鉆孔灌注樁施工技術(shù)在鐵路橋工程中的應(yīng)用

曾智雄

摘 要：灌注樁技術(shù)是目前在路橋施工建設(shè)中被施工方所普遍采用的一種成樁技術(shù)方法，主要用于路橋的基礎(chǔ)性建設(shè)，根據(jù)成樁技術(shù)工藝的不同又可以分成多種類型的成樁方法，其中鉆孔灌注樁是較為常見的一種施工方法。在鉆孔灌注樁施工過程中，要嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求進(jìn)行施工操作，才能達(dá)到理想的施工效果。文章列舉了一個(gè)具體施工案例，來對鐵路橋鉆孔灌注樁技術(shù)加以詳盡的技術(shù)說明，以期對鐵路橋施工單位具有一定的施工借鑒意義。

關(guān)鍵詞：施工流程；鉆孔清孔；漿液制備；混凝土灌注

1 工程概況

某新建鐵路工程建設(shè)標(biāo)段全長122.45km，包含一座特大橋（62+132+62）m連續(xù)梁拱、兩座高速公路特大橋1-80m鋼桁梁、654孔簡支T梁制運(yùn)架、軟土地基復(fù)合樁基礎(chǔ)施工、石灰改良土路拌施工等重點(diǎn)工程。

根據(jù)全標(biāo)段橋梁分布和工期要求，全標(biāo)段設(shè)1個(gè)制梁場、1個(gè)鋪架基地，投入1套TJ165型鋪架設(shè)備，所有T梁采取工廠化集中預(yù)制；對于作業(yè)周期易控制的一般結(jié)構(gòu)橋梁基礎(chǔ)和墩身，采用多作業(yè)面組織平行流水的方式進(jìn)行樁基、承臺(tái)和墩身施工，先架方向先期開工；橋面系以獨(dú)立橋梁為單元組織施工；鉆孔灌注樁施工優(yōu)選旋挖鉆機(jī)，水中鉆孔灌注樁采用筑島或鋼板樁圍堰方式施工。

2 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

在各種工程施工當(dāng)中，鉆孔灌注樁技術(shù)常被用來進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工，通常也會(huì)具有比較優(yōu)良的施工效果。該項(xiàng)施工技術(shù)能夠保證施工結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)固性，同時(shí)其施工效率也比較高，適用于對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求較高，施工進(jìn)度要求緊的施工環(huán)境。鉆孔灌注樁技術(shù)主要是通過鉆孔設(shè)備在地質(zhì)層內(nèi)部成孔，然后將鋼筋籠調(diào)入孔中，在進(jìn)行混凝土澆筑成樁的一項(xiàng)施工技術(shù)，由于其具體施工工藝較為復(fù)雜，所以在施工各環(huán)節(jié)都必須按照技術(shù)操作要領(lǐng)進(jìn)行施工操作，才能在保證施工安全性的前提下按期完成施工任務(wù)。

2.1 施工流程概述

鉆孔灌注將技術(shù)的操作涉及到多項(xiàng)操作流程：首先要進(jìn)行科學(xué)的施工設(shè)計(jì)，制定各項(xiàng)技術(shù)操作指標(biāo)，并根據(jù)施工現(xiàn)場情況進(jìn)行鉆孔位置的測量和確定；然后準(zhǔn)備好鉆孔作業(yè)的輔助設(shè)備，例如護(hù)筒和埋置和鉆機(jī)設(shè)備的安裝；接下來是灌注漿液的制備，一般大多是采用混凝土材料作為灌注原料；漿液制備完成后開始進(jìn)行正式的鉆孔作業(yè)，孔體內(nèi)部經(jīng)過清孔處理后，將鋼筋籠下至預(yù)定位置，最后進(jìn)行灌漿操作。灌注樁完成后，還要進(jìn)行后續(xù)的施工處理，包括樁頭表面的清理等工作。

2.2 前期準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行正式施工前，要制定科學(xué)的施工計(jì)劃，對各項(xiàng)施工技術(shù)指標(biāo)的技術(shù)操作切實(shí)落實(shí)到位。同時(shí)還要對鐵路橋施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘探和測量，精確測定鉆孔的位置和數(shù)量，并根據(jù)施工需要確定打孔的深度和橫截面積。

2.3 施工輔助設(shè)備的準(zhǔn)備和安裝

鉆孔輔助設(shè)施主要是指護(hù)筒的安裝和鉆機(jī)的安裝。護(hù)筒可以起到對樁體的支撐作用，同時(shí)還具有防水的功能，因此，在選擇護(hù)筒制作材料時(shí)要以材料的堅(jiān)固耐用性和防水性能作為基本選擇依據(jù)，一般的護(hù)筒制作材料多為鋼板材質(zhì)，要視實(shí)際施工要求選擇不同厚度的鋼板，護(hù)筒制作高度要以高出地下水位一段距離為宜。鉆機(jī)的安裝位置要準(zhǔn)確并且穩(wěn)固，同時(shí)要進(jìn)行施工前調(diào)試，以保證后期鉆孔作業(yè)的效果。

