淺談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術要點

曾秀飛

摘要：鉆孔灌注樁作為一種基礎形式,以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點,將被廣泛地應用于公路橋梁及其他領域。灌注樁屬于隱蔽工程,但由于影響灌注樁施工質量的因素較多,對其施工過程每一環節都必須嚴格要求,文章對公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術要點做以探討,以便有效地對工程施工質量進行控制。

關鍵詞：公路橋梁鉆孔灌注樁質量控制

0 引言

鉆孔灌注樁在各類土木工程中廣泛應用，具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、可以解決特殊地基沉載力等諸多優點。目前在國內公路橋梁基礎工程領域中鉆孔灌注樁基礎已占據了重要地位，但灌注樁地下施工不可預計因素多，工程質量較難控制，樁基施工既有機械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多，水下混凝土施工要求嚴格，稍有不慎，就可能造成質量事故，因此，施工中必須嚴格監管質量。

1 準備階段

1.1 施工人員對施工地點地質情況、樁位、樁徑、樁長、標高等了解清楚。

1.2 樁位放樣。測量人員將4 根直徑400mm 的鋼管打入強風化層作為定位樁。

1.3 將吊裝工字鋼焊接的鋼圍堰導向樁與定位樁分層聯結固定，確保導向框位置準確。

1.4 插打鋼護筒。鋼護筒壁厚12mm，根據各墩不同地質情況決定護筒長度，護筒下沉深度穿過覆蓋層。

2 鉆孔階段

2.1 安設鉆機，使鉆桿中心重合，其水平位移及傾斜度誤差按規范要求調整。

2.2 用沖擊鉆鉆孔時，應待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達到一定強度時，才能開鉆。

2.3 鉆孔過程采用正循環回轉鉆進施工技術，在黏土層，適當少投泥土，靠鉆進自行造漿，在砂土層則加大泥漿濃度固壁。鉆進速度始終和泥漿排出量相適應。

2.4 孔內始終保持0.2kg/cm2的靜水壓力，護筒內水位始終高于水庫水位，遇松散地層時，適當增大泥漿相對密度和稠度，盡量減輕沖液對孔壁的影響，同時降低轉速和鉆壓以滿足施工質量控制要求。

2.5 鉆進過程隨時留取渣樣，每米不少于1 組，在離設計標高1.0～1.5m 范圍內，每30cm 留1 組，每根樁渣樣不少于3 組。

3 成樁的制作以及質量控制

3.1 清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的上要因素之—。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態，再利用泥漿膠體的黏結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔，最終將樁孔內的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質量的關鍵環節。因此，對于施工規范中泥漿的控制指標：黏度測定17- 20min；含砂率不大于6％；膠體率不小于90％等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性黏土或膨潤土，拌制泥漿必須根據施工機械、工藝及穿越土層進行，配合比設計。

3.2 鋼筋籠的制作及安裝階段

3.2.1 進場的鋼筋必須出具合格證或產品質量檢驗報告，同時還按現行鋼筋檢驗標準取樣試驗，不符合質量要求的鋼材嚴禁使用。

3.2.2 在成孔過程中及時組織鋼筋籠的加工制作。鋼筋籠采用分節制作后搭接焊的方式，接頭錯開，在同一截面內，接頭數不超過鋼筋總數的50%，同時聲測管固定在籠的內部，均勻分布在圓周的四個點上。

3.2.3 起吊鋼筋籠時，吊點準確，保證垂直度，然后對準孔位徐

徐下放，吊裝過程中，節與節之間進行焊接，必須保證焊接長度和質

量，且要控制焊接時間不宜過長。

3.3 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第2 次清孔

灌注樁成孔至設計標高，應充分利用鉆桿在原位進行第1 次清孔，直到孔口返漿比重持續小于1.00- 1.20，測得孔底沉渣厚度小50mm，即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管，沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注，由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質量。因此，必須在混凝土灌注前利用導管進行第2 次清孔，當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要求后，應立即進行水下混凝土的灌注工作。

3.4 水下混凝土灌注

鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注，混凝土的離析現象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現場的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。

3.4.1 水下灌注砼的性能參數

①砼原料。為確保成樁質量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告)，如發現實樣與質保書不符，應立即取樣進行復查，對不合格的材料（如水泥、砂、石、水質)，嚴禁用于混凝土灌注樁。②砼初凝時間。一般砼初凝時間僅3～5h，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間約為5～7h，因此應加緩凝劑，使砼初凝時間大于8h。③砼攪拌方法和攪拌時間。為使砼具有良好的保水性和流動性，應按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動攪拌機并加入30％的水，然后與拌合料一起均勻加入60％的水，最后再加入10％的水(如砂、石含水率較大時，可適當控制此部分水量)，最后加水到出料時間控制在60- 90。④坍落度選擇。為防止發生斷樁、夾泥、堵管等現象，在混凝土灌注時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度，砼坍落采用18- 20cm，并隨時了解混凝土面的標高和導管的埋入深度，氣溫高，成孔深，導管直徑250mm 之內，取高值，反之取低值。

3.4.2 砼灌注操作技術

①首批砼灌注。砼灌注量與泥漿至砼面高度、砼面至孔底高度、泥漿的密度、導管內徑及樁孔直徑有關，孔徑越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，攪拌時間長，因此可能出現離析現象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現導管中堵滿砼，甚至漏斗內還有部分砼。此時應加大設備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導管，若起重能力不足，則應用卷揚機拉緊漏斗晃動。這樣能使砼順利下滑至孔底，下灌后繼續向漏斗加入砼，進行后續灌注。②后續砼灌注。后續砼灌注中，當出現非連續性灌注時，漏斗中的砼下落后，應當牽動導管，并觀察孔門返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。③后期砼的灌注。在砼灌注后期。由于孔內壓力較小，往往上部砼不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差，以提高其密實度。④砼灌注速度。在控制砼初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這對提高砼的灌注質量十分重要，因此應做好灌注前的各項準備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

4 結語

鉆孔灌注樁的適應能力強，在公路橋梁建設中的應用非常廣泛。鉆孔灌注樁的優點是對各種土層和土質都能正常施工，且不受地下水位高低的影響，造價適中、工期較短、節約鋼材，一般能滿足各種荷載的需要。因此，對于橋梁基礎施工中深水作業，鉆孔灌注樁是最理想的基礎形式，但對施工過程出現的質量事故，必須及時、徹底的處理，橋梁的工程質量是以基礎的工程質量為前提的，鉆孔灌注樁的質量是必須確保的。