淺談橋梁水下的鉆孔灌注樁施工技術應用

曾慶超

(廣東惠州公路建設總公司)

淺談橋梁水下的鉆孔灌注樁施工技術應用

曾慶超

(廣東惠州公路建設總公司)

摘 要:橋梁水下的鉆孔灌注樁基礎作為深基礎的一種，由于它具有對鄰近建筑物影響較小、適應性強、抗震性能強、施工所需設備簡單以及操作方便、施工安全等優點，目前在橋梁工程施工中應用的非常廣泛。從橋梁水下的鉆孔灌注樁施工準備及施工質量的控制要點談起，然后對橋梁水下的鉆孔灌注樁施工工藝流程進行說明，最后就橋梁水下的鉆孔灌注樁施工技術的質量保證措施進行闡述。

關鍵詞:橋梁工程;水下;鉆孔;灌注樁;施工技術

1 橋梁水下的鉆孔灌注樁施工準備及施工質量的控制要點

1.1 橋梁水下的鉆孔灌注樁施工準備

首先，吊裝鋼筋骨架及導管時，應做好充分準備，使鋼筋骨架就位，并予牢固定位，導管吊裝前做好試拼，要求接口嚴密、牢固，導管應位于孔中央，并應在砼灌注前進行升降試驗，整個吊裝過程應堅直下放，防止和孔壁碰撞，造成坍塌;其次，在鋼筋骨架外側設置控制保護層厚度的部件，采取適當措施，防止砼灌注過程中鋼筋骨架上升;最后，灌注砼前，應探測孔底泥漿沉淀厚度，如大于規定，須再次清孔，但應注意孔壁穩定，防止塌孔。

1.2 橋梁水下的鉆孔灌注樁施工質量控制

(1)樁身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外摻劑及混合材料的質量和規格必須符合有關規范的要求，按規定的配合比施工。

(2)要連續進行灌注操作，需要注意的是，在灌注時要盡可能將導管的拆除時間控制在最短的范圍內，如果灌注完后發現導管內砼不滿，則應當采取補漿操作，避免因導管內砼不滿而導致導管內出現高壓空氣囊。

(3)在灌注的過程中，要不斷對井孔內砼位置進行探測，從而使導管的埋深得到及時地調整，一般而言，導管的埋深應控制在2～6 m的范圍內。另外，在灌注的過程中，如果拌合物內摻有緩凝劑，而且灌注速度較快時，可以適當的增加導管的埋深。

(4)在灌注時，當混凝土面接近鋼筋管架時，可以在慢灌注速度的同時，通過適當的增加導管的埋深，使混凝土的沖擊力得到削減。直到砼進入鋼筋骨架一定深度后，才可以停止增加導管的埋深。

(5)灌注的樁頂標高一般應比設計高出0.5～1 m要預加一定的高度，預加的高度可在基坑開挖后鑿除，需要注意的是，在鑿除預加的高度時要防止搗毀樁身。

2 橋梁水下的鉆孔灌注樁施工工藝流程

2.1 泥漿制備

在碎石土、砂類土以及黏土夾層中鉆孔，可以采用膨潤土泥漿護壁。在黏性土中鉆孔，當塑性指數不小于15時，可利用孔內原土造漿護壁。鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內及時、連續地補漿，維持護筒內應有的水頭，防止孔壁坍塌。沖擊鉆機鉆孔，可將黏土加工后投入孔中，利用鉆頭沖擊造漿。樁孔砼灌注時，孔內溢出的泥漿引流至泥漿池內，利用于下一樁基鉆孔護壁中。

2.2 埋設護筒

鉆孔前設置堅固、不漏水的孔口護筒。護筒內徑大于鉆頭直徑，沖擊鉆孔灌注樁埋設鋼護筒，護筒內徑比樁徑大40 cm，還需滿足孔內泥漿面的高度要求，護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2 m，還應滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時還高出施工地面0.5 m。

2.3 鉆進成孔

當前鉆進成孔普遍采用的施工方法就是跳樁法施工，采用該方法施工需要注意如下幾點:一是在已灌注成樁鄰近樁位鉆孔時，需要等到已灌注鉆孔樁混凝土強度超過2.5 MPa時才能施鉆，避免對相鄰已施工的鉆孔樁造成破壞;二是在鉆孔前，需要預先埋置導向護筒，然后灌入護壁泥漿。護筒埋設要密實牢固，護筒采用8 mm鋼板卷制，長度≥1.5 m，其直徑比樁徑大20 cm，并高出施工水位或地下水位2 m，在陸地上高出地面0.5 m。護筒頂面中心位置與設計樁中心偏差不大于5 cm，傾斜度不大于1%。

