芻議公路路基處理中的鉆孔灌注樁技術

李春明

摘??要：公路路基的處理方法有很多，由于鉆孔灌注樁具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、施工質量穩定和承載能力大等優點，被廣泛應用于路基處理中。以某路基處理工程為例，詳細分析了施工中的技術要點，并概述了施工中容易出現的問題和具體的防治措施。

關鍵詞：公路;路基處理;鉆孔灌注樁;施工質量

中圖分類號：U445.55+1???????????文獻標識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.132

1??工程概況

某大橋起點樁號K5+499，終點樁號K5+622.9，全長123.9?m，縱坡2.2%，位于K5+307.560～K6+104.82直線段上。按公路-II級汽車荷載設計，橋梁與主線呈90°正交，上部結構設計為4×30?m預應力混凝土（后張）連續T梁，橫向由5片T梁組成，先簡支，后橋面連續，下部構造設計為樁柱式橋墩，重力式橋臺，基礎為樁基礎，擴大基礎。按嵌巖樁設計，其中，Φ1.5?m樁32根，Φ1.3?m樁4根，Φ1.2?m樁8根。樁基周圍為菜地、魚塘、農居、廠房和綠化帶，地勢比較平坦。地質鉆探報告顯示，在樁基范圍內，土層厚度變化較大，淤泥質土和粉、細砂普通較厚，厚度為0.8～0.9?m，但是，其上覆蓋層（硬殼層）較厚，達1.6～5.9?m。根據現場的水文、地質情況，認為需要處理軟土路基，但為了滿足質量和施工進度的要求，決定采用鉆機施工方案。

2??鉆孔灌注樁施工技術

2.1??埋設護筒

在埋設護筒時，采用人工挖埋法，要保證埋設位置是正確的，且穩定不傾斜，護筒中心與樁位中心的偏差不大于50?mm。護筒是用4?mm鋼板卷制的，其內徑應大于鉆頭直徑200?mm。護筒的埋設深度一般在1.5～2.0?m，其高度應高出地面300?mm，孔內泥漿面應高出地下水位1.5?m以上，確保不坍孔，其上部開設溢漿孔。護筒到位后，要測定其頂面標高。護筒底及其周圍要用黏土夯實，確保不漏漿。

2.2??壁泥漿制備

回轉鉆機用的護壁泥漿是優質的黏土造漿，并在泥漿中摻加膨潤土，摻量為用水量的8%.在現場設制漿池、儲漿池和沉淀池，并用循環槽連接，以滿足鉆孔時泥漿的需要。制漿時，要采用泥漿攪拌機，要將制作的泥漿存放在儲漿池內，且循環泥漿的比例應控制在1.2～1.3的范圍內。在鉆進過程中，應把握主要指標性能。當孔內溢出的含有廢棄物的泥漿流入沉淀池后，經過一段時間的沉淀，會有新生的、可再利用的泥漿流入儲漿池，而不能再利用的泥漿經過脫水處理后，可運至指定的地點棄掉。

2.3??鉆進

初鉆時，應低擋慢速鉆進，使護筒刃腳處形成堅固的泥皮護壁，鉆至護筒刃腳下1?m后，可按土質情況以正常速度鉆進;鉆具下孔后，鉆頭應距孔底鉆渣面50～80?mm，開動泥漿泵，使沖洗液循環2～3?min。之后開動鉆機，慢慢將鉆頭放到孔底，輕壓慢轉數分鐘后，逐漸增大轉速和鉆壓，并適當控制鉆速。在正常鉆進時，應合理調整和掌握鉆進參數，不得隨意提動孔內鉆具。在操作過程中，應掌握升降機鋼絲繩的松緊度，減緩鉆桿和水龍頭的晃動程度。在鉆進過程中，應根據不同的地質條件，隨時檢查泥漿指標，多注意地層的變化。在地層變化處，要撈取渣樣，判明具體情況后將相關內容記入記錄表中，并與地質剖面圖核對。如果記錄內容與地質報告不符應，應及時與設計師聯系。在鉆進時，注入孔口的泥漿要注意保持足夠的水頭高度，合理控制泥漿指標，避免坍孔。水頭高度一般不低于自然地面30?cm，且相鄰樁的施工必須保持足夠的間隔時間。對樁距≤4.5?m的相鄰樁，要隔樁施工，第1根樁的混凝土澆筑

