橋梁基礎沖孔灌注樁施工技術研究

吳才勇

(貴州省公路工程集團有限公司)

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橋梁基礎沖孔灌注樁施工技術研究

吳才勇

(貴州省公路工程集團有限公司)

摘要：目前在橋梁基礎施工中運用比較多的一種樁基形式就是沖孔灌注樁。但是因為在施工中的施工時間比較長，樁身比較大，一旦出現質量問題，會對建筑物的安全和工期產生重大的影響。因而在施工中，必須加強每一道工序的施工，對施工質量進行保證。主要闡述了橋梁基礎沖孔灌注樁施工技術的相關內容。

關鍵詞：橋梁；基礎；沖孔；灌注樁；質量

1沖孔灌注樁特點

1.1　定義

沖孔灌注樁是鉆孔灌注樁的一種，主要是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人工挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而成的樁。

1.2　沖孔灌注樁的特點

(1)優點

沖孔灌注樁主要有以下幾點優勢：①使用沖擊的方式對巖土進行破碎，尤其是破碎有裂隙的堅硬土和大的卵石所消耗的功率小，破碎效果好；同時，沖擊土層時的沖擠作用形成的孔壁較為堅固；②在較大的卵石層、漂礫石層中施工成孔率較高；③沖孔灌注樁施工設備比較簡單，便于操作，并且很容易控制施工參數，施工中產生的機械故障不僅少而且小。④鉆進時孔內泥漿循環的作用，使得懸浮鉆渣循環至地面排除，并保持了孔壁穩定，泥漿用量小。

(2)缺點

沖孔灌注樁主要有以下幾個缺點：①使用剛死神引沖擊頭進行沖擊鉆進，大多數的時間都是消耗在提放鉆頭和掏渣土上，鉆速度較低。隨樁身加深，掏渣時間和孔底清渣時間相對較長。②容易出現樁孔不圓的情況，擴孔率較高。③遇巖層不均勻時容易出現斜孔、卡鉆等事故。

2沖孔灌注樁施工要點

2.1　測量控制

施工之前首先就是復測導線，嚴格按照一級導線的精度要求，同時要嚴格按照四等水準測量的要求將高程點進行閉合，之后將閉合之后的高程點引到結構柱的附近以此作為施工過程的控制點。對于工程中的標高控制需要利用大倍率自動安平水準儀進行。對于中線控制采用全站儀進行，采用全站儀主控進行中線測量，采用鋼尺進行校對和核實。施工放樣采用極坐標法，將各個樁中心坐標直接放出來，同時使用鋼尺進行丈量校核。

2.2　護筒埋設

采用鋼板制作的護筒，為了增加護筒的剛度需要在護筒的上中下部位的外側都焊接一道加強筋。為了滿足施工要求，制作成功的護筒的內徑應該比設計要求的樁經多20cm，制作成功的護筒的高度需要控制在2m左右，根據工程要求應該在護筒頂部的下方0.2m處設置一個大小合理的溢漿孔。

2.3　鉆機就位鉆孔

鉆進安裝完成之后，就可以進行鉆機就位作業，鉆機就位需要對準樁基中心，并且需要對鉆機的平穩以及固定性進行保證，嚴禁鉆機在鉆進的過程中產生傾斜或者是偏移的現象。

2.4　泥漿護壁

本工程泥漿制備主要選擇的是膨潤土，施工用的泥漿應該以施工工藝和穿越土層情況為依據進行配合比設計。砂礫層沖進時泥漿比重應適當增大，以加強護壁的穩定性；在風化巖層中沖進時，泥漿比重以滿足浮碴為宜。泥漿選用塑性指數大于25、小于0.005mm的粘粒含量大于50%的膨潤土，膨潤土中不得含有石膏、石灰或鈣鹽類化合物。

2.5　鉆孔

在鉆孔過程中，要保證輕錘慢進，其落距嚴禁高于2m。要嚴格控制每個小時的進尺距離，嚴禁高于1m，并且采取有效的手段避免孔斜現象的產生。在鉆進的過程中，如果遇到卵石層或者是亞沙土層，那么需要對落距以及進尺進行有效的控制，同事應該對泥漿的稠度進行增大，尤其是遇到亞沙土層必須要選擇非常優質的泥漿，從而有效的避免局部擴孔、坍孔、埋鉆現象的產生。鉆孔應該連續進行，嚴禁出現中斷的現象。在對鉆頭或者是鉆機進行維修的過程中必須要對鉆孔內部的泥漿的高度以及密度進行有效的保證，以防泥漿沉淀導致鉆孔上部泥漿密度過于低下。

