論橋梁施工中沖擊鉆孔灌注樁的關(guān)鍵技術(shù)

徐正國

摘 要：章文就橋梁施工中沖擊鉆孔灌注樁的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行介紹，簡單解釋說明了沖擊鉆孔灌注樁技術(shù)的特點、施工流程及其質(zhì)量控制方法，并對易出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析處理。

關(guān)鍵詞：橋梁施工；灌注樁技術(shù)

社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展帶動了我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，使各地的公路、鐵路橋梁等如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。作為在道路橋梁施工中應(yīng)用十分規(guī)范的一項技術(shù)，鉆孔灌注樁技術(shù)的重要性不言而喻。筆者在此對橋梁施工中鉆孔灌注樁的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡要分析，僅供同行參考。

1 沖擊鉆鉆孔灌注樁技術(shù)的特點

沖擊鉆鉆孔灌注樁是目前橋梁施工建設(shè)中的常用的關(guān)鍵技術(shù)，具有以下特點：（1）在橋梁施工過程中基本不產(chǎn)生噪音，不會出現(xiàn)施工的振動或者地面隆起和側(cè)移的現(xiàn)象，能夠?qū)χ苓叚h(huán)境的影響降到最低，并降低對其他建筑的危害；（2）具有明顯的加固橋梁及改良橋梁地基的作用，在提高地基承載力的同時，還能保證橋梁的穩(wěn)定性；（3）可選擇不同類別及大小的鉆孔，直徑大的鉆孔灌注樁入土深，可在橋梁施工中靈活運用；（4）可在空中進(jìn)行原位測試，對橋梁建設(shè)土層的性質(zhì)進(jìn)行檢測，并能深入到各種基巖、土層等；（5）能夠發(fā)揮樁端承載力，可承載各類的受力情況；且設(shè)備要求簡單輕便，設(shè)置灌裝可在較低的凈空下進(jìn)行；（6）使用靈活性，能根據(jù)不同橋梁建設(shè)的所需的不同土性和設(shè)計要求，合理選擇具有普遍適用性的施工工藝；（7）施工設(shè)備簡單，連續(xù)鉆進(jìn)方便迅速，具有高效率，且所需裝的配費用低。除此之外，沖擊鉆孔灌注樁技術(shù)還具備低勞動強度、高成樁效率的優(yōu)點。

2 沖擊鉆孔灌注樁施工流程

進(jìn)行護筒埋設(shè)一制造出泥漿一進(jìn)行鉆孔一清理孔一制作以及安裝鋼筋類骨架一進(jìn)行灌注。先應(yīng)用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)放樣，確定出樁中心的位置之后，開始護筒的埋設(shè)，在埋設(shè)過程中，要確保不漏水，耐壓耐拉。然后開始制造泥漿，只有粘性土能夠自行造漿，制備泥漿應(yīng)該選擇高塑性膨潤土或者黏土。泥漿應(yīng)該依據(jù)施工工藝、施工機械以及穿越土層的情況進(jìn)行配合的比例設(shè)計。對于孔深比較大類型的端承樁以及粗粒土層里摩擦型樁，適宜采用反循環(huán)類型工藝成孔或者清孔，也可以依據(jù)土層不同的情況運用正循環(huán)類型的鉆進(jìn)，反循環(huán)類型的清孔處理。以上兩種施工工藝，都存在著不同程度鉆孔壁附近的土體松動的現(xiàn)象；灌樁的底部成樁之后積累了較厚的沉渣和兩側(cè)泥皮過厚現(xiàn)象影響了鉆孔注漿的承載上線。如果為樁身混凝土質(zhì)量較好（無斷樁、離析以及縮頸等現(xiàn)象），而且也符合施工設(shè)計的其他要求，那么灌樁所受的影響作用主要來自地層的承載作用。

混凝土原料應(yīng)該盡量選擇強度、硬度較高的卵石、石子，含泥量要控制在2%以下，要保證混凝土的流動性，避免發(fā)生堵管的情況。混凝土通常的初凝時間為3～5h，只能滿足淺孔小樁徑灌注的要求，而無法滿足深樁灌注所需的5～7h，因此需要將混凝土的初凝時間進(jìn)行延長。可以將適量的緩凝劑加入到混凝土中，保證初凝時間在7h以上，確保混凝土的流動性及保水性滿足施工要求。在拌和混凝土?xí)r，先要將最佳配合比確定下來，把材料全部加入料斗后，向攪拌機中加入30%以上的水，拌和均勻后加入60%的水，最加10%的水?dāng)嚢杈鶆颍嬎阌盟繎?yīng)考慮砂石料的含水量，控制出料的時間在60s以內(nèi)。灌注時混凝土的坍落度應(yīng)控制在180mm至220mm之間，如樁徑大于1.5m應(yīng)適當(dāng)減小坍落度，可控制在160mm至200mm之間，以保障鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。

