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用進行深入分析，探究各施工工序的技術(shù)要點，并對施工質(zhì)量進行全面檢驗，旨在為同類工程施工提供有益參考，確保公路橋梁工程的順利進行及工程質(zhì)量的穩(wěn)定可靠。

關(guān)鍵詞 公路橋梁工程；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)要點；質(zhì)量控制

中圖分類號 U416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 2096-8949（2024）18-0110-03

0 引言

鉆孔灌注樁作為公路橋梁工程中廣泛應(yīng)用的一種關(guān)鍵施工技術(shù)，通過在地基上精準(zhǔn)鉆孔，再運用混凝土與鋼筋構(gòu)建樁體，以強化工程地基的穩(wěn)定性。盡管鉆孔灌注樁施工技術(shù)目前已經(jīng)相對成熟，但考慮該施工技術(shù)流程相對復(fù)雜，質(zhì)量要求相對嚴(yán)格，若施工管理中出現(xiàn)疏漏，容易導(dǎo)致成樁質(zhì)量無法滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求，從而造成不均勻沉降、路面斷裂等路害問題[1]。該文依托工程實例，針對鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中的具體應(yīng)用展開探究，對鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的提高具有重要研究意義。

1 工程概況

某公路橋梁工程項目，全長70.32 m，單幅橋?qū)?3 m，跨徑為17 m+28 m+17 m。工程上部結(jié)構(gòu)為采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆筑箱梁，0#和3#橋臺采用雙柱埋置式，配置2根1.6 m的樁基；1#和2#橋墩采用花瓶墩的形式。工程地基厚度1.5 m，承臺1.8 m，同樣配置2根1.6 m的樁基，所有樁基均為鉆孔灌注樁。

2 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 施工部署

根據(jù)工程建設(shè)情況，需要兩臺大孔徑旋挖鉆機支持，配合部分回旋鉆進行鉆孔灌注樁施工，設(shè)備采用履帶式運行形式，施工設(shè)備部署如圖1所示。

2.2 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備的首要環(huán)節(jié)是現(xiàn)場勘測，以詳細(xì)了解施工現(xiàn)場的具體情況，并平整現(xiàn)場，將現(xiàn)場垃圾清理干凈，搭設(shè)鉆孔灌注樁施工所需的臨時設(shè)施，包括但不限于臨時供水、供電系統(tǒng)及施工便道[2]。之后進行測量，放樣樁位，建設(shè)泥漿循環(huán)、儲備、凈化、排放等基礎(chǔ)設(shè)施，準(zhǔn)備好施工所需的設(shè)備和相關(guān)材料，便于后續(xù)施工管理工作的開展。其次，施工準(zhǔn)備階段需要對場地標(biāo)高進行復(fù)測，加強現(xiàn)場施工管理，確認(rèn)機械配套設(shè)施及施工工藝參數(shù)，提前做好技術(shù)交底[3]。最后，施工準(zhǔn)備階段還需要對機具設(shè)備進行測試，確保機具試運行符合工程要求，詳細(xì)記錄，待監(jiān)理簽字確認(rèn)后才允許施工。

2.3 鉆孔測量定位

根據(jù)現(xiàn)場勘測的情況，科學(xué)設(shè)置平面坐標(biāo)控制網(wǎng)，利用GPS、全站儀等設(shè)備精準(zhǔn)放樣，嚴(yán)格依據(jù)工程設(shè)計圖紙進行測量定位，通過混凝土固定基準(zhǔn)點，做好防護措施[4]。同時精確測量護筒口標(biāo)高，準(zhǔn)確記錄后交由監(jiān)理單位進行驗收。

2.4 護筒埋設(shè)

