淺析橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)

摘 要：對(duì)現(xiàn)階段的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁是最為常見的一種。鉆孔灌注樁技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，可以有效地優(yōu)化樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，因而備受業(yè)界的青睞。現(xiàn)階段，鉆孔灌注樁技術(shù)已經(jīng)在我國的橋梁樁基礎(chǔ)施工中得以推廣。文章從鉆孔灌注樁技術(shù)的相關(guān)理論出發(fā)討論，并詳細(xì)論述了橋梁樁基礎(chǔ)施工應(yīng)用鉆孔灌注樁的步驟，希望能為我國廣大橋梁樁基礎(chǔ)施工人員提供幫助，提升我國橋梁的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：橋梁；樁基礎(chǔ)；鉆孔；灌注樁；施工技術(shù)

近些年來，在樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁的施工技術(shù)已經(jīng)成為我國橋梁樁基礎(chǔ)施工人員的共識(shí)。鉆孔灌注樁技術(shù)不僅能夠有效提升樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，對(duì)于提升橋梁建筑施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也有著非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。因此，利用鉆孔灌注樁技術(shù)完善樁基礎(chǔ)施工，已經(jīng)成為現(xiàn)階段一個(gè)緊迫且重要的任務(wù)。現(xiàn)階段，鉆孔灌注樁技術(shù)已經(jīng)在我國的橋梁樁基礎(chǔ)施工領(lǐng)域中得以推廣，然而想要全面提升橋梁施工水平，施工人員不僅要保證橋梁的樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，還要對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行深入的研究、分析，盡可能地優(yōu)化橋梁樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，只有這樣，才能將鉆孔灌注樁的施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)的相關(guān)理論分析

二十一世紀(jì)，是科技生產(chǎn)力時(shí)代，先進(jìn)的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)、手段優(yōu)化了各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)工作，橋梁樁基礎(chǔ)施工領(lǐng)域亦不例外。現(xiàn)階段，在樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)已經(jīng)比較普遍，因?yàn)殂@孔灌注樁技術(shù)能夠有效地提升樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，因而備受業(yè)界的青睞。鉆孔灌注樁技術(shù)是樁基礎(chǔ)施工工藝中的一種，因具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，所以有了更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，在實(shí)踐的過程中鉆孔灌注樁技術(shù)得以不斷完善。鉆孔灌注樁技術(shù)能夠以更科學(xué)的方法處理各種地基，不僅避免了傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)施工工藝中錘擊法的嚴(yán)重噪音，通過制作出更大的樁基直徑而使承載能力也大幅提升。正是上述這些特有的優(yōu)勢(shì)，使得鉆孔灌注樁技術(shù)更符合人們的生產(chǎn)需求，也使得鉆孔灌注樁技術(shù)得以在橋梁的樁基礎(chǔ)施工中快速的推廣。在應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)時(shí)，工程人員應(yīng)先做好包括地質(zhì)勘測(cè)等在內(nèi)的準(zhǔn)備工作，隨后依次落實(shí)打樁定位、鉆進(jìn)成孔、清孔、安裝鋼筋籠、二次清孔及灌注混凝土等環(huán)節(jié)的施工，并最終制作出合格的橋梁樁基。

鉆孔灌注樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)無庸贅述，當(dāng)然鉆孔灌注樁技術(shù)也并非沒有缺點(diǎn)，如坍孔、堵管、鋼筋籠上浮等也都是容易出現(xiàn)的問題，都會(huì)對(duì)橋梁的樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。另外，樁基礎(chǔ)施工存在較強(qiáng)的隱蔽性，很多問題都無法及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，加之野外現(xiàn)場施工極易出現(xiàn)很多不可控因素，因而施工者在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工的時(shí)候一定要懷以高度的責(zé)任心，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和處理問題，為橋梁樁基礎(chǔ)施工的順利完成夯實(shí)基礎(chǔ)。

