橋梁鉆孔灌注樁施工工藝分析

【摘要】鉆孔灌注樁作為一種基礎形式，目前在我國鐵路橋梁、公路橋梁、城市各種橋梁中廣泛使用，針對橋梁鉆孔灌注樁施工技術進行了論述。

【關鍵詞】橋梁；鉆孔灌注樁；施工工藝

鉆孔灌注樁在橋梁施工中使用廣泛，工期短，造價低，所需設備簡單，操作方便。但其施工質量難以控制，發生事故后又較難處理。因此如何在施工工藝上采取措施，盡量避免或杜絕質量事故的發生，以確保施工順利進行，一直是工程技術人員思考的課題。

一、埋設護筒

采用鋼護筒，鋼板壁厚6～8mm，高度為4m，做成整體圓形，為增加剛度防止變形，在護筒上、下端和中部的外側各焊一道加勁肋。護筒埋深3.5m，護筒頂高出地面50cm，埋設時將護筒周圍0.5m～1.0m范圍內土挖除，分層夯填粘土至護筒底0.5m以下。當樁位處于岸灘上時，黏性土不小于1m，砂類土不小于2m。當表層土松軟時，將護筒埋置到較堅硬密實的土層中至少0.5m。岸灘上埋設護筒，在護筒四周回填黏土并分層夯實；護筒頂面中心與設計樁位偏差及傾斜度均不大于規范及設計要求。

在砂性土和流塑淤泥質粘土中鉆進時護筒長度根據其埋深和厚度適當增加，對洞高較大且無充填或填充薄弱的地下空洞，采用套筒跟進的方法，確保無塌孔現象。

二、泥漿配制

一般可選塑性指數大于25，粒徑小于0.005mm，顆粒含量多于總量50%的粘土制漿。如當地缺少適宜的粘土時，可用略差的粘土，并摻入30%的塑性指數大于25的粘土。所有粘土中不應含有石膏、石灰或鈣鹽類化合物。泥漿調制采用將粘土直接投入鉆孔內，利用鉆錐沖擊制泥漿。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。

三、沖擊反循環鉆機成孔

開挖時應先在孔內灌注泥漿（有水時可直接投入粘土），采用小沖程，使成孔堅實、豎直、圓順，能起導向作用，并防止孔口坍塌。當鉆進深度超過鉆頭全高加沖程，且超過護筒底腳以下2m～4m后，方可進行正常的沖擊。鉆進過程中，必須勤松繩、適量松繩，防止打空錘；勤抽渣，使鉆頭經常沖擊新鮮地層。每次松繩量：松軟土層為5cm～8cm，密實堅硬土層為3cm～5cm。沖程應根據土層情況而定，堅硬土石層采用高沖程（100cm）；較軟土層采用中沖程（75cm）；在易坍塌地層宜用小沖程，并應相應提高泥漿的粘度和相對密度。

被沖擊破碎的鉆渣，少部分和泥漿一起被擠進孔壁，大部分靠反循環泥漿泵將鉆渣清除出孔外。清渣必須按時，一般密實堅硬土層每小時純鉆進小于5cm～10cm、松軟地層每小時純鉆進小于15cm～30cm時，應進行清渣。或每進尺0.5m～1.0m時清渣一次，每次清至泥漿內含渣顯著減少時為止。在初鉆孔階段，為使鉆渣擠入孔壁，可待鉆進4m～5m后再清渣。

四、灌注水下混凝土

澆筑水下混凝土必須做好充分的準備工作，配置足夠備用應急設備和材料，確保澆筑水下混凝土時間≯8小時，必要時在混凝土內摻入緩凝劑以確保工程質量。

導管采用專用的卡口式導管，導管內徑25cm，分節長3m，最下節長6m。導管制作要堅固、內壁光滑、順直、無局部凹凸。各節導管內徑大小一致，偏差≯±2mm。下放過程中應保持導管位置居中，軸線順直，逐步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。澆筑首盤混凝土時，導管底部至孔底距離控制在35～40cm。

