探討橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

摘要：隨著我國橋梁事業(yè)的發(fā)展，鉆孔樁基礎(chǔ)工程越來越多，掌握鉆孔灌注樁施工工藝流程及控制要點(diǎn)非常重要。目前我國公路橋梁基礎(chǔ)工程中，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)已經(jīng)占據(jù)了重要地位，并向大直徑、多樣化方向發(fā)展，隨著鉆孔工藝水平的提高，鉆孔設(shè)備的不斷更新改進(jìn)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)在各種復(fù)雜地質(zhì)情況下的橋梁基礎(chǔ)中得到了廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;鉆孔灌注樁;施工技術(shù)

引言

當(dāng)前，我國各大工程項(xiàng)目包括橋梁工程，普遍都采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)勢眾多，如對施工的影響較小，對整個(gè)工程的基礎(chǔ)承載力較大以及適用于各種地質(zhì)形式等等。然后正是由于基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)在橋梁工程中的重要性，因此必須要不斷提高鉆孔灌注樁技術(shù)水平，并且對施工質(zhì)量的嚴(yán)格監(jiān)督把關(guān)是至關(guān)重要的。

一、橋梁基礎(chǔ)工程中鉆孔的方法及原理

1、旋轉(zhuǎn)鉆孔

旋轉(zhuǎn)鉆成孔多屬于干作業(yè)法，無需護(hù)壁措施。成孔方法和原理隨著螺旋鉆具的長短而有所不同。長螺旋鉆機(jī)的整個(gè)鉆具，既鉆頭和鉆桿都帶有旋轉(zhuǎn)葉片，鉆孔時(shí)在樁位處就地切削土層，切削土隨著帶有螺旋葉片的鉆桿上升排除孔外。短螺旋鉆機(jī)的鉆具只在臨近鉆頭2-3m內(nèi)裝置帶有螺旋葉片的鉆桿，被切削土沿著螺旋葉片上升，積聚在短螺旋葉片上，形成土柱，此后靠提鉆、反轉(zhuǎn)、甩土將土排除孔外，一般每鉆進(jìn)0.5-1m，就要提鉆甩土一次。

2、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔

用泥漿以高壓通過鉆機(jī)的空心鉆桿，從鉆桿底部射出，鉆頭在回轉(zhuǎn)時(shí)將土層攪成鉆渣，被泥漿懸浮，隨著泥漿上升而將鉆渣排到泥漿槽，泥漿經(jīng)過沉淀凈化后繼續(xù)循環(huán)使用，孔壁靠水頭和泥漿保護(hù)。

3、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔

同正循環(huán)相反，反循環(huán)鉆泥漿由鉆桿外注入井孔，用真空泵或其他方法將鉆渣從鉆桿中吸出。

4、沖擊鉆孔

沖擊鉆機(jī)分為實(shí)心錐和空心錐兩種。實(shí)心錐沖擊鉆用卷揚(yáng)或沖擊式裝置提升實(shí)心錐，上下反復(fù)沖擊，將土石擊碎，部分?jǐn)D入井壁內(nèi)，由泥漿懸浮鉆渣，鉆頭每次都能沖擊到新土層，沖擊到一定時(shí)間后，放入掏渣筒掏渣，提出孔外倒掉，泥漿一方面起到懸浮鉆渣作用，另一方面起到護(hù)壁作用。空心鉆鉆頭為空心的，鉆孔原理與實(shí)心鉆相同，只是鉆渣直接進(jìn)入空心錐管內(nèi)，沖擊到一定時(shí)間后，將鉆錐提出孔外，倒掉鉆渣，然后繼續(xù)沖擊。

二、橋梁工程的基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

1、混凝土

混凝土的制作，必須首先在實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)方案所要求的強(qiáng)度進(jìn)行預(yù)先測試，確定混凝土的配比比例是符合要求的，方可將調(diào)配好的混凝土運(yùn)用于橋梁施工現(xiàn)場。在進(jìn)行橋梁施工的混凝土灌注的時(shí)候，必須要保持連續(xù)性，避免任意中斷。最終的灌注高度要在設(shè)計(jì)樁頂部1米之上。

2、導(dǎo)管

在使用導(dǎo)管之前，必須預(yù)先測試好導(dǎo)管接頭的抗拉性能以及水密度承壓性能，絕不可以用壓氣來測試壓力。

3、鋼筋籠

鋼筋籠的制作必須是嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求來進(jìn)行。假如鋼筋籠的型號屬于長骨架型，那么就應(yīng)該進(jìn)行分段操作，根據(jù)吊裝以及運(yùn)輸?shù)膶?shí)際條件來確定鋼筋籠所要分段的具體長度，這樣可以以免鋼筋籠在吊裝或者運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)變形。將鋼筋籠制備完成以后，必須要將鋼筋籠底部、頂部以及保護(hù)層的厚度的相關(guān)誤差控制在±50mm、±20mm以及±20mm。至于安裝過程中所產(chǎn)生的誤差也要適當(dāng)控制，比如，傾斜度必須控制在±0.5%，而外徑的誤差范圍在±10mm以及箍筋間距和主筋間距分別是±20mm和±10mm。

4、制漿和鉆孔

泥漿必須用符合比例的添加劑、粘土和水進(jìn)行制作，泥漿制作完成以后，然后將泥漿作為鉆孔的媒介工具進(jìn)行鉆孔。在鉆孔之前，首先要精確好開孔位置，接著采用泥漿泵在慢速鉆孔的同時(shí)進(jìn)行循環(huán)操作。在進(jìn)行鉆孔操作的時(shí)候，要懂得把握尺度，對于底部必須慢速鉆進(jìn)，然后將全部鉆頭都鉆進(jìn)地層以后才可以進(jìn)行快速鉆進(jìn)。