2.4 清孔

鉆孔完畢后，對孔位、孔徑、孔深沉淀層厚度和泥漿的含砂率進行終孔檢查，孔位偏差不大于100 mm，孔徑不小于設計樁徑，合格立即進行清孔作業，采用換漿法清孔。對于連續梁主橋，柱樁沉渣不大于50 mm，摩擦樁沉渣不大于200 mm，含砂率小于2%，泥漿比重不大于1.1。即用新鮮泥漿換除孔內含有沉碴的泥漿，不允許以加深的辦法代替清孔。在確認各項指標滿足設計和規范要求后，才能灌注樁基混凝土。

2.5 鋼筋籠加工與吊放

鋼筋籠加工采用長線法施工。鋼筋籠根據樁深加工制作，較長樁基采用分節加工制作，最后一節為調整節。將每根樁的鋼筋籠按設計的長度分節排好順序，確保相鄰的節段可在胎架上對應配對綁扎。

2.6 灌注水下混凝土

在對水下混凝土灌注前，需要對孔底泥漿沉淀厚度進行二次檢測，一般規定，當沉淀厚度不小于20 cm時，需要對孔內進行二次清孔操作，確保孔底沉碴厚度符合相關規定的要求。

另外，在澆筑過程中要經常對孔內混凝土面的上升高度進行及時的測量，并在每次起升導管前，探測一次管內混凝土面高度。除此之外，還要注意的是混凝土澆筑要快速連續，不能中斷。最后澆筑完拔管時要特別注意提拔及反插，確保樁芯混凝土的密實度不受此項操作的影響。

3 橋梁水下的鉆孔灌注樁施工技術的質量保證措施

3.1 鉆孔中防止塌孔措施

首先，做好護筒底部的密封，確保護筒的埋設深度要能夠穿透淤泥質的軟土層;其次，現場鉆孔操作人員要做好含砂率、泥漿比重以及粘度的檢測，不同地層按要求進行相應調整;再次，安放鋼筋籠時，要控制好鋼筋籠安裝的相關參數，安裝時務必要對準鉆孔中心豎直插入，嚴禁觸及孔壁;最后，盡量縮短工序間隔，使各道工序能夠緊密銜接，遇到因天氣問題無法施工時，要將鉆頭提起，調整泥漿比重，將孔內灌滿泥漿。

3.2 清孔的有效措施

對于那些富含粉砂類土的粉細砂快速沉淀以及地層終孔后粉砂，容易為降低孔底沉淤帶來困難，針對這一問題，可以采取以下有效措施:一是嚴格控制鉆桿接頭的密封性，確保泥漿能全部從孔底返回;二是采取有效措施及時提高泥漿循環速度，增大泵量，增強泥漿攜帶鉆碴的能力;三是當鉆進砂層時及時開啟泥漿分離器，降低含砂率;四是加快成孔與成樁速度，縮短從成孔到成樁的作業時間;五是二次清孔完成后，立即澆筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。

3.3 鉆進中的質量保證措施

(1)在鉆進中要使泥漿比重得到有效控制，成孔后要采用換漿法及時清孔。另外，要對水下混凝土灌注速度以及孔內沉碴厚度進行嚴格控制，確保成樁的質量。樁基施工完成后，對樁基要按相關設計要求進行逐樁檢測，做好群樁沉降觀測工作。

(2)在路堤地段，可以采用幫填邊坡的施工方法，使鉆孔平臺高度給予適當的抬高，這樣就可以有效避免因鉆孔時間過長造成邊坡失穩的問題發生。另外，在路塹地帶，在開挖鉆孔平臺或基礎時要采用控制爆破，必要時可以采用防護網和鋼管排架進行有效的防護。

(3)為減少鋼筋接頭連接時間，完成鉆孔樁清孔作業后，應采用絲扣式導管進行水下混凝土澆筑，確保樁身混凝土能在規定的最短時間內能夠澆筑完成。

4 結語

橋梁水下的鉆孔灌注樁施工技術雖然發展的已經較為成熟，但是由于鉆孔灌注樁是在地下而且在水中成孔、灌注水泥混凝土、加之受地質條件、混凝土灌注時間、施工技術人員水平等因素的影響，鉆孔灌注樁極易出現各種缺陷，所以在應用橋梁水下的鉆孔灌注樁施工技術時有必要對鉆孔灌注樁施工工藝進行深入的研究并提出施工過程中的質量控制措施。

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［2］楊國.探究水下橋梁鉆孔灌注樁的施工程序及防治措施［J］.城市建設理論研究，2012，(8).

［3］張奎義.橋梁水下鉆孔灌注樁施工技術研究［J］.施工技術，2010(13).

［4］劉梅菊.橋梁水下鉆孔灌注樁施工技術分析［J］.科技信息，2011(16).

中圖分類號:U445.7

C

1008－3383(2013)04－0110－01

收稿日期:2013－02－28