市政橋梁鉆孔灌注樁基礎施工分析探討

郝付東

摘 要：近年來，隨著經濟社會的不斷發展，橋梁技術在不斷的發展和更新，然而在橋梁施工建設過程中，橋梁樁基礎是整個橋梁的關鍵組成部分，穩定夯實的橋梁樁基礎對整座橋梁起到了十分重要的支撐作用，橋梁樁基礎的質量好壞對整座橋梁的工程質量具有十分密切的影響。為此，本文從橋梁樁基礎鉆孔灌注樁的施工準備、鉆進成孔、清孔、灌注水下砼等幾個方面詳細分析了橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工的相關技術，以供廣大同仁參考借鑒。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；樁基礎；施工技術

引 言：

樁基礎是一種歷史悠久而應用廣泛的深基礎形式。近年來，隨著工程建設和現代技術的發展，樁的類型和成樁工藝、樁的承載力與樁基礎的應用更加廣泛，更具有生命力。尤其在橋梁工程中，由于樁基礎具有較好的適應性，被廣泛應用。

1、鉆孔灌注樁及適用條件

鉆孔灌注樁是用鉆孔機械在土中鉆進，邊破碎土體邊出土渣而成孔，然后在孔內放入鋼筋骨架，灌注混凝土而形成的樁。鉆孔灌注樁的特點是施工設備簡單、操作方便，適應于各種砂性土、粘性土，也適用于碎、卵石類土層和巖層。但對淤泥以及可能發生流沙或承壓水的地基，施工較困難，施工前應做試樁并取得經驗?？傊嘧毒哂腥缦聝烖c：

1.1施工過程沒有大的噪聲和震動；

1.2可以根據土層分布情況任意變化樁長；

1.3可以穿過各種軟、硬夾層，將樁端置于堅硬的土層和嵌入基巖；

1.4樁身鋼筋可根據荷載及荷載沿深度的傳遞特征，以及土層的變化配置。

2、橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工的前期準備工作

2.1場地及機具選擇

選擇一塊平整開闊的施工場地，對鉆孔灌注樁來說顯得十分重要，以便安裝鉆機。若橋位1到4#墩位于水中，且水深常年在4到6m左右，需要利用土袋圍堰筑島，隨后用砂性土修筑一條E形島，（長約80m，頂寬約9m）努力壓實。平臺要高于長年最高水位1.5m，在外部按1：1.5的比例放坡填土并用編織袋裝砂性土進行填筑，以免砂土被沖刷，然后在1#臺和2#臺之間留一條5m寬的泄水渠道。目前，施工常用的鉆孔器具主要有旋轉鉆、沖擊鉆、沖抓鉆三種。

2.2安裝鉆機

安裝鉆機是施工準備工作的最關鍵的一步，鉆機成孔中心應對準樁位中心，保持鉆機平穩，在鉆機安裝后，需要仔細測量放樣，且鉆機底座應用枕木墊實塞進。

2.3埋置護筒

埋置護筒是施工準備工作的重點環節之一，要切實采用鋼板制作的護筒，該護筒要耐用、堅固、不變形不漏水，裝卸方便并且能重復使用，這樣才能滿足施工要求。在埋置護筒時應使護筒直徑為1.5m，每節護筒長度不超過2.5m，護筒平面位置埋設要相當準確，偏差保持在50mm以內，護筒頂部標高至少要高出地下水位和施工水位1.6～2.5m，護筒頂要高出地面0.2～0.5m，護筒埋置深度至少要超過3m。

2.4制備泥漿

修建泥漿池是橋樁基鉆孔灌注樁施工中的必要步驟，最好要使用優質純粘土或膨潤土，以保證泥漿的優良性能。倘若橋樁基處于卵石及巖層中，可以考慮使用比重在1.1—1.4之間的泥漿，該泥漿粘度在22—30Pa/S之間，含砂率要小4%。在具體的鉆孔過程中，泥漿能夠在孔內產生較大的靜水壓力，能有效防止塌孔，加之泥漿不斷向孔外土層滲透，使得孔壁表面形成一層膠泥。因此，具有良好的護壁作用，泥漿又及時阻斷孔外水流，最終起到穩定孔內水位的作用。