在進(jìn)行鉆孔灌注樁打樁時，其打樁的順序很大程度上影響著打樁的速度和樁基的質(zhì)量。通常順序是由一側(cè)往單一方向擊打、從中間往兩個方向打，或者自中間中向四周打。在具體的打樁過程中需要參照地基周圍土壤的擠壓、樁機性能以及樁距長短來進(jìn)行確定，同時還應(yīng)結(jié)合實際情況，在確定最佳的順序，借以保證打樁的質(zhì)量。通常可將混凝土灌注分為三部分，分別為首批混凝土灌注、后續(xù)混凝土灌注以及后期灌注。在進(jìn)行首批混凝土灌注時，需要施工人員對樁直徑和導(dǎo)管內(nèi)徑進(jìn)行控制借以保證混凝土灌注量以及混凝土面高度符合要求。通常是導(dǎo)管孔徑和樁直徑越大，首批混凝土灌注量也隨之增多。在進(jìn)行后續(xù)混凝土灌注時，如有混凝土灌注不連續(xù)的情況發(fā)生，則需要工作人員牽動導(dǎo)管并對管口的反漿情況進(jìn)行觀察，增大導(dǎo)管中混凝土的流動性，直至孔口不再反漿后方可恢復(fù)施工。

3 沖擊鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

3.1 成孔質(zhì)量的控制。成孔是混凝土灌注樁施工中的第一個重要部分，直接影響著樁身質(zhì)量和導(dǎo)致成樁承載力能力下降。因此應(yīng)做好如下工作：采取隔孔施工技術(shù)，先成孔再孔內(nèi)成樁。成樁初期樁身混凝土的強度很低，混凝土灌注樁依靠泥漿取得平衡。為了確保成孔的垂直精度，采取擴大樁基支承面積使樁基穩(wěn)固、經(jīng)常校核鉆架以及鉆桿的垂直度等措施；確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度；確保鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放；確保灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔。

3.2 控制成樁質(zhì)量。為了確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)禁在灌注樁時使用不合格的材料。水下混凝土主要采用導(dǎo)管灌注，因此需要及時隨水泥品質(zhì)、砂、石料大小規(guī)格以及含水率的變化對現(xiàn)場的配合比進(jìn)行調(diào)整，并在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比，嚴(yán)格計量和測試管理，并及時填寫原始記錄和制作試件。為了避免斷樁、夾泥以及堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注的時候應(yīng)該加強對混凝土坍落度與混凝土攪拌時間控制。

4 常見問題的分析處理

4.1 護筒脫落。由于雨水天氣的影響，會使地面的泥土受到浸泡，或者是護筒施工時未達(dá)到工藝要求，進(jìn)行回填時控制不嚴(yán)格等等，都會破壞護筒的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時出現(xiàn)脫落。這時須立即停工，仔細(xì)分析問題并解決問題。若是因為地面的積水，則首先將地面的流水排出，用黏土填補，確保地面干燥，杜絕發(fā)生滲漏現(xiàn)象，同時在恢復(fù)施工前，重新檢測護筒。

4.2 卡鉆。當(dāng)巖層的強度發(fā)生突變，鉆頭經(jīng)過時沖擊力就會受到影響，發(fā)生卡鉆。此時可采用水下爆破的方法來解決。但此法只適用于在整體巖層上發(fā)生故障時；由于斷電或機械故障等導(dǎo)致無法提升鉆頭，而且滯留時間過長，會導(dǎo)致阻力過大，最終無法提升，此時應(yīng)將高壓水管插入，利用水對泥漿的置換和緩解來解決問題。

4.3 掉鉆。在鉆孔質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，打撈前要預(yù)測鉆孔，用探針準(zhǔn)確定位孔底的鉆頭，在啟用打撈器時，盡量一次成功，避免反復(fù)打撈。

4.4 縮孔。發(fā)生縮孔通常用土塊、石塊或者卵石土進(jìn)行回填，然后用大型的沖擊鉆設(shè)備進(jìn)行夯實即可。

4.5 偏斜孔。若偏斜孔是由于鉆機在安裝時傾斜而造成的，此時要立即停工，從鉆孔處將鉆機移開，利用專業(yè)設(shè)備對鉆孔壁進(jìn)行全面檢查。若質(zhì)量穩(wěn)定，就將鉆機的支撐面積加大，或其他手段進(jìn)行加固，在規(guī)范安裝后，恢復(fù)施工；回填不符合要求的鉆孔壁，并進(jìn)行夯實，選擇合適的時機再次鉆孔。

若偏斜孔是由于地質(zhì)問題產(chǎn)生的，則必須科學(xué)分析整個巖層，這樣方可確定選用哪種回填材料，并按照設(shè)計的要求進(jìn)行回填，在再次施工前需處于靜置狀態(tài)。

5 結(jié)語

綜上所述，為確保施工的順利進(jìn)行及完工后的高質(zhì)量，必須結(jié)合實際，重視鉆孔灌注樁技術(shù)，將其合理運用到橋梁建設(shè)的實踐中，努力使橋梁工程的質(zhì)量最優(yōu)化、社會經(jīng)濟效益最大化。

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