2.4 灌制漿液的制作

灌注樁施工質(zhì)量的好壞與灌注漿液原料的質(zhì)量息息相關(guān)，灌注漿液的制作流程非常嚴(yán)格，首先在原料選擇時(shí)要對其質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，一般灌漿作業(yè)的原料主要包括黃沙，水泥等材料，在沙料選擇時(shí)，要尤其注意其細(xì)度和密實(shí)度，對于其中的雜質(zhì)要盡量清除干凈，對于大塊的沙體要進(jìn)行細(xì)化處理。水泥材料的選擇要注意其強(qiáng)度和性能指標(biāo)，一般應(yīng)從資質(zhì)優(yōu)良信譽(yù)好的廠家進(jìn)行原料的采購。其次，原料選擇完畢后，漿液配置技術(shù)也十分重要。要將漿液含沙量控制在一定范圍之內(nèi)，沙料和膠體的添加要適量，配置成的漿液要呈堿性狀態(tài)為佳。

2.5 鉆孔操作流程

2.5.1 合理安排鉆孔操作流程。鉆孔操作要合理安排其施工順序，盡量安排隔孔作業(yè)，根據(jù)實(shí)際地址狀況選擇不同型號(hào)的孔機(jī)，避免造成由于孔機(jī)強(qiáng)度不足引發(fā)的鉆孔深度不到位或鉆頭彎折現(xiàn)象。

2.5.2 鉆孔塌方現(xiàn)象的防控。鉆孔施工力度要適當(dāng)，并控制在合理范圍之內(nèi)，以免發(fā)生由于鉆孔力度過大而導(dǎo)致土體塌方現(xiàn)象的發(fā)生。鉆孔作業(yè)中間盡量不要中斷，以免影響成孔質(zhì)量。

2.6 清孔施工

當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，立即進(jìn)行清孔。采用超聲波側(cè)壁探測儀對孔深、孔徑和孔形進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，報(bào)請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，監(jiān)理工程師認(rèn)可后，立即進(jìn)行清孔。

清孔采用換漿法進(jìn)行，即將鉆頭提升20～30cm，低速旋轉(zhuǎn)，然后注入相對密度和粘度較小的稀泥漿，置換孔內(nèi)含碴的泥漿，嚴(yán)禁采用加深孔底深度的方法代替清孔。

清孔時(shí)，將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。當(dāng)抽出的泥漿與換入的泥漿指標(biāo)相近，而且抽出的泥漿中固體顆粒的粒徑小于0.5mm時(shí)可以認(rèn)為清孔已滿足要求，停止清孔，下放鋼筋籠。

2.7 鋼筋籠的制作與安裝

鋼筋籠長小于15m時(shí)整節(jié)制作，超過15m時(shí)分節(jié)制作，吊車起吊安裝就位。下放前檢查鋼筋籠垂直度，確保上、下節(jié)鋼筋籠對接時(shí)上下節(jié)中心線保持一致。鋼筋籠安裝到位后及時(shí)固定，防止脫落，將鋼筋籠主筋與鋼護(hù)筒焊接，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮。

2.8 混凝土灌注施工

灌注前做好鋼筋籠防浮和防落措施的檢查，沉淀厚度的檢查。首批混凝土應(yīng)保證導(dǎo)管埋入深度不小于1m。水下混凝土灌注應(yīng)連續(xù)不斷的進(jìn)行。

根據(jù)灌注高度進(jìn)行導(dǎo)管配置，最上面配置幾節(jié)短導(dǎo)管，便于拆除。然后安裝導(dǎo)管，對準(zhǔn)孔中心放入，避免提升導(dǎo)管時(shí)掛住鋼筋籠。

導(dǎo)管下口離孔底25～40cm為宜，上口與儲(chǔ)料斗相連。

導(dǎo)管安裝后，再次探測孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超過設(shè)計(jì)要求，則進(jìn)行第二次清孔處理至合格為止。

在水下混凝土灌注過程中，經(jīng)常用測繩探測孔內(nèi)混凝土面的標(biāo)高，及時(shí)調(diào)整埋管深度。埋管深度控制在1m～3m。并防止導(dǎo)管上浮，以免出現(xiàn)斷樁事故。

水下混凝土灌注，連續(xù)有節(jié)奏地進(jìn)行，中途不得中斷，并盡量縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿時(shí)，可徐徐灌注，以防產(chǎn)生高壓氣囊壓漏導(dǎo)管。為防止灌注過程中發(fā)生坍孔、縮孔，要保持孔內(nèi)水頭高度。

鉆孔灌注樁水下灌注完成且混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后，即可拆除護(hù)筒。

做好鉆孔灌注樁動(dòng)測工作及下道工序的施工準(zhǔn)備。

2.9 樁基質(zhì)量檢測

按技術(shù)規(guī)范的要求檢查和驗(yàn)收混凝土的質(zhì)量，作好原材料及混凝土的取樣及試驗(yàn)，并經(jīng)監(jiān)理工程師現(xiàn)場見證。

3 結(jié)束語

鐵路橋施工應(yīng)在保證其設(shè)計(jì)的科學(xué)性和美觀性的基礎(chǔ)上，最大限度的保障其正常運(yùn)營效能。根據(jù)不同的施工現(xiàn)場環(huán)境，要采取不同的施工技術(shù)和施工方法，才能保證橋體建設(shè)的穩(wěn)固性符合使用標(biāo)準(zhǔn)。對于地基土質(zhì)較軟的情況，要選擇鉆孔灌注樁技術(shù)作為橋梁的基本施工技術(shù)，使用鉆孔機(jī)械設(shè)備和套管施工技術(shù)相結(jié)合的方法，完成混凝土的樁體澆筑施工，這種施工技術(shù)對于軟土地基改良的效果較為明顯，且施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也符合鐵路橋施工的基本要求，是鐵路橋施工首選的技術(shù)操作方法。

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