對于護筒埋設(shè)而言，根據(jù)施工技術(shù)要求確定埋設(shè)位置，定位允許偏差5 cm。在護筒埋設(shè)的過程中，先于定位處挖出超護筒外徑80～100 cm的圓坑，填筑厚黏土并分層夯實。根據(jù)施工設(shè)計于鉆孔灌注樁附近對十字控制樁進行布設(shè)，準(zhǔn)確標(biāo)出鉆孔中心位置，吊入護筒，利用十字線定位確保護筒中心與鉆孔中心對齊，采用垂球或水平尺檢測是否有效垂直。然后向護筒坑內(nèi)回填黏土，利用分層夯實的方式確保填土的密實度。需注意，分層夯實過程中應(yīng)避免護筒出現(xiàn)偏斜，護筒頂端要超出地面0.3 m，避免垃圾、雜物掉落護筒之中，護筒底部要超出地下水位2 m以上，避免出現(xiàn)塌孔。

2.5 鉆孔

鉆孔前做好鉆機安放工作，確定鉆機位置后加強對鉆機底座、頂端等位置的控制，確保鉆機的平穩(wěn)性，規(guī)避設(shè)備位移。同時，鉆機安放完成后要保證鉆頭中心與護筒中心相互垂直，起重滑輪也需垂直于護筒中心[5]。待確保各設(shè)備均處在合理狀態(tài)時，即可開始沖鉆作業(yè)。鉆孔過程中需同步灌注泥漿，根據(jù)現(xiàn)場土層情況對泥漿相對密度進行科學(xué)把控，泥漿技術(shù)指標(biāo)如表1所示。鉆孔時需要確?？變?nèi)的水位高度比地下水位高出1 m，比護筒頂端低0.3 m，避免溢出。掏渣后，需要及時補水，有效處理松散土層。為提高鉆孔效率，可以采用高頻率、小沖程的濃泥漿對鉆孔進行沖砸。此外，針對微/弱風(fēng)化泥灰?guī)r的情況，可以投入一定的小片式黏土進行墊平，再進行沖砸，避免出現(xiàn)坍孔或斜孔等情況。

2.6 檢孔與清孔

鉆孔完成后利用檢孔器對孔進行嚴(yán)格檢查，檢孔器外徑略超過鉆孔樁，由鋼筋籠組成，檢查內(nèi)容為檢孔器能否抵達(dá)原鉆孔的深度，若無法抵達(dá)則可能發(fā)生斜孔或縮孔的情況，需要實施針對性管控措施。鉆孔施工完成后需要及時進行清孔，將鉆頭提升至坑底20～30 cm處，回轉(zhuǎn)鉆頭，持續(xù)泵入泥漿，從而置換出孔內(nèi)的原有泥漿，掏出沉渣與其他雜物，使孔底與水下混凝土完全接觸，確保鉆孔灌注樁達(dá)到設(shè)計承載力[6]。再次測量孔底標(biāo)高，檢測成孔質(zhì)量是否達(dá)到施工設(shè)計要求，成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。需要注意，不可采用深鉆孔底的方式替代清孔作業(yè)。

2.7 下鋼筋籠

清孔后在坑內(nèi)下鋼筋籠，鋼筋籠的主筋采用雙面搭接焊方式，鋼筋籠的制作偏差范圍控制如表3所示。同時利用水泥砂漿制成混凝土墊塊作為鋼筋籠主筋的保護層，墊塊間隔2～4 m，利用主筋穩(wěn)固墊塊。鋼筋籠制作完成后嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)置籠體和孔口標(biāo)高，在孔口機架底盤處固定鋼筋籠，并于孔口處設(shè)置定位圈筋，將鋼筋籠掛在十字線的中心位置，保證鋼筋籠準(zhǔn)確下入孔中。

2.8 混凝土灌注

混凝土灌注是鉆孔灌注樁施工技術(shù)中的關(guān)鍵工序，需要嚴(yán)格把控作業(yè)質(zhì)量。作業(yè)過程中可以采用下式對初灌量v計（單位：m3）進行詳細(xì)計算。

當(dāng)初灌量達(dá)到設(shè)計要求后，及時測量初灌混凝土高度，并計算導(dǎo)管的初次埋深，保證滿足設(shè)計要求后即可開展下次灌注。此過程中若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管水位出現(xiàn)急劇升高，說明灌注過程可能發(fā)生異常，需采用針對性措施處理。