結束24?h后，再進行第2根樁的成孔施工。

2.4??筋籠安裝

在起吊鋼筋骨架時，吊機操作應平穩、緩慢，避免落鉤時速度過快導致鋼筋籠沖擊變形，并對吊點處支撐環增“+”或“△”支撐，防止吊點處骨架變形。在起吊過程中，不得使鋼筋籠發生殘余變形。當鋼筋籠加工完畢，成孔檢驗合格后，即可開始鋼筋籠的吊裝施工。為了保證鋼筋籠起吊時不變形，鋼筋籠要采用多點起吊的方法。采用長吊繩小夾角的方法可以減小水平分力，在起吊時，可以同時起用吊車主、副2套起吊設備，主吊在前吊一點，副吊在后使用滑輪吊兩點。同時起吊主、副吊，將鋼筋籠吊離地面約1?m，再輪流起吊主、副吊，使鋼筋籠由平臥變為斜吊，最后豎直鋼筋籠，將其垂直吊入孔安裝。下放鋼筋籠時，要嚴格檢查鋼筋籠保護層，確保其滿足設計要求。在安裝鋼筋籠的過程中，要保持骨架垂直，接頭牢固、可靠。

在安裝鋼筋籠過程中，應注意以下兩個問題：①鋼筋籠宜采用吊車起吊，緩慢地將鋼筋籠豎直，拆除上吊點以外各點支撐環和臨時支撐，在工人的扶持下緩慢插入孔內對位。②鋼筋籠入孔前，應認真檢查鋼筋籠臨時加勁角鋼和十字撐是否拆除完畢。與此同時，要注意，不得將任何諸角鋼、短鋼筋等鐵件掉入孔內，以免鋼筋籠受阻無法安放至設計標高。如果一旦有鐵件不慎掉入孔內，應先打撈出后再下鋼筋籠。當鋼筋籠下端接近護筒底口時，應放慢速度，并在工人的扶持下，對準孔中心緩慢下放，防止鋼筋籠碰撞孔壁造成塌孔，為清孔增加難度。一旦發生鋼筋籠骨架被卡、入孔困難等情況時，應稍稍提起并轉動骨架，緩慢試探入孔，直到骨架下至設計標高。

2.5??灌注水下砼

商品砼的坍落度應在160～220?mm的范圍內，骨料最大粒徑不大于導管內徑的1/8～1/6、鋼筋最小凈距的1/4，不超過40?mm。細骨料采用級配良好的中粗砂，水灰比用0.5～0.6，應適當提高含砂率（40%～50%），以提高水泥砂漿的和易性。灌注水下砼采用Ф258的游輪連接導管，導管要事先拼裝，經過密封、壓力試驗后，才可以使用。導管的安裝必須與孔深相對應，管底距孔底30～50?cm，導管居中，固定在孔口架上，裝上漏斗，下裝隔水栓。初灌砼量不得小于2.5?m3，經過計算，保證在埋管深度不小于2.0?m的位置初灌。初灌時，必須有0.2?m3的水泥砂漿潤滑管子（砂漿配合比為水泥∶水∶砂=1∶0.5∶1.5）。

在灌注過程中，要注意以下幾點：①試驗樁完成后，總結相關的工作經驗和注意事項，然后全面開展其他樁的施工。②水下砼需連續灌注，不得間隔。在垂直提升導管時，要避免碰掛鋼筋籠，防止鋼筋籠上浮。③當澆至鋼筋籠底面標高處時，要放慢速度，鋼筋籠頂端用4ф22鋼筋固定在灌注架上，防止鋼筋籠上浮移動，同時，要保證鋼筋埋臵深度符合設計標高。④導管埋入砼內要保持適當的深度，一般為3～10?m，防止導管提升過猛而使管底提離砼面或埋入過淺，使導管內斷樁夾泥。另外，要防止導管埋入過深，導致管內砼壓不出或導管被砼埋住不能提升，進而中止澆灌而斷樁。要經常檢查砼的坍落度，并按規范制作砼試塊，進行養護試驗，檢驗砼的強度。⑤當快澆筑完時，要控制樁頂標高。樁頂標高要高出設計標高的5%且不小于2?m，以確保樁頂砼質量。

