市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用

林 昶 君

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用

林 昶 君

(太原市市政公共設(shè)施管理處，山西 太原 030002)

闡述了鉆孔灌注樁技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)，從泥漿制備與埋設(shè)護(hù)筒、鉆孔與清孔、鋼筋籠的有效控制等方面分析了鉆孔灌注樁技術(shù)在施工中的具體操作要點(diǎn)，并針對(duì)施工中的常見(jiàn)問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決措施，以確保施工質(zhì)量。

鉆孔灌注樁，施工技術(shù)，應(yīng)用，問(wèn)題

不可否認(rèn)我國(guó)近年來(lái)橋梁施工項(xiàng)目在先進(jìn)施工技術(shù)的引入下取得較多質(zhì)量上的突破，很多施工單位為此注重引入鉆礦灌注樁技術(shù)以獲取更多的經(jīng)濟(jì)利益。但實(shí)際應(yīng)用中仍可發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁施工過(guò)程主要在地下進(jìn)行，很難在施工中做到有效監(jiān)督管理以及竣工后的驗(yàn)收，無(wú)法保證鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，制約施工水平的進(jìn)一步提高。因此，如何使鉆孔灌注樁技術(shù)得以充分發(fā)揮成為現(xiàn)行市政橋梁施工需考慮的重要內(nèi)容。

1 鉆孔灌注樁的相關(guān)概述

關(guān)于鉆孔灌注樁，其主要在機(jī)械鉆孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝土澆筑，以此形成圓柱形樁。其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在近年來(lái)無(wú)論從理論或?qū)嵺`等方面都得以驗(yàn)證，將以往鉆井中存在的技術(shù)性問(wèn)題如多孔壁樁、地層過(guò)于松散或樁底沉渣難以有效控制等。從其優(yōu)勢(shì)特征上看，具體表現(xiàn)為：第一，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。現(xiàn)階段鉆孔灌注樁施工既適用于陸地，也可在水域中開(kāi)展，如典型的橋梁施工。而且施工中樁直徑可控制在0.3 m～0.6 m，也可保持2 m～4 m。第二，承載能力較強(qiáng)。鉆孔灌注樁在結(jié)構(gòu)方面，可根據(jù)實(shí)際施工要求進(jìn)行尺寸的選擇、樁徑與長(zhǎng)度的控制，有利于樁柱承載力的提高。第三，成本較低。相比傳統(tǒng)施工中應(yīng)用的預(yù)制樁，鉆孔灌注樁在木材、鋼材等材料用量上大幅度減少，只需保證做好混凝土與鋼筋用量的使用便可達(dá)到節(jié)約施工成本的目的。第四，具有綠色環(huán)保特征。鉆孔灌注樁應(yīng)用下解決傳統(tǒng)預(yù)制樁應(yīng)用中引發(fā)的如電纜破壞、水管爆裂等，避免對(duì)供電供水排污產(chǎn)生影響。綜合來(lái)看，其無(wú)論從施工理念或施工技術(shù)都可滿足現(xiàn)代市政橋梁工程施工要求[1]。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)在施工中的具體應(yīng)用分析

1)泥漿制備與埋設(shè)護(hù)筒工序。鉆孔灌注樁技術(shù)在市政橋梁施

工中的應(yīng)用首先需做好泥漿制備工作。一旦出現(xiàn)泥漿用量不足或配比不合理都將導(dǎo)致樁底沉渣難以上浮等情況，無(wú)法保證地基與樁間的可靠連接。因此，在實(shí)際制備中應(yīng)注意泥漿在構(gòu)成上多以粘土、水與相關(guān)添加劑為主。以其中粘土為例，可在配制中采取打碎粘土的措施，使攪拌時(shí)間得以減少，或直接引入膨脹土使泥漿得以制備。且需注意若禁止對(duì)泥漿采取清水置換的方式，確保其在粘度、比重等都滿足施工要求，才可為鉆孔灌注樁質(zhì)量提供保障。另外，在護(hù)筒埋設(shè)方面，與樁徑相比，其內(nèi)徑應(yīng)超出20 cm～40 cm。且將溢漿口設(shè)置于護(hù)筒上端，并使加勁肋設(shè)置于上中下三個(gè)位置，有利于提高護(hù)筒埋設(shè)的穩(wěn)定性。從目前大多施工實(shí)踐中也可發(fā)現(xiàn)，在埋設(shè)階段，應(yīng)使護(hù)筒中心線重合于樁中心線，盡可能控制在50 mm的偏差內(nèi)。完成埋設(shè)工作后便需做好回填夯實(shí)工作。需注意若市政橋梁工程涉及水上項(xiàng)目，需使護(hù)筒在高度上超出水面1 m～2 m。如圖1所示，為護(hù)筒埋設(shè)示意圖。