2 橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工

雖然我國的鉆孔灌注樁施工技術(shù)已經(jīng)趨于成熟、完善，然而對(duì)于鉆孔容易出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題，還會(huì)給施工者以及施工企業(yè)帶來不利影響。因此，施工人員應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際情況，合理安排，消除隱患，提高施工質(zhì)量。鉆孔灌注樁的原理是施工者首先通過導(dǎo)管將大量混凝土迅速一次灌注到充滿泥漿的孔底，隨后將高流態(tài)的混凝土注入到樁孔中去。灌注的過程中及時(shí)測(cè)定混凝土頂面位置，提高導(dǎo)管的同時(shí)控制好導(dǎo)管在混凝土中的埋深，這樣才能夠通過壓強(qiáng)將接下來的混凝土灌注到之前的混凝土中去。毋庸置疑，橋梁樁基施工是一個(gè)綜合性、復(fù)雜性的系統(tǒng)工程，需要各個(gè)步驟的嚴(yán)密配合才能保證最終的樁基質(zhì)量，現(xiàn)就鉆孔灌注樁施工的施工步驟展開詳細(xì)的論述。

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作是工作質(zhì)量的保障，這句話對(duì)極具優(yōu)勢(shì)的鉆孔灌注樁技術(shù)同樣適用。在樁基礎(chǔ)施工之前，施工人員要做好充分熟悉設(shè)計(jì)圖紙和地質(zhì)資料情況等準(zhǔn)備工作，這樣才不會(huì)對(duì)后續(xù)的施工落實(shí)產(chǎn)生不利影響。施工準(zhǔn)備階段的工作大體可以分為四個(gè)部分：第一，準(zhǔn)備施工場地。第二，根據(jù)實(shí)際情況選擇包括旋轉(zhuǎn)鉆、沖抓鉆、沖擊鉆在內(nèi)的各種鉆機(jī)。第三，測(cè)量放樣、埋置護(hù)筒。第四，制備泥漿并安裝鉆機(jī)。

在準(zhǔn)備施工場地階段，若樁位在陸地上時(shí)，可在原地進(jìn)行平整作業(yè)，并填筑壓實(shí)形成工作平臺(tái)；若樁位位于淺水區(qū)時(shí)宜采用筑島法進(jìn)行；如果在深水區(qū)時(shí)則宜搭設(shè)鋼制作業(yè)平臺(tái)，而且施工平臺(tái)的面積應(yīng)滿足鉆孔成樁作業(yè)的需求，還應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)且牢固穩(wěn)定，能承受鉆孔樁施工期間的全部動(dòng)靜荷載，對(duì)各部件的安裝偏差進(jìn)行控制，并做好人員救生措施、平臺(tái)防撞措施以及在通航河道設(shè)置警示裝置；當(dāng)水位變化不大時(shí)也可采用浮式工作平臺(tái)，水位變化大時(shí)則盡量選擇鋼制平臺(tái)，因?yàn)樗魉俣冗^大、水位變化頻繁均會(huì)對(duì)浮式平臺(tái)的穩(wěn)定和準(zhǔn)確定位造成不利影響。

在選擇鉆機(jī)階段，施工人員需要充分的考慮工程的樁基直徑、長度以及工程的地質(zhì)狀況，并在此基礎(chǔ)上選擇最佳的機(jī)具。例如，在對(duì)巖土類地質(zhì)進(jìn)行施工的時(shí)候可以考慮沖抓鉆，沖抓鉆的成孔直徑可以控制在0.8m到2m之間，而深度可以控制在50m以內(nèi)；在對(duì)砂土礫石、粘質(zhì)土、淤泥、卵石等地質(zhì)進(jìn)行施工的時(shí)候可以根據(jù)鉆深以及鉆孔直徑及成分組成考慮應(yīng)用旋轉(zhuǎn)鉆和沖擊鉆。

