基于橋梁鉆孔灌注樁施工技術的分析

【摘 要】本文從橋梁鉆孔灌注樁施工的施工流程出發，從護筒埋設、鉆機成孔以及混凝土灌注幾個方面分析了鉆孔灌注樁施工的技術要點，并且結合工作實際指出了一些應該注意的問題，給出了相應的建議。

【關鍵詞】橋梁施工；鉆孔灌注樁；施工技術

1.前言

橋梁基礎的施工中，鉆孔灌注樁以其低噪音、無擠土效應、對周圍環境影響小的優點被廣泛的采用，如何掌握好鉆孔灌注樁的施工技術也成為了值得工程人員深入研究的重要課題。

2.橋梁鉆孔灌注樁施工工藝

鉆孔灌注樁是指采用不同的鉆孔方法，在土中形成一定直徑的井孔，達到設計標高后，將鋼筋骨架（籠）吊入井孔中，灌注混凝土形成的樁基礎。橋梁鉆孔灌注樁施工工藝：場地平整→樁位放線→埋設鋼護筒→鉆機安裝、對位和調試→鉆進→孔深、孔徑、傾斜度檢查→清孔→終孔驗收→安防鋼筋籠→吊放導管→二次清孔→檢查沉渣厚度→灌注水下混凝土→樁基檢測→檢驗結果分析→采取補救措施。

3.護筒埋設技術

護筒的制作材料通常是具有一定厚度的鋼板，起到固定樁孔位置，保護孔口，防止地面水流入，增加孔內水壓力，防止塌孔，成孔時引導鉆頭的方向的作用。護筒的內徑比鉆孔樁設計直徑稍大，用回轉鉆機鉆孔的宜加大20～30厘米，用沖擊鉆和沖抓鉆鉆孔的宜加大30～40厘米。護筒埋設時護筒的頂部標高應該高出平臺地面0.3m-0.5m，設置出漿口以方便泥漿循環；高出地下水位或者孔外水位1.5m，如果在旱地施工，護筒頂部距地下水位1.0m-2.0m即可。護筒拼接處應該平整無凸出，耐拉、壓、不漏水。埋設護筒可采用挖埋或錘擊、振動、加壓等方法。普通橋梁的建設過程中，護筒的埋設一般采用人孔挖孔埋設的方法，并且將護筒周圍1.0m范圍內的土挖除換填成粘土，分層對稱夯實至平臺頂。護筒的中心軸線與樁中心線重合，平面允許誤差為5cm，傾斜度誤差不大于1%[1]。對于處于岸灘上的樁位，應該保證護筒部分深入到較堅硬的土層中；對于砂性土或者流塑淤泥質粘土，在鉆進的過程中應該適當的增加護筒的埋深和厚度；對于未填充的地下空洞問題，可以采用套筒跟進施工的方法。

4.鉆機成孔技術

4.1鉆機選擇

鉆孔灌注樁的成孔方式主要有旋挖鉆機成孔、回旋鉆機成孔、沖擊鉆機成孔、沖抓鉆機成孔等。旋挖鉆機主要用于干作業法鉆孔灌注樁，適用于粘土質和砂土等地基承載力≤500kPa 的土質條件，而且要求碎石土的含量少于20%。沖擊鉆幾乎適用于各種地層，尤其適用于巖土結構的灌樁施工中，成孔直徑在50-200cm。沖抓機適用于松軟土層（砂土、粘土），但遇到堅硬土層時宜換用沖擊鉆施工，成孔直徑在60-150cm。回旋鉆機是目前市場最常用的施工機械，施工成本小于沖擊鉆機，基本適用于各種地層（較松散的卵石層、溶巖地質、有較大的孤石、漂石的地層除外）。一根鉆孔樁平均三天可以成孔，機械自身有吊裝設備，可不要吊車、塔吊等設備配合。在施工時，應該合理的選擇鉆機，比如采用反循環回轉鉆施工時，遇到有較多孤石的土層，可以調用沖擊鉆配合掃孔，從而節省了回轉鉆的鉆進時間，而且由于沖擊鉆在沖孔過程中形成了粘稠泥漿，也減少了新孔造漿工作。

4.2鉆孔施工要點

鉆機就位前必須對鉆機所在基礎進行夯實處理，鋪設枕木，將鉆機頂部用纜風繩固定平穩，以防止基礎下沉。鉆架安裝就位時，應詳細測量，并在鉆進過程中經常檢查鉆機情況，避免出現鉆機傾斜的問題。泥漿沉淀池應該設在距離鉆孔附近的合適位置。鉆工作業時應該根據所獲取的地址資料，根據不同的土層調整使用的鉆頭、鉆壓、鉆速等參數，注意撈取磕樣。鉆孔工作前，先啟動泥漿泵使孔內儲備一定量的泥漿。如采用沖擊機成孔，且孔中有水，可直接向孔中投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿；鉆機剛開始鉆孔時，應采用低壓慢進的措施；鉆孔過程中，孔內水位應該始終保持在地下水位或者地表水位1.5m-2.0m以上（包括清孔施工階段），隨時注意護壁泥面的標高，并且補充泥漿，從而防止孔壁坍塌。

