公路工程鉆孔灌注樁施工技術及其應用

張　軍

（中鐵二十二局集團第一工程有限公司北京　100000）

公路工程鉆孔灌注樁施工技術及其應用

張軍

（中鐵二十二局集團第一工程有限公司北京100000）

隨著我國經濟快速發(fā)展，公路運輸在經濟發(fā)展中地位越來越重要。我國公路工程規(guī)模不斷擴大，施工技術、施工材料、機械設備等日趨完善。在公路工程施工過程中，鉆孔灌注樁施工工藝具有很多優(yōu)點。因此，本文簡要闡述了公路工程鉆孔灌注樁施工技術流程及其應用。

公路工程；鉆孔灌注樁；施工技術；樁基

公路工程鉆孔灌注樁施工過程中抗震性能佳、承載力大、作業(yè)噪音小，因此鉆孔灌注樁施工技術運用比較廣泛。但是在實際施工過程中，鉆孔灌注樁施工技術受很多因素影響，探討公路工程鉆孔灌注樁施工技術具有重要意義，本文以賀蘭山路互通橋梁工程為例，探討公路工程鉆孔灌注樁施工技術及其應用。

1　鉆孔灌注樁基施工工作

樁基的工作包括：施工前準備工作、泥漿的配比、鋼護筒的情況確定、群樁基礎工作、鋼筋籠加工，鉆孔灌注樁、樁基混凝土、光纜管線等工作。

1.1施工前準備工作

公路工程鉆孔灌注樁施工前要做好施工現(xiàn)場勘查工作，根據(jù)勘查結果制定地質報告、設計圖紙，設計的施工方案要包括應急預案，方案要制定的科學合理具有可實施性。前期原材料采購過程要保證檢驗到位，不能讓不合格的設備、材料流入工程當中。施工做好鉆孔的記錄，保存好各巖土層的渣樣[1]，并采用可靠的方式確定各巖層的標高位置，如果施工過程中發(fā)現(xiàn)地質情況和勘查的地質資料情況不一樣，要及時通知監(jiān)理、業(yè)主和設計單位，處理相關事宜，經設計和監(jiān)理認可之后按照實際地質調整樁長。

1.2泥漿的配比

泥漿主要是用來護壁和懸浮泥渣。鉆孔前、合理配比泥漿濃度，更具鉆孔施工和設計的標高，測量孔位、孔深、和孔徑，制作合格的泥漿。泥漿制作：先將黏土打碎，然后將打碎的黏土移至到護筒里面，用過沖擊椎勻速沖擊黏土，將黏土變成泥漿[2]。具體實施過程中要根據(jù)實際情況調配泥漿，調配泥漿粘稠度要充分考慮施工現(xiàn)場的土質情況，太稀和太稠的泥漿都會影響整個工程質量和工程安全性。

1.3鋼護筒和群樁基礎工作

鋼護筒的壁厚和長度由施工單位所處地質情況確定，如果鉆孔灌注的地質不好，大量流沙會造成孔壁向內坍塌，一般需要使用護筒固定樁孔位置、隔離地下水、引導鉆頭。鉆孔灌注樁的護筒填埋做標放樣要精確，護筒的內徑應大于樁徑20～40cm，鉆桿要呈鉛垂線狀態(tài)，誤差需小于50mm，豎直線的傾斜度應小于1/200，護筒底部和周圍的黏土要壓結實，填埋護筒保證超出地面35cm左右。護筒填埋可借助全站儀保障坐標放樣精確位置，埋置的護筒與樁的中心線要吻合。鉆孔灌注樁護筒采用3mm厚質、3～4m高度的鋼板，填埋過程中護筒底部要低于淤積層，可以使用振動錘幫助填埋。安裝鉆孔機位置需地基穩(wěn)固，底層比較軟弱或者有坡度的地基，先用推土機將坡度推平，墊上鋼板和枕木加固鉆孔機地基。施工時定好鉆孔中心位置，再正確安裝鉆孔機的鉆塔，使用重滑輪和鉆頭固定鉆桿的卡孔和護筒，使其保持在垂直線上。