3??施工過程出現的問題和防治措施

3.1??塌孔

塌孔問題在鉆進、灌注施工中都會出現，而塌孔問題的預控可以從以下三方面入手：①要按照設計要求配置泥漿;②在鉆進施工中，要把握好鉆進速度，盡量放慢速度，不要因為趕進度而使鉆頭破壞孔壁、泥皮等;③要減少鉆渣掉入破壞泥漿質量的問題發生。

3.2??卡鉆

在鉆孔灌注樁鉆機鉆進過程中，如果鉆具下放速度過快，使得鉆出的鉆屑來不及帶出孔外而積壓在鉆桿與孔壁之間，嚴重時，就會引發卡鉆事故。如果事故輕微，應立即關掉回轉動力電源，將鉆具用最低的提升速度提起后重新施鉆即可;如果事故嚴重，要先將鉆機塔下大梁用機枕木墊好，再用最低提升速度拉出鉆具。

3.3??浮籠

在灌注過程中，當發現鋼筋籠上浮時，應立即減緩灌注速度，在保證導管有足夠埋深的情況下，快速提升導管，待鋼筋籠回到設計標高位置時，再拆除導管。如果導管埋深不夠不能拆除導管時，要采用將導管“快速提升—緩慢放下”的方式，如此循環反復，使鋼筋籠回到設計標高的位置。

3.4??堵管

堵管問題主要發生在灌注開始時和灌注過程中。灌注開始時，發生堵管問題主要是因為隔水塞被卡住，或漏斗底部混合料發生離析，混凝土沒有辦法順利下行造成的。針對這種原因造成的堵管情況，可以采取以下措施預控：灌注施工之前，先檢查導管，如果導管存在破損或彎曲的情況，不得使用。在此過程中，可借助過球實驗。要想保證首盤混凝土有良好的和易性，要適當增加水泥和細骨料的比例。此外，還可以在灌注漏斗內灑水，保證其潤濕度，以此確保混凝土可以順利下行。要控制導管底口與孔底的距離，一般最好是30～50?cm，因為過小會引發堵管問題，過大就會導致初灌導管無法埋深。

在灌注過程中，造成堵管的原因主要有混凝土的和易性太差導致離析問題、石子粒徑過大、混合料中有異物、埋管深度過深、管徑過小、灌注時間太長和兩盤混凝土間隔時間過長。在灌注過程中，預防堵管的措施主要有以下三點：①要做好第一次清孔和第二次清孔工作。第二次清孔時，在沉渣小于10?cm的條件下，把泥漿密度降至1.2以下，漏斗黏度降至20?s以下。②控制好導管的埋深和出料落差。拔管前的導管埋深應控制在6?m左右，并選擇合適的隔水塞。③定期活動導管。在灌注過程中，應定期活動導管，使導管下部的混凝土更加密實，使導管內更加通暢。每灌0.8～1.2?m3的混凝土時，應當活動幾下導管，活動間距為0.3?m左右，不得超過0.5?m。

4??結束語

鉆孔灌注樁的整個施工過程都是隱蔽工作的，要嚴格要求每道工序，保證施工質量，任何一道工序出現問題都會引發嚴重的后果。因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質量，就要執行合理的施工管理，重視樁基各個施工環節，精心施工。只有這樣，才能保證鉆孔灌注樁的質量。

〔編輯：白潔〕

Discussion?Roadbed?Treatment?Technology?Bored

Li?Chunming

Abstract：?There?are?many?treatment?methods?roadbed?due?Bored?have?construction?speed，?small?footprint，?small?adjacent?interference，?stable?construction?quality?and?large?carrying?capacity，?etc.，?are?widely?used?in?roadbed?treatment.?Taking?a?subgrade?treatment?works，?for?example，?a?detailed?analysis?of?the?construction?of?the?technical?points，?and?an?overview?of?the?construction?prone?to?problems?and?specific?control?measures.

Key?words：?highway;?roadbed?treatment;?bored;?construction?quality