泥漿護壁時，如果出現斜孔、彎孔、縮孔、冒漿和坍塌等問題，應該及時停止鉆進。如果在鉆進過程中，由于陡斜巖面引起護筒底口漏漿，可以回填土石，調整泥漿性能重新沖鉆的方法施工，比如采用沖擊鉆作業時，將泥漿比重增加到1.6，重新鉆進。如果仍未解決問題，可以在護筒底口注水泥漿堵漏。如果鉆孔過程中出現塌孔問題（表現為孔內水位驟降、冒出細密水泡），可以依據情況調整泥漿，比如向孔內加入適量羧甲基纖維素，提高泥漿的粘度，或者回填土石重新沖鉆。鉆孔達到設計深度后，進行清孔，將鉆具提起30-50cm，緩慢旋轉，進行反循環換漿清孔。孔內泥漿指標符合要求后移走鉆機，及時進行成樁施工。清孔后可以選擇CDJ型超聲波檢孔器檢測，也可以使用測繩、圓錐體測錘等進行檢測。其中，測繩必須設有細鋼絲心，并且過水后要進行校核。

5.鋼筋籠的制作投放技術

鋼筋籠在鉆孔現場平臺上進行綁扎，綁扎要嚴格按照設計圖紙進行，主筋位置用定位支架控制，采用擠壓套筒接頭，接頭交錯長度在500mm以上。定位鋼筋以及加強箍筋2m一組，以保證鋼筋籠的剛度，建議在耳筋外側增焊幾道3mm厚弧形鋼板墊塊，以增大其支撐面積，保證側向定位。起吊鋼筋籠時，嚴格控制鋼筋籠的變形，在鋼筋籠的里邊用鉛絲綁扎足夠長度的莎桿，吊鉤處用鋼扁擔勾掛鋼筋籠。鋼筋籠整體入孔的時間不得超過2小時。鋼筋籠吊裝時要檢查孔內的情況，確保孔內無沉渣、坍塌等現象，然后對準孔位、扶穩緩慢、順直的下放，第一段放入孔內后用型鋼臨時固定在護筒口，起吊第二段并且與第一段鋼筋籠對準焊接，然后才能逐段放入孔內。達到設計標高后，將最上面的鋼筋籠掛環掛住，并且與護筒焊牢固，以防止灌注混凝土的過程中，鋼筋籠上升。

6.混凝土灌注技術

6.1導管下放與二次清孔

混凝土灌注前，鋼筋籠下好后，需要安放導管。混凝土導管最下端的一節長5-6m，分節長度在1m到2m間，在導管外側應該表明其長度。導管兩端用法蘭盤以及螺栓連接，墊橡膠圈以保證不漏水，在下放之前必須進行密封度檢查、承壓接頭抗拉試驗，及時更換不符合要求的段落。導管吊裝時應該豎直、穩步陳放，距離該孔底0.25m-0.4m，下放時避免和鋼筋籠和孔壁碰撞，為了避免導管卡在鋼筋籠里，可以位于在樁下無鋼筋處的導管法蘭盤面倒扣活動漏斗套。導管安裝后，進行二次清孔施工。如果二次清孔中遇到卡管問題，可以將進氣管改為軟膠管，放在導管外側送風。

6.2混凝土灌注

混凝土灌注是鉆孔灌注樁的重要工序，二次清孔后，泥漿技術指標檢驗合格才可進行灌注施工。首批混凝土灌注后，應該立刻測量混凝土面的高度，保證拔球后導管埋入混凝土的深度不小于1m。灌注過程中應該連續、緊湊，并且注意導管內混凝土下降情況與孔內水位升降的情況，及時調整導管的提升、拆除，通常情況下，導管的埋深應該保持在在2-4m，不得小于1m或者大于6m。灌注過程中，如果導管內的混凝土混有空氣，那么后續混凝土應該緩慢灌注，以避免高壓氣囊擠出導管的橡膠墊[2]。當灌注的混凝土面距離鋼筋籠底部1m左右時，降低混凝土的灌注速度，保持導管具有較大埋深，以避免鋼筋籠上升。當混凝土灌注快結束時，由于導管內外混凝土高度差變小，壓力降低，對此，可以適當的提升導管或者在孔內加水稀釋泥漿，并且把部分沉淀土掏出，使灌注順利進行。混凝土灌注至樁頂設計標高后，應該繼續灌注至高出0.5m-1.0m，以保證澆筑質量。拔出最后一截導管時，一定