1.4鋼筋籠加工

鋼筋的質量直接影響鋼筋籠的質量，因此，鋼筋籠材料檢驗要根據(jù)設計方案和相關要求，嚴格審核鋼筋的直徑、長度、型號等質量方面問題。鋼筋籠可以采用分段加長，鋼筋主籠結腸要采用可靠的機械連接。制作鋼精籠的籠吊環(huán)長度要和鋼筋籠吊放設計標高吻合[3]，初期制作的鋼筋籠需暫時固定在鉆架地梁上，根據(jù)設計要求制作鋼筋籠的埋入標高，吊環(huán)長度和地梁標高要成正比。吊放鋼筋籠之前要注意核對鋼筋籠的各個焊縫，根據(jù)設計圖紙和設計尺寸制作鋼筋籠，主筋使用整根鋼筋，如果需要沒有整根鋼筋需要接頭，可以使用對焊方式，但是兩個接頭的間距要大于50cm。鋼筋籠制作好之后用吊車起吊安裝，鋼筋籠吊放過程不要碰撞孔壁，如果吊放受阻不能強行吊放，防止鋼筋籠被擠壓變形或鉆孔坍塌。

1.5鉆孔灌注樁基工藝

混凝土的水、黏土、添加劑要按照一定的比例混合，鉆孔要確定定位開孔的具體位置。鉆孔灌注樁成孔前要認真清底，樁地沉淀厚度直徑1.5m以下樁基不能大于15cm，鉆孔中心位置偏差不應大于5.0cm，孔徑小于設計樁徑，傾斜度不大于樁長1/150。鉆孔開鉆時開動泥漿泵將泥漿混合均勻之后，勻速緩慢的鉆進去。鉆孔快到底部時選擇抵擋慢速鉆進，等導向部位和鉆頭一并進入地層后，再選擇快速鉆進檔位。排渣、出土等停鉆時要維持水位和泥漿的密度數(shù)值。鉆孔過程要仔細記錄成孔深度數(shù)、地層特征，為后續(xù)工作順利進行打下堅實基礎。賀蘭山橋梁工程中，鉆孔過程按照成孔的具體要求控制鉆機速度要保持鉆機平穩(wěn)，鉆頭從硬地段到軟地段鉆入適當快鉆進速度，從軟地段到硬地段減緩鉆進速度，遇到地質條件比較穩(wěn)定的底層，選擇干式或清水鉆進，直接鉆到規(guī)定的深度不用泥漿護壁。地質條件比較松散或者含有較高腐爛物情況，鉆孔過程進行泥漿護壁，主要是為了提升鉆壁的穩(wěn)定性。

1.6樁基混凝土

樁基的混凝土成樁之后要采用聲測法，逐一進行無破損檢驗，每根樁均埋設3根聲測管，方便超聲波檢測樁的混凝土質量。聲測管采用套筒絲扣連接或套筒焊接連接法，平順、密封聲測管內壁，同時采取防護措施保護聲測管在施工過程中不堵塞。鋼筋吊裝第二次清孔結束后30min內，就可以開始混凝土灌注工作。混凝土質量要求是上部結構采用C50混凝土，澆筑箱用C40混凝土，臺帽、肋板使用C40混凝土，承臺使用C35混凝土這些方面要滿足施工標準[4]，控制好含堿外加劑的使用。

