談高速公路鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鄭衛(wèi)平

(山西省公路局晉中分局，山西晉中 030700)

0 引言

鉆孔灌注樁與其他樁基比較因其適應性強、施工工藝簡單、機械操作方便、單樁承載力高、成本低、噪聲小、振動小等原因而被廣泛應用于橋梁和大型建筑物的基礎。但是，由于它屬于隱蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查比較困難。再加上其施工工藝環(huán)節(jié)多，一環(huán)不慎，便會影響到整個工程的質(zhì)量和進度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。

本文主要介紹了鉆孔灌注樁的特點，并通過工程施工中具體采取的施工方案來確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制。因此，進行必要的防治是保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量，確保基礎工程安全的重要措施。

1 工程概況

某工程全長12 km，路線經(jīng)過兩條河流;屬于季風型大陸氣候，多嚴寒少酷暑，冬寒少雪，春干多風;年平均氣溫6℃，年內(nèi)9月下旬～10月上旬氣溫降到0℃以下，3月下旬～4月上旬氣溫升到0℃以上;年平均降水為464.1 mm;土壤凍結(jié)時間開始于11月上旬，解凍于3月中旬，冰凍期為120 d～125 d，凍結(jié)深度平均為150 cm，最小為86 cm，全線有特大橋2座，大橋4座。

2 施工方案及質(zhì)量控制

該工程橋梁多，樁基大多采用鉆孔灌注樁施工，本著對鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制，要充分發(fā)揮鉆孔灌注樁安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、高效的優(yōu)點，就需要在施工過程中加強各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，在有效控制鉆孔灌注樁質(zhì)量問題方面制定切實可行的施工與質(zhì)量控制方案。

鉆孔灌注樁施工工藝見圖1。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

1)開鉆準備。

首先做好場地布置規(guī)劃，精確測定施工樁位和水準點，安放鉆架、卷揚機及吊裝設備，做好出碴、修鉆準備工作，并對職工做好施工組織、技術(shù)安全交底，其鉆架定位應安放在固定的基礎上，確保承受反復荷載作用的剛度，鉆架高度滿足鉆孔過程中鉆具提升到位的要求，并保證鉆架在鉆孔過程中不發(fā)生位移和下沉的穩(wěn)固措施，鉆頭對護筒頂面中心位置的偏差不大于20 mm，鉆進過程中將進行定期校核，若有變動作及時調(diào)整。

2)護筒埋設。

采用挖埋式護筒的施工方法。護筒采用鋼護筒，壁厚5 mm，護筒頂面高度高出施工地面0.3 m，護筒埋設保證準確、正、直，護筒頂面中心和護筒底面中心位置與設計樁位偏差不大于1 cm，護筒傾斜度的偏差不大于1%。

在護筒定位后及時復核護筒的位置。嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50 mm，并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標高會發(fā)生一些變化，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

3)護壁泥漿。

選用符合要求的優(yōu)質(zhì)粘土，其泥漿比重、膠體率、含砂率等滿足施工規(guī)范要求，護筒腳下2m～3m范圍的泥漿護壁處理是保證鉆進過程中不坍、不漏的關(guān)鍵措施，利用沖擊錐低沖程(0.5 m～1.5 m)反復沖鉆造壁，以形成堅實的孔壁。

4)鉆孔。

用沖擊鉆造孔(根據(jù)不同地質(zhì)，擇優(yōu)選取回旋、沖擊鉆機)，在整個鉆孔過程中，孔內(nèi)應經(jīng)常保持其穩(wěn)定性及稠度適當?shù)淖o壁泥漿，在鉆進和出碴過程中應保持孔內(nèi)水位的穩(wěn)定，及時加水和粘土，以維持孔內(nèi)水頭差，以防坍孔。同時，隨時檢查鉆頭的直徑，發(fā)現(xiàn)磨損情況嚴重，超過規(guī)定值時，應及時更換和修補鉆頭。

埋設護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞，就會出現(xiàn)護筒冒水，防治措施:

a.在埋筒時，坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實;

b.在護筒的適當高度開孔，使護筒內(nèi)保持1.0 m～1.5 m的水頭高度。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒;

c.發(fā)現(xiàn)護筒冒水應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或位移時，則應重新安裝護筒。

5)終孔、清孔。

當鉆孔深度達到設計標高或要求起鉆深度后，即終孔停鉆，測量終孔標高。采用抽漿清孔法清孔，即下放除渣管及高壓氣管至孔底，開動空壓機，采用氣壓反循環(huán)抽出孔底鉆渣、泥漿混合物。清孔力求徹底，達到施工規(guī)范要求。清孔完畢，即對孔位、孔深、孔徑、豎直度和泥漿沉淀厚度等進行檢查，只有各項指標均達到設計要求后方可吊裝鋼筋籠。

雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測繩復核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達1.2%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經(jīng)常復核。

6)吊裝鋼筋籠。

鋼筋籠嚴格按照設計要求在鋼筋場工作平臺上制作，鋼筋籠的制作和吊裝均要符合規(guī)范要求。搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安放要對準孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。在鋼筋籠的沉放過程中，多采用邊沉放邊射水攪拌的施工方式，然后用空氣升液法、砂礫等設備抽出攪混的泥漿，同時，要注意避免射水壓力過大，破壞鉆孔的完整。成孔后，待灌時間一般不應大于控制混凝土的灌注時間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時間。

7)澆筑水下混凝土。

導管采用直徑250 mm鋼管，各節(jié)帶墊圈法蘭盤連接，下導管前作水壓承壓和接頭抗拉試驗。灌注前用空壓機風管對孔底進行擾動，以減少泥漿的沉淀物。混凝土采用集中拌和站拌制混凝土攪拌車運輸，汽車吊吊罐入倉。混凝土粗骨料選用礫石或碎石，集料最大粒徑小于4 cm。首批灌注混凝土的數(shù)量必須通過計算以保證導管初次埋置深度不小于1.5 m。在灌注過程中提升導管要注意導管的埋置深度不得小于2 m，也不得大于6 m。灌注應連續(xù)進行，集中力量，一次灌注完成。

8)成樁檢驗。

樁基施工完畢，按照監(jiān)理工程師的要求，采用無損檢測法對鉆孔樁進行檢驗。

3 結(jié)語

鉆孔灌注樁事故處理的方法很多，難度也較大，無論采取何種先進的辦法處理都將對工程的進度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽造成嚴重影響。因此，面對不利施工條件，應多次組織召開方案論證會，并通過試驗樁摸索行之有效的施工工藝，在鉆孔灌注樁施工中必須做到每個工序都嚴格按照規(guī)范操作，水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張有序，對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發(fā)生，確保施工進度。最后，現(xiàn)場管理人員要有高度責任心和事業(yè)心，要有以防為主的態(tài)度，對樁基的每一個施工環(huán)節(jié)都要重視，并精心施工，只有這樣做，樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。