在測(cè)量放樣、埋置護(hù)筒階段，施工人員首先要保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，利用坐標(biāo)法確定樁位與墩臺(tái)的安置中線，利用其他工具、儀器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并設(shè)置護(hù)樁。最后，充分考慮橋梁的實(shí)際需求，安裝護(hù)筒，護(hù)筒不僅要堅(jiān)固、耐用、裝卸方便，還要不容易變形，不容易發(fā)生漏水等狀況。當(dāng)然，護(hù)筒的設(shè)置也比較重要，護(hù)筒的豎直度控制在1%以內(nèi)，除深水基礎(chǔ)外水平偏差應(yīng)控制在50mm以內(nèi)，護(hù)筒頂宜高出地面0.3m以上；水中護(hù)筒頂應(yīng)高于水面1～2m，若水位變動(dòng)較大則應(yīng)高出最高水位1.5～2m，并有穩(wěn)定孔內(nèi)水頭的措施；埋置深度在陸地或筑島時(shí)為2～4m，在水中時(shí)按設(shè)計(jì)文件要求或樁位的水文地質(zhì)情況進(jìn)行計(jì)算，若遇沖刷影響的河床則宜在沖刷線以下1～1.5m并采取防護(hù)措施防止施工期間河床沖刷過大。

在制備泥漿并安裝鉆機(jī)階段，泥漿配比和配置方法宜通過試驗(yàn)確定，要以優(yōu)質(zhì)純粘土或膨潤土等為其準(zhǔn)備泥漿，過程中宜進(jìn)行循環(huán)處理后重復(fù)使用，減少排放量，并防止污染環(huán)境和水域；隨后安裝鉆機(jī)。鉆機(jī)的安裝包括安裝鉆孔支架、安裝鋼筋籠支架以及安裝灌注砼支架等，在支架安裝完畢之后，還需要對(duì)安裝的細(xì)節(jié)進(jìn)行檢查，避免因安裝導(dǎo)致鉆機(jī)的沉陷、偏移問題發(fā)生。

2.2 施工過程的細(xì)節(jié)

想要保證橋梁鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量，施工人員需要嚴(yán)把施工過程，從細(xì)節(jié)出發(fā)控制施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，以保證施工環(huán)節(jié)的有效控制。現(xiàn)就此展開詳細(xì)的論述。

2.2.1 施工過程中的鉆孔和成孔

在此階段施工人員如果根據(jù)情況采用正、反循環(huán)回旋鉆機(jī)（含潛水鉆）鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)減壓鉆進(jìn)，就是利用主吊鉤始終承受部分鉆具的重力，使得孔底鉆壓不超過鉆具重力之和（扣除浮力）的80%，這樣利于鉆桿在整個(gè)過程中維持豎直狀態(tài)，鉆進(jìn)回旋平穩(wěn)，避免或減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔。若采用旋挖鉆機(jī)鉆孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)選用相應(yīng)鉆斗，泥漿初次注入時(shí)應(yīng)垂直向樁孔中間進(jìn)行注漿，并控制泥漿面不低于護(hù)筒底部50cm以上，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，避免鉆進(jìn)過快造成坍孔埋鉆事故，鉆斗升降速度宜控制在0.75-0.8m/s；若在粉砂層或亞砂土層中應(yīng)更加緩慢。值得一提的是，所有開孔作業(yè)都應(yīng)準(zhǔn)確，慢速開鉆，等導(dǎo)向部位或鉆頭全部進(jìn)入地層后正常鉆進(jìn)，過程中施工人員一定要密切關(guān)注鉆進(jìn)速度、泥漿指標(biāo)、孔內(nèi)水位的等問題，對(duì)之進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，以防止影響鉆進(jìn)質(zhì)量，還應(yīng)及時(shí)檢測(cè)、觀察孔位以及成孔狀況，在處理孔內(nèi)事故或因故停鉆時(shí)，必須將鉆頭提出孔外，防止坍孔埋鉆事故發(fā)生。