2　灌注

鋼筋籠安放完畢之后要對鉆孔進行二次清理，勘查底部的沉淀厚度，對泥漿進行檢測，保證兩者質量達標。灌注過程要測探孔內混凝土的位置，適時調整填埋深度。采用導管灌注法灌注混凝土時，先將料斗放滿混凝土，然后放開料斗底部塞盤，讓混凝土直沖而下借力沖起孔底部殘渣和地下水。賀蘭山橋梁工程施工時，灌注時視結合設計圖紙要求設置的鋼筋，施工完畢之后還要清除浮漿、鑿毛接觸面、沖刷干凈臺面，橋臺臺帽上外側的抗震擋塊在主梁架設之后就可以開始澆筑。雨天施工時采取防護措施防止雨水進入鉆孔內，及時排放雨水?；炷寥菀啄Y，所以灌注時間一般不超過20min，防止混凝土出現(xiàn)冷凝等不良工程，拆除導管時一氣呵成。灌漿過程鋼筋籠會出現(xiàn)上浮不良情況影響后續(xù)施工流程，因此灌注的導管盡量插在孔徑中央，灌注過程使用重量合理的混凝土塊壓制上浮的鋼筋籠。

3　鉆孔灌注樁基技術施工過程常見的問題及防范措施

3.1掉鉆、卡鉆問題

鉆孔過程中常會出現(xiàn)掉鉆、卡鉆現(xiàn)象，主要是鉆桿安裝接頭的緊密性不夠造成掉鉆。鉆頭磨損嚴重，鉆頭不夠圓會出現(xiàn)卡鉆情況。鉆孔之前沒有將障礙物清理徹底，鉆頭石沒有被打碎很容易卡住沖錘，或者石頭、工具掉進孔內也會卡住鉆頭。因此，在施工過程中，一定要對鉆機、鋼絲線、鉆桿進行全方位檢查，破舊磨損的零件定期更換。鉆孔前仔細查看鉆孔地理位置，安排合適的方案解決障礙物。

3.2樁基孔壁坍塌問題

孔壁出現(xiàn)坍塌有三種可能性。①鉆孔速度過快，孔壁沒有及時形成泥膜；②護壁泥漿比重不足，承載力不夠，達不到護壁效果；③護筒埋的地質不好，砂或粗砂等不易形成孔壁的地理位置導致孔壁坍塌[5]。因此，鉆孔要根據(jù)地質結構選擇合適的鉆孔速度。泥漿盡量選擇比較優(yōu)質材料；坍塌面積不大可以用砂和泥土混合物填筑塌孔，如果坍塌面積太大沒辦法填筑只能重新鉆孔。

3.3樁基孔偏斜問題

樁孔偏斜有兩種可能。①鉆機底座的地面不平，會導致鉆頭不均勻沉降出現(xiàn)偏斜；②鉆桿彎曲或者連接不到位，鉆頭和鉆桿中心線不在同一個中心軸線上，在遇到較大的弧石時，鉆頭受力不均勻沒有鉆桿的固定作用，就會偏離直線位置導致樁孔偏斜。因此，預防鉆孔偏斜的辦法就是要保持場地平整，鉆盤和底座在同一水平線上，鉆孔前勘查地面是否有影響鉆孔的障礙物，仔細清理鉆孔的障礙物。

4　結束語

鉆孔灌注樁施工大部分工作是在地下完成的，施工過程地質結構、突發(fā)情況都會影響鉆孔和灌注的施工順利進行。對于樁基施工中常出現(xiàn)的施工質量問題要及時防治，按照施工工藝要求進行操作，減少突發(fā)狀況造成的人力、物力的損失，保障施工任務順利完成。

[1]辛權.談公路工程鉆孔灌注樁施工技術與應用[J].商品與質量·建筑與發(fā)展，2013，16（11）：44，45.

[2]劉鑫.關于高速公路工程鉆孔灌注樁施工技術及質量控制的探討[J].低碳世界，2014，17（6）：243～244.

[3]沈洪.談公路工程鉆孔灌注樁施工技術與應用[J].黑龍江科技信息，2013，26（35）：223.

[4]付濤.淺談公路工程鉆孔灌注樁基礎施工[J].價值工程，2014，13（11）：120～121.

[5]張花.混凝土鉆孔灌注樁的質量控制[J].城市建設理論研究（電子版），2015，28（17）：3769～3770.

U445.55+1

A

1673-0038（2015）50-0231-02

2015-11-10

張軍（1982-），男，工程師，本科，主要從事公路工程項目管理工作。