澆筑水下混凝土之前，再次檢測孔底泥漿沉淀厚度，如沉渣厚度大于5cm（柱樁或主墩）或10cm（摩擦樁）時，必須對孔內進行二次清孔，確保孔底沉渣厚度符合規定要求。澆筑前，先射水或壓氣3～5min，將孔底沉渣沖翻攪動。采用砍球法澆筑水下混凝土，首盤混凝土需用量由計算確定，保證首批混凝土澆筑后導管埋入混凝土中的深度≮1m，并能填充導管底部間隙。在整個混凝土澆筑時間內，導管口應埋入先前澆筑的混凝土內至少1.5m，防止泥漿沖入管內，但不得大于5m。

完成首批封底混凝土后，6m3儲料斗換成2m3儲料斗，采用混凝土輸送車直接澆筑混凝土，以加快水下混凝土的澆筑速度。

五、鉆孔灌注樁鉆孔質量通病的防治

1、鉆進中的坍孔。在鉆孔過程中，如果鉆孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，就表示已坍孔。此時，出渣量顯著增加而不見鉆頭進尺，但鉆孔負荷顯著增加，泥漿泵壓力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，鉆孔便無法正常進行，易造成掉鉆、埋鉆事故。

防治措施：在松散粉砂土或流砂中鉆孔時，應選用較大比重，粘度的泥漿。一般選用優質黃泥制作黃泥漿，要求黃泥中不得含有沙石等雜質，塑性指數大于22。并放慢進尺速度（鉆孔進尺的平均速度一般控制在6～7m/d為宜），也可投人粘土摻片石或卵石，低錘沖擊，將粘土膏、片石卵石擠人孔壁穩定孔壁。根據不同地質，調整泥漿比重。確保泥漿具有足夠的稠度確保孔內外水位差，維護孔壁穩定。黃泥漿的比重控制在1.25～1.30左右，數量不少于單樁井孔體積的2倍。實踐證明：高質充足的黃泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質量的關鍵之一。以擬鉆入的深度為18～21m的灌注樁為例上、中、下段各6～7m。鉆至井孔上段6～7m時，可不必向井孔內輸入高壓水，讓鉆渣自然形成濃稠的低質泥漿護壁，特別是護住護筒底腳處的井壁（這一位置最易坍塌）。清孔時應指定專人負責補水，保證鉆孔內必要的水頭高度，中段6～7m可輸人高壓水承壓清孔。下段6～7m輸人黃泥漿，如此作法，既有效地保證了施工質量，又節省了費用較高的黃泥用量。

2、掉鉆、卡鉆和埋鉆。鉆頭被卡住為卡鉆，卡頭脫開鉆桿掉人孔內為掉鉆。掉鉆后打撈造成坍孔為埋鉆。出現上述現象影響鉆孔正常進行，延誤工期，造成浪費。產生此現象的原因是：沖擊鉆孔時鉆頭旋轉不勻，產生梅花形孔。或孔內有探頭石等均能發生卡鉆。傾斜長護筒下端被鉆頭撞擊變形及鉆頭傾倒，也能發生卡鉆；卡鉆時強提、強扭，使鉆桿、鋼絲繩斷裂。鉆頭接觸不良、滑絲；電機接線錯誤，使不能反轉的鉆桿松脫，鉆桿、鋼絲繩、聯結裝置磨損，未及時更換等均造成掉鉆事故。

防治措施：經常檢查轉向裝置，保證靈活，經常檢查鉆桿、鋼絲繩及聯結裝置的磨損情況，及時更換磨損件，防止掉鉆。低沖程時，隔一段時間要更換高一些沖程，使沖錐有足夠的轉動時間，避免形成梅花孔而卡鉆。對于卡鉆，不宜強提，只宜輕提鉆頭。輕提不動時，可用小沖擊鉆沖擊，或用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后提出。對于掉鉆，宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等打撈。對于埋鉆，較輕的是糊鉆，此時應對泥漿稠度，鉆渣，進出口，鉆桿內徑大小，排渣設備進行檢查、計算，并控制適當的進尺。若嚴重糊鉆，應停鉆提出鉆頭、清除鉆渣，沖擊鉆糊渣時，應減小沖程，降低泥漿稠度，并在粘土層上回填部分砂、礫石。如是坍孔或其他原因造成的埋鉆，應使用空氣吸泥機吸走埋鉆的泥砂。提出鉆頭。

參考文獻

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[2]李秀峰.淺析路橋鉆孔灌注樁的施工技術[J].科技致富向導.2013（18）