5、清孔

在鉆孔制作完成以后，接著要詳細(xì)檢查具體的孔深和孔徑，符合要求以后方可進(jìn)行相應(yīng)的清孔操作。在清孔的過程中，為了避免發(fā)生塌孔的情況，細(xì)致檢查孔內(nèi)水頭的具體情況是十分重要的。完成清孔以后，還要從孔底取出泥漿樣品進(jìn)行測驗(yàn)。絕不允許，為了貪圖便利，用加深鉆孔的辦法來替代清孔步驟。

6、護(hù)筒

在設(shè)計(jì)護(hù)筒的時(shí)候，要注意內(nèi)徑的比例要大于樁徑20-40cm左右。在埋設(shè)護(hù)筒的時(shí)候，要保證護(hù)筒的中心線要重于樁體的中心線，并且埋設(shè)護(hù)筒的深度也應(yīng)該要控制在2-4m，具體的要根據(jù)設(shè)計(jì)方案要求和施工現(xiàn)場實(shí)際情況來實(shí)行。

三、橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工中問題的處理措施

1、斷樁

斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn)，首先，在進(jìn)行清孔操作的時(shí)候，沒有處理好泥漿懸浮物，而導(dǎo)致懸浮物回沉，形成了沉積層，造成導(dǎo)管堵住，混凝土的灌注被迫中斷，從而導(dǎo)致斷樁的產(chǎn)生。另外，在進(jìn)行混凝土灌注的時(shí)候，出現(xiàn)機(jī)械故障或者混凝土灌注的時(shí)間太長，凝結(jié)時(shí)間太短等因素都會造成斷樁情況。具體的處理方法：首先要保障導(dǎo)管的埋設(shè)深度在2-6米;其次，預(yù)設(shè)備用電源是很有必要的，以免由于停電原因而造成了灌注中斷。

2、塌孔

造成塌孔的原因有以下幾點(diǎn)：水位太高而導(dǎo)致滲漿或者反沖孔，又或者水位太低而使得護(hù)壁失去相應(yīng)的功效;清孔操作不當(dāng);鉆孔的速度過快或者泥漿的制作沒有達(dá)到相應(yīng)的要求等。處理方法：在制作泥漿的過程中，適當(dāng)?shù)奶砑诱惩练刍蛘吣举|(zhì)素等提高泥漿的性能。

3、掉落雜物

出現(xiàn)這種問題的原因有很多，其中包括：施工人員施工過程中操作不當(dāng);鋼絲繩使用時(shí)間太長，出現(xiàn)老化易斷;鉆頭套質(zhì)量不過關(guān);卡鉆的時(shí)候沒有弄清楚原因，仍然強(qiáng)行繼續(xù)操作而造成了鉆桿斷裂等等。具體解決辦法：應(yīng)該定期處理雜物，以及徹查有可能出現(xiàn)老化或者易斷的部件，及時(shí)更換。

4、糊鉆

常發(fā)生在軟塑粘土層，因進(jìn)尺太快，鉆錐量大，造成出漿口堵塞形成糊鉆，發(fā)生糊鉆情況應(yīng)將鉆錐提出孔外，及時(shí)清除鉆錐殘?jiān)⑦m當(dāng)減小泥漿稠度，并在粘土層回填適量砂礫石。

5、鋼筋籠上浮

主要原因有：灌注混凝土的速度進(jìn)行的太快;進(jìn)行清孔的時(shí)候，泥漿的懸浮物過多;鋼筋籠吊裝的時(shí)候不夠牢固等。具體解決措施：要保障導(dǎo)管一直處于中心的位置，并且在進(jìn)行灌注施工之前預(yù)先檢測情況;進(jìn)行清孔操作的時(shí)候要保證含砂率能夠符合相應(yīng)的要求;灌注混凝土的操作要連續(xù)進(jìn)行，不能中斷等。

6、偏移

鉆機(jī)、樁體或者是鋼筋籠放置的位置不正確都會導(dǎo)致偏移問題的產(chǎn)生。解決的辦法就是，在進(jìn)行鉆孔之前，必須仔細(xì)檢測并審核樁體位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且要保證鋼筋籠以及鉆進(jìn)是處于居中位置。

7、堵塞導(dǎo)管

出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞的原因有很多，其中包括：機(jī)械出現(xiàn)故障而造成混凝土流動(dòng)性差;導(dǎo)管出現(xiàn)漏水現(xiàn)象;導(dǎo)管下面部位與孔底的間距太小;隔水塞尺寸不合而導(dǎo)致失效等。解決措施：在制作隔水塞的時(shí)候一定要注意尺寸要符合要求;在進(jìn)行灌注操作的時(shí)候，如果由于隔水塞的尺寸不合或者混凝土的質(zhì)量不合格所造成的堵塞，可以用比較硬的工具進(jìn)行疏通，比如竹杠或者鋼筋等。

8、孔斜

產(chǎn)生孔斜的原因：土層軟硬度不夠均勻而造成鉆頭受力不均;鉆桿出現(xiàn)彎曲或者相關(guān)部件出現(xiàn)損耗;處理辦法：在鉆孔過程中，如果遇到較大的石塊或者木頭，應(yīng)該將其破碎后再繼續(xù)進(jìn)行操作;鉆機(jī)的定期保養(yǎng)矯正也是很重要的。

結(jié)束語

鉆孔灌注樁施工在橋梁施工中占據(jù)非常重要的位置，同時(shí)也是容易發(fā)生事故的環(huán)節(jié)，因此我們在施工過程中必須嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格檢查，制定完善的施工組織設(shè)計(jì)，采取合理的施工措施，避免出現(xiàn)質(zhì)量事故，減小工程損失。同時(shí)樁基施工完成后要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，確保樁基質(zhì)量。

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