2.6　清孔

直到鉆孔作業達到設計要求之后就可以停止鉆孔作業，并且應該及時進行清孔。本工程主要愛用反循環泥漿的方法進行清孔，要求在清孔之后孔中沉淀的厚度應該低于30cm。

2.7　鋼筋籠制作與吊裝

本工程鋼筋籠的制作與安裝在施工現場進行，以原材料為依據進行鋼筋籠的制作，鋼筋接頭直徑≥25的采用幫條單面焊，其它規格采用單面搭接焊。樁身鋼筋籠主筋采用16t汽車起吊，在樁孔口現場焊接，接頭形式為電弧單面搭接焊或幫條單面焊，螺旋箍和加勁箍均采用單面搭接焊，搭接長度≥10 d。

鋼筋籠的吊裝采用汽車吊裝的方法進行，鋼筋籠起吊的位置應該設置在鋼筋籠頂部、中部以及底部的1/3處。鋼筋籠的起吊時間應該是在成孔檢查并且保證合格之后。在鋼筋籠的入孔過程中，必須保證與孔位對準，并且要對鋼筋籠進行輕放以及慢放。在鋼筋籠吊裝的過程中如果遇到阻礙，那么可以在對鋼筋籠旋動之后輕輕放下，嚴禁對孔壁產生碰撞和破壞。

2.8　灌注水下混凝土

采用商品混凝土供應，嚴格按混凝土強度控制混凝土的坍落度及水灰比，水下混凝土的含砂率宜為40%～45%，粗骨料的最大料徑應<40mm。混凝土配合比試配強度比設計強度提高20%，作為消除水下混凝土強度的不穩定因素。為了改善和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。水下混凝土灌注應該連續不間斷的進項，對于每一斗混凝土灌注的間隔時間需要盡可能的縮短，并且需要嚴格拆除導管的時間，

通常應該控制在15min以內，嚴禁施工中途停止施工。在混凝土灌注過程中，需要對混凝土高度隨時的探測，并且需要及時的講導管提升或者是拆除。還需要對導管的埋深進行嚴格的控制，通常控制在4m左右。為保證樁頂混凝土質量，澆灌混凝土頂面比設計標高高不少于80cm。

3沖孔灌注樁病害

3.1　孔壁坍塌

孔壁坍塌產生的主要原因有：護筒沒有足夠的埋設深度；成孔的速度過快；泥漿缺乏足夠的濃度；孔內水位沒有足夠的高度。針對孔壁塌陷的產生原因，主要解決措施為：合理的設計護筒的埋設深度。在鉆孔過程中，應該根據土層性質的不同，選擇合理的鉆進速度；選擇優質泥漿，并且在鉆進過程中及時補充泥漿，從而對孔內水位進行保證。

3.2　斜孔

在鉆孔施工中，孔斜現象時常見的病害，其產生的主要原因是在鉆進過程中，鉆進面臨著巖面傾斜的現象，也就是說巖面兩邊一邊巖面比較硬，一邊比較軟，那么在鉆進過程中很容易導致孔斜現象的產生。針對孔斜現象產生的原因，其主要解決措施就是在巖面傾斜的狀況下進行鉆進時，應該將片石填入到空中，保證保證孔底部的表面是相對來說比較平整的，然后首先進行低垂快擊以此行車一個比較緊密的平臺之后，在將沖擊速度進行提高。

3.3　卡錘

卡錘現象通常是在鉆孔的速度比較快的情況下出現的，此外，如果地質不明，遇到溶洞或者是孤石的現象時，那么就很可能導致卡錘現象的產生。針對卡錘產生的原因，預防卡錘現象的主要措施是在鉆進過程中應該對鉆進的速度進行嚴格的控制，并且如果遇到松散的砂土那么應該對泥漿的密度、粘度進行適量的提高。

3.4　斷樁

斷樁現象時鉆孔灌注樁施工中的一個非常常見的質量缺陷。其產生的主要原因有以下幾種：(1)導管提升過程中，提升過猛，導致再次插入時將泥漿帶入其中；(2)混凝土澆筑施工中停頓時間過長，導致混凝土初凝過程中產生破壞。針對上述現象，斷樁的主要處理措施是在導管的提升中，應該對提升的速度進行嚴格的控制，并且做好混凝土頂面高度的勘探和測量，對導管的埋管深度進行嚴格的控制，避免導管堵塞。還應該做好混凝土的供應，對混凝土澆筑的時間進行合理的控制，并且嚴格控制混凝土施工停頓時間。

參考文獻：

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[2]尹飛云.淺談沖孔灌注樁施工質量監理控制要點[J].福建建材，2008，(3)：34-35.

[3]黃志河.沖孔灌注樁的施工現場作業質量控制[D].華僑大學，2011，(9):56-57.

作者簡介：吳才勇(1988-)，男，貴州黎平人，助理工程師。

收稿日期：2014-09-05

中圖分類號：U445

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0098-01