2.2.2 施工過程中的清孔以及鋼筋籠吊裝

鉆孔、成孔工作完畢之后，需對(duì)鉆孔進(jìn)行及時(shí)的清理，反復(fù)利用掏渣清孔、抽漿清洗以及換漿清洗等辦法，直至成孔內(nèi)沒有浮渣或是其他污物，在此過程中，孔內(nèi)的水頭高度必須控制在合理范圍之內(nèi)，確保孔底的沉淀厚度符合設(shè)計(jì)要求，不允許加深孔底進(jìn)行清洗。另外，鋼筋籠的吊裝工作必須在焊好的鋼筋骨架支撐下完成，并配合大噸位吊車調(diào)整、固定鋼筋籠。值得一提的是，吊車配置應(yīng)能夠承載鋼筋籠，如果實(shí)際操作過程中無法滿足，可以分段安裝鋼筋。

2.2.3 施工過程中的二次清孔、混凝土灌注

吊裝完鋼筋籠之后，施工人員首先需要再檢查孔內(nèi)泥漿指標(biāo)和沉渣厚度是否需要二次清孔，檢查合格后以鉆孔的整體數(shù)據(jù)為依據(jù)，把提前經(jīng)過密封性檢查良好的導(dǎo)管安裝就位，隨即進(jìn)行澆筑混凝土步驟。當(dāng)然，此過程中施工人員還應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管的位置，最佳的深度為距孔底30cm到40cm之間；首批混凝土數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋深1m以上，應(yīng)選擇流動(dòng)性以及和易性強(qiáng)的混凝土并進(jìn)行現(xiàn)場檢測(cè)、檢查。為導(dǎo)管安裝隔水栓、漏斗，在備好足量首批砼之后，放開隔水栓，確保砼經(jīng)過導(dǎo)管快速的進(jìn)入孔內(nèi)。在灌注砼的過程中，施工人員應(yīng)隨時(shí)關(guān)注砼的灌注情況和供應(yīng)情況，使整個(gè)灌注時(shí)間不超過首批混凝土的初凝時(shí)間，有步驟的提升和拆除導(dǎo)管，直到砼灌注完畢的實(shí)際高程高于設(shè)計(jì)0.5m以上。

3 鉆孔灌注樁常見質(zhì)量問題及防治措施

鉆孔灌注樁在施工過程中也容易發(fā)生質(zhì)量問題，如：灌注樁偏位、樁頂高程偏低、鋼筋籠上浮、斷樁等，應(yīng)該從以下方面著手，第一應(yīng)增強(qiáng)施工人員責(zé)任心，確保測(cè)量放樣精度，準(zhǔn)確定位合適型號(hào)的鉆機(jī)以及控制好鋼筋籠位置；第二注意保障澆筑時(shí)的預(yù)留高度和灌注結(jié)束時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量混凝土高程，以及避免欠鑿和超鑿現(xiàn)象；第三嚴(yán)格控制鋼筋籠加工質(zhì)量，隨時(shí)觀測(cè)混凝土面位置，接近鋼筋籠底時(shí)，控制混凝土澆筑量和澆筑速度，確認(rèn)導(dǎo)管與鋼筋籠之間無掛帶現(xiàn)象，注重鋼筋籠的固定質(zhì)量和加強(qiáng)檢查工作，及時(shí)處理鋼筋籠松動(dòng)問題；第四注意護(hù)筒埋深，嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋深和上拔速度，準(zhǔn)確計(jì)算可提升高度，保證導(dǎo)管的連接質(zhì)量，注重起重設(shè)備的配置和檢查工作，通過材料控制或添加緩凝劑等保證混凝土澆筑的連續(xù)性等。施工人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量問題分析和認(rèn)真做好各項(xiàng)措施，才能保障鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。

4 結(jié)束語

為了匹配社會(huì)的需要，鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用鉆孔灌注樁技術(shù)可以有效地提升橋梁樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)水平，控制施工過程的質(zhì)量，為橋梁工程建設(shè)的順利完成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求也越來越高，因此，施工者在應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)的過程中，還應(yīng)不斷的創(chuàng)新、研究，相信一定能使橋梁的樁基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)揮出更大的作用。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：宋玉波（1980，8-），男，本科，工程師，研究方向：公路與橋梁。