初灌完成后測定孔底沉渣厚度，未達(dá)要求時需要二次清孔，清孔泥漿的相對密度在0.5～1.1之間，含砂率應(yīng)小于3%。之后即可開展后續(xù)的水下混凝土灌注。工程選用C30水泥，坍落度設(shè)置為180～220 mm。灌注過程中導(dǎo)管底部與孔底間距控制在0.3 m以上，導(dǎo)管埋深超過0.8 m。灌注過程中根據(jù)樁長控制灌注量在0.2 m3左右浮動。導(dǎo)管應(yīng)長于樁長，導(dǎo)管埋深控制在2～6 m。灌注過程中需要對混凝土關(guān)注量進行勻速控制，待混凝土灌注至樁頂標(biāo)高時，即可進行鑿樁作業(yè)，以保證樁頂?shù)氖┕べ|(zhì)量?；炷凉嘧⒚娉^設(shè)計高程1 m以上，作業(yè)過程中需要定期隨機取料進行抗壓強度試驗。灌注完成后回填砂石避免影響鄰樁的施工質(zhì)量。灌注過程中需要注意，如果導(dǎo)管中混凝土并未處在飽和狀態(tài)，其中存在空氣，灌注過程應(yīng)緩慢進行，避免導(dǎo)管中出現(xiàn)高壓氣囊導(dǎo)致橡皮墊被擠出，從而發(fā)生導(dǎo)管漏水。此外，在混凝土灌注即將完成前，由于導(dǎo)管內(nèi)混凝土液面出現(xiàn)降低，管內(nèi)壓力減少，管外泥漿和渣土的稠度有所增大，混凝土難以實現(xiàn)頂升。針對這種情況，需要從樁孔處加水對泥漿進行稀釋，并掏出沉淀土，從而確?；炷凉嘧⑹┕た梢皂樌瓿?。對于導(dǎo)管的拆除而言，控制導(dǎo)管埋設(shè)最佳時間在2～2.5 h，之后即可拆管，嚴(yán)格控制拆管時間在5～15 min，規(guī)避泥漿因拆管時間過長而發(fā)生凝固。拆管完成后立即清洗管內(nèi)殘留，便于后續(xù)重復(fù)使用。對于最后一段較長的導(dǎo)管進行拆除時，應(yīng)合理控制拔出速度，勻速拔出，規(guī)避樁頂處的沉淀泥漿進入導(dǎo)管下方形成泥心，影響施工質(zhì)量?；炷凉嘧⑹┕ね瓿珊笮枰⒓答B(yǎng)護，可以采用挖土埋置的方式，從而保證樁體的實際強度符合施工要求，避免樁體長期暴露在外而遭到破壞?？刂起B(yǎng)護時間在28 d，之后即可從樁頭開挖，鑿除樁基表面浮漿至與設(shè)計標(biāo)高相符。

2.9 施工質(zhì)量檢測

采用低應(yīng)變法對樁身進行阻抗變化強度檢測，用于驗證成樁質(zhì)量。在樁身頂面中心處布置4個測點，去除測點表面浮漿，經(jīng)平整化處理后安裝傳感器。采用基樁動測儀在測點處進行小幅度敲擊，次數(shù)在10次以上。工程中隨機選取5根樁進行檢測，控制錘擊波速為4 000 m/s，具體檢測數(shù)據(jù)如表4所示：

檢測結(jié)果顯示，選取的5根樁其樁身質(zhì)量均符合施工技術(shù)要求，Ⅰ類樁3根，Ⅱ類樁2根，證明工程應(yīng)用的鉆孔灌注樁施工技術(shù)符合施工設(shè)計要求。

3 結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中具有廣泛應(yīng)用。該文通過對實際工程案例中鉆孔灌注樁施工前期部署、準(zhǔn)備及各項施工工序的分析、總結(jié)，歸納出相關(guān)施工要點，旨在保證工程施工科學(xué)性與經(jīng)濟性的同時，持續(xù)優(yōu)化鉆孔灌注樁施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用水平，進一步促進公路橋梁工程質(zhì)量的提升。

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