公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術的要點解析

吳益峰 陳張儀

【摘要】本文結合某橋梁工程項目實例，對項目概況進行簡要分析，重點從埋設護筒、鉆孔施工、清孔操作、鋼筋籠下放、以及混凝土灌注這幾個方面入手，對鉆孔灌注樁的施工技術要點進行總結探討，并介紹了鉆孔期間可能出現的質量問題以及處理方法，值得重視。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁；施工技術；

鉆孔灌注樁施工是路橋項目施工中非常重要的技術方案之一。結合已有的工程經驗來看，鉆孔灌注樁施工技術的優勢表現在施工干擾小、工程噪音低、經濟效益限制、以及可明顯改善擠土效應等。掌握鉆孔灌注樁施工的相關技術要點，對最大限度確保公路橋梁結構整體質量有積極意義。

1、工程概況

某橋梁工程項目位于A市中心城區。該工程設計總長度為245m，包括引道路線，橋梁項目整體寬度為15.0m。工程項目上部結構主要為預應力空心板，施工標準為5跨，單跨23.0m；項目上部結構主要支撐體結構為為柱式墩，通過鉆孔灌注樁技術方法進行柱體灌注操作。項目設計標準為3.5kN/m2人群荷載量，且需要與本地區交通流量相適應，故對鉆孔灌注樁技術的施工效果提出了嚴格要求。

2、鉆孔灌注樁施工技術要點

2.1 埋設護筒

本工程中現場實測數據顯示基樁樁徑分別為1.4m、1.5m。根據工程規范中的"護筒需略高于基樁樁徑"的原則要求，選擇護筒直徑參數分別為1.7m、1.8m。護筒埋設采取人工埋設的方式，具體操作為：先于施工現場挖坑，安置好護筒后用黏質土進行分層夯實處理，頂部用混凝土砂漿進行二次處理，以免發生滲水現象。護筒頂端宜高出施工水位或地下水位2m，宜高出施工地面0.3m，護筒埋設深度應根據設計要求或水文地質情況確定，一般為2.0-4.0m，特殊情況下應加深，有沖刷影響時，應深入局部沖刷線以下不少于1.0-1.5m。

2.2 鉆孔施工

一般情況下，在鉆機鉆進期間以正、反循環鉆成孔，護壁泥漿比重建議控制為1.3-1.4g/cm3，允許偏差≤±0.1。鉆孔泥漿制備成分包括黏土、水、以及添加劑。結合本工程實際情況，建議用優質膨潤土造漿，并設置相應的沉淀池、制漿池。護筒中泥漿需要做到頂面，并確保其高出地下水位高度1.0m以上。其目的是形成穩定的水頭壓力，以免孔壁發生坍塌。在樁孔鉆進期間應當連續進行，并安排專人對土層變化情況進行觀察，針對土層異常部分需采集樣品進行判斷，方便后期與地質剖面勘察情況進行核對。還需要注意的一點是，鉆進期間應當鉆于護筒刃腳位置時應當調整為低檔、慢速運行，借助于泥皮達到保護刃腳部位孔壁結構穩定性的目的。

2.3 清孔操作

鉆孔達到設計標高后應當上報并進行檢驗，檢驗合格后需及時進行清孔作業。泥漿護壁攜渣以降低泥漿粘稠度，然后轉為使用換漿法清孔，將比重較高的泥漿置換出來，從而使泥漿比重下降至規范要求。清孔后的泥漿相對密度應小于1.10，含砂率不得大于2%，粘度不得大于20Pa？s。需要引起注意的一點是：在清孔過程中，必須始終確保鉆孔水位較地下水水文高出1.5m～2.0m，以防止發生塌孔或其他質量問題。清孔作業臨近結束時，需要借助于空壓機風管擾動孔底，以免泥漿大量沉降于孔底內，影響后續的混凝土澆筑效果。

2.4 鋼筋籠下放

鋼筋籠制作直徑應當嚴格符合設計要求，操作示意圖如下圖1所示。普遍來說，當前的施工工藝中多應用螺旋絲扣型或焊接方式，加勁箍宜設在主筋外側，主筋一般不設彎鉤，根據工藝要求所設彎鉤不得向內圓伸露，以便避免導管掛鉤出現鋼筋籠上浮的狀況。應該將制作好的鋼筋籠平臥放置于干凈平整的場地上，碼放高度不得超過2m，碼放層數不宜超過3層。在鋼筋籠現場吊裝時，本工程遵循逐節吊裝的施工方案，對孔口進行焊接，主筋焊接方式為立焊。在鋼筋籠吊放時需要注意下放的垂直性，避免鋼筋籠與孔壁碰撞影響吊放質量。

2.5 混凝土灌注

本工程混凝土灌注采用砼攪拌車配合漏斗的方式進行操作。灌注前首先啟動澆砼前罐車。為了避免所灌注混凝土發生離析問題，需要在混凝土出車前先操作攪拌車做逆時針方向旋轉，恢復正常狀態后出車。灌注混凝土應當遵循分步驟的操作原則。第一批次混凝土在灌注過程當中，孔底與導管下口間的距離需控制在300～500mm范圍內，確保集料斗面積充足，保證導管內混凝土達到完全充盈的狀態。同時，導管埋置深度應嚴格控制在2～6m范圍內。所灌注混凝土與下放鋼筋籠的底部距離達到1m左右時需要適當調整減慢混凝土灌注速度，當混凝土面上升到骨架底口4m以上時提升導管，使導管底口高于骨架底部2m以上，然后恢復正常灌注速度。在灌注作業臨近結束時，施工人員需保證孔口與導管口保持一定的高度，使混凝土在下降中所產生的沖擊力達到密實混凝土的效果，樁頂混凝土灌注完成后應高出設計標高0.5-1.0m。

3、鉆孔灌注樁施工質量問題及其處理

第一，針對鉆孔偏斜后應查明偏斜情況，一般可在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔，使鉆孔正直，偏斜嚴重時應回填砂黏土到偏斜處，待回填物沉積密實后再鉆。

第二，針對鋼筋籠上浮問題而言，需要注意的是：鋼筋籠的埋設高程是根據設計標高安置的。鋼筋籠上浮原因很多，主要有：清孔時孔內泥漿懸浮的砂粒太多；混凝土初凝和終凝時間太短，使孔內混凝土過早結塊；混凝土灌注至鋼筋骨架底部時灌注速度太快；灌注過程中導管埋深過大產生較大的上浮力。根據鋼筋籠上浮的產生原因，認為解決該質量問題的措施有：焊接定位鋼筋并認真清孔；混凝土中摻加緩凝劑；保持正常的灌注速度；保持正常的提拔導管速度和2-6m埋深。

第三，針對樁頂混凝土不密實或強度達不到設計要求，主要原因是：超灌高度不夠；混凝土浮漿太多；孔內混凝土面測定不準。應采取正確的解決措施：樁頂混凝土灌注完成后應高出設計標高0.5-1.0m；對于大體積混凝土的樁，樁頂10m內的混凝土還應適當調整配合比，增大碎石含量，減少樁頂浮漿；在灌注最后階段，孔內混凝土面測定應采用硬桿筒式取樣法測定。

結束語

在路橋工程施工中應用鉆孔灌注樁技術除了能夠保障橋梁結構的穩定性以外，還可顯著提高施工質量，確保施工作業的安全進行。本文以上分析中結合工程實例，探討了在橋梁工程中應用鉆孔灌注樁技術的相關要點，望能夠引起同類工程的關注與參考。

參考文獻：

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