2)鉆孔與清孔工序。作為鉆孔灌注樁技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鉆孔中應(yīng)做好牢固鉆機(jī)工作，避免鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)如鉆機(jī)沉降、位移等情況，若存在該類問(wèn)題需及時(shí)校正處理。根據(jù)實(shí)際施工要求，通常對(duì)鉆孔速度提出明確要求，應(yīng)結(jié)合孔徑大小合理控制鉆孔速度，防止出現(xiàn)碰撞護(hù)筒現(xiàn)象。同時(shí)，對(duì)于鉆孔中存在巖石層，保證不存在大松繩或空錘的情況下進(jìn)行沖程的控制，或直接利用粘土進(jìn)行墊平，以此使鉆孔得以順利開(kāi)展。針對(duì)鉆孔中群樁施工問(wèn)題，要求做好打樁順序控制工作，常見(jiàn)的順序主要以由中間向兩側(cè)打樁、由一側(cè)開(kāi)始打樁或以中間為中心向四周打樁，可根據(jù)實(shí)際施工要求合理選擇。另外，在清孔方面，應(yīng)對(duì)樁孔內(nèi)水位進(jìn)行控制，使其超出地下水位1.0 m～1.5 m。事實(shí)上清孔的目標(biāo)旨在使孔內(nèi)沉渣得以清除，保證樁基礎(chǔ)承載力得以提升。常見(jiàn)的清孔方式主要為：第一，掏渣清孔。其在清孔中需引入掏渣筒，使鉆孔內(nèi)鉆渣得以清除。第二，抽漿清孔方式。清孔中主要通過(guò)空氣吸泥機(jī)的應(yīng)用使泥漿空氣混合物得以形成，利用其使泥漿、鉆渣等從排泥管中排除，直到注入鉆孔內(nèi)的水較為清澈便可結(jié)束清孔工作。事實(shí)上，在清孔中也存在其他許多方式如換漿清孔等，如圖2所示，為旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)清孔方式。需注意無(wú)論采取哪種清孔方式，清孔結(jié)束后需在清理孔底的基礎(chǔ)上進(jìn)行混凝土的灌注[2]。

3)鋼筋籠的有效控制。鋼筋籠的有效控制關(guān)鍵在于其制作與吊裝工序等方面。實(shí)際制作過(guò)程中對(duì)于鋼筋骨架可采取分節(jié)制作的方式，結(jié)合吊裝、運(yùn)輸?shù)纫筮M(jìn)行分節(jié)長(zhǎng)度的確定。為避免鋼筋籠應(yīng)用中出現(xiàn)變形問(wèn)題，需使其接頭保持錯(cuò)開(kāi)，并將墊塊設(shè)置于骨架外側(cè)。墊塊引入后需對(duì)其數(shù)量與間距進(jìn)行控制，一般橫向墊塊的分布往往在四個(gè)以上，而間距豎向控制在2 m。另外，在鋼筋籠吊裝方面，主要需考慮其是否可能發(fā)生碰撞孔壁問(wèn)題，可根據(jù)樁基礎(chǔ)重心對(duì)鋼筋籠吊裝進(jìn)行控制[3]。

4)混凝土應(yīng)用控制。鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用下，首先需保證混凝土的配置合理，大多施工單位在混凝土應(yīng)用前需采取一定的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行混凝土配比的設(shè)計(jì)分析，根據(jù)配比要求進(jìn)行混凝土攪拌，保證其強(qiáng)度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。其中在初凝時(shí)間上，應(yīng)保證其控制在4 h左右，而強(qiáng)度等級(jí)至少為42.5。同時(shí)配比中集料的選用應(yīng)以卵石為主，但應(yīng)根據(jù)鋼筋間距與導(dǎo)管內(nèi)徑進(jìn)行粒徑的控制，通常為40 mm以內(nèi)。其他如水泥用量、混凝土水灰比等都需進(jìn)行合理控制，防止孔壁坍塌情況的出現(xiàn)。此外，在實(shí)際灌注混凝土中應(yīng)保持一定的連續(xù)性，且避免發(fā)生拌合物掉落孔底情況的發(fā)生。實(shí)際灌注中易出現(xiàn)如導(dǎo)管與鋼筋籠掛在一起的現(xiàn)象，應(yīng)采取緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管的方式，使其與鋼筋籠保持脫離[4]。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用下常見(jiàn)問(wèn)題的處理措施

1)孔壁坍塌與處理措施。

鉆孔灌注樁施工過(guò)程中因存在護(hù)壁泥漿比重不足、護(hù)筒埋設(shè)或成孔速度不合理等問(wèn)題，很容易造成孔壁的坍塌。對(duì)此在實(shí)際施工中應(yīng)注意做好泥漿質(zhì)量的控制工作，使其在膠體率方面滿足鉆孔施工要求。針對(duì)市政橋梁施工，若涉及地下水位變化問(wèn)題，可采取護(hù)筒升高措施。而對(duì)于成孔速度控制方面，主要需考慮區(qū)域?qū)嶋H地質(zhì)狀況。若發(fā)生孔壁坍塌問(wèn)題，施工單位需及時(shí)進(jìn)行坍落位置的確定，采取坍孔回填措施，可針對(duì)坍孔實(shí)際情況選擇部分回填或全部回填，但需保證回填物的密實(shí)程度[5]。

2)孔樁偏斜與吊腳樁問(wèn)題的處理措施。

一般孔樁偏斜的產(chǎn)生多因施工中鉆桿發(fā)生偏離情況，如障礙物的存在或地面不平整而導(dǎo)致鉆頭偏位、底座傾斜等。實(shí)際處理過(guò)程中應(yīng)做好鉆機(jī)位置的調(diào)整工作，確保根據(jù)底座使鉆盤(pán)與其保持水平，若在鉆孔中發(fā)現(xiàn)存有軟硬土層應(yīng)從鉆井速度著手，適時(shí)調(diào)整鉆頭與鉆桿，保證其不偏離中心線。另外，關(guān)于吊腳樁問(wèn)題，是鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致其產(chǎn)生的原因主要體現(xiàn)在清孔工作使孔內(nèi)泥漿比重減小，由此發(fā)生孔壁坍塌情況。或在鋼筋籠吊裝中出現(xiàn)碰撞孔壁現(xiàn)象，也易出現(xiàn)吊腳樁問(wèn)題。因此在解決該問(wèn)題時(shí)主要從清孔與鋼筋籠的安放兩方面著手，可在清孔后進(jìn)行混凝土的澆筑，并對(duì)鋼筋籠的安放進(jìn)行合理控制，這樣才能使整體施工質(zhì)量得以保障[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用是提高工程質(zhì)量的重要途徑。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)正視鉆孔灌注樁技術(shù)的基本內(nèi)涵與優(yōu)勢(shì)，確保各項(xiàng)施工工序包括泥漿制備與埋設(shè)護(hù)筒工序、鉆孔與清孔工序、鋼筋籠的有效控制、混凝土應(yīng)用控制等方面質(zhì)量得以有效控制，且針對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用下存在的如孔壁坍塌、吊腳樁等問(wèn)題應(yīng)采取相應(yīng)的解決措施，這樣才可使鉆孔灌注樁技術(shù)得以充分發(fā)揮。

[1] 原 勇.市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].山西建筑,2013，39(2):155-156.

[2] 李 強(qiáng),黃寬宏.公路橋梁工程施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用分析[J].門窗,2013(2):178-179.

[3] 姚 輝.市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].經(jīng)營(yíng)管理者,2013(11):377.

[4] 舒躍飛.橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工技術(shù)分析[J].經(jīng)營(yíng)管理者,2013(26):394.

[5] 高大永.市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息,2011(32):315.

[6] 彭立梅.橋梁基礎(chǔ)工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].江西建材,2014(3):170，173.

The application of municipal bridge engineering foundation bored piles construction technology

Lin Changjun

(TaiyuanMunicipalPublicFacilitiesManagement,Taiyuan030002,China)

This paper elaborated the advantages of bored piles technology, from the slurry preparation and embedding liners, drilling and hole cleaning, reinforcing cage effective control and other aspects analyzed the specific operation key points of bored piles technology in construction, according to the common problems in construction put forward corresponding solution measures, in order to ensure the construction quality.

bored pile, construction technology, application, problem

1009-6825(2015)30-0153-02

2015-08-13

林昶君(1985- )，男，助理工程師

TU473.14

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