3、鉆孔

目前，我國多采用旋轉鉆進成孔法，利用鉆具旋轉切削土體鉆進，并同時采用循環泥漿的方法護壁排渣。

3.1正循環，即在鉆進的同時，泥漿泵將泥漿壓進泥漿籠頭，通過鉆桿中心從鉆頭噴入鉆孔內，泥漿挾帶鉆渣沿鉆孔上升，從護筒頂部排漿孔排出至沉淀池，鉆渣沉積到沉淀池而泥漿仍進入泥漿池循環使用。正循環成孔設備簡單，操作方便，工藝成熟，但是當樁徑較大時，鉆桿與孔壁間的環形斷面較大，泥漿循環時反流速度低，排渣能力弱。

3.2反循環，泥漿從鉆孔與孔壁間的環狀間隙流入孔內，來冷卻鉆頭并攜帶沉渣由鉆桿內腔返回地面的一種鉆進工藝。反循環成孔效率高，但是排除較大鉆渣的能力較弱。

4、清孔

清孔目的是除去孔底沉淀的鉆渣和泥漿，以保證灌注的鋼筋混凝土質量，確保樁的承載力。清孔的方法有：抽漿清孔、掏渣清孔、換漿清孔等。

4.1抽漿清孔，用空氣吸泥機吸出含鉆渣的泥漿而達到清孔的目的，這種方法適用于孔壁不易坍塌，各種鉆孔方法的端承樁和摩擦樁。

4.2掏渣清孔，用掏渣筒掏清孔內粗粒鉆渣，適用于沖抓、沖擊成孔的摩擦樁。

4.3換漿成孔，正反循環鉆機可在鉆孔完成后不停鉆、不進尺，繼續循環換漿清渣，直至達到清理泥漿的要求。它適用于各類土層的摩擦樁。

5、灌注水下混凝土

目前我國多采用直升導管法灌注水下混凝土。將導管居中插入到離孔0.30-0.40m（不能插入孔底沉積的泥漿中），導管上口接漏斗，在接口處設隔水栓，以隔絕混凝土與導管內的水的接觸。在漏斗中存備足夠數量的混凝土后，放開隔水栓使漏斗中存備的混凝土連通隔水栓向孔底猛落，將導管內水擠出，混凝土沿導管下落至孔底堆積，并使導管埋在混凝土內，此后向導管連續灌注混凝土。導管下口埋入孔內混凝土1-1.5.m深，以保證鉆孔內的水不可能重新流入導管。隨著混凝土不斷由漏斗、導管灌入孔內，鉆孔內灌注的混凝土及其上面的水或泥漿不斷被頂托升高，相應的不斷提升導管和拆除導管，直至灌注混凝土完畢。

最后一節漏斗頂端應比樁頂（樁頂在水面以下時應比水面）高出至少3m，以保證在灌注最后部分混凝土時，管內混凝土能滿足頂托管外混凝土及其上面的水或泥漿重力的需要。

6、鉆孔過程中容易發生質量問題和處理方法

在鉆孔過程中應防止塌孔、孔形扭歪或孔偏斜，甚至把鉆頭掉進孔內等。

6.1塌孔，在成孔過程或成孔后，有時在排除的泥漿中不斷產生氣泡，有時護筒內的水位突然下降，這是塌孔的跡象。如發生塌孔，應探明塌孔位置，將砂和粘土的混合物回填到塌孔位置1-2m，如塌孔嚴重，應全部回填，等回填物沉積密實后再重新鉆孔。

6.2縮孔，縮孔是孔徑小于設計孔徑的現象，是由于塑性土膨脹造成的，處理時可反復掃孔，以擴大孔徑。

6.3斜孔，樁孔成孔后發現較大垂直偏差，是由于護筒傾斜和位移、鉆孔不垂直、鉆頭導向部分太短、導向性差、土質軟硬不一或遇上孤石等原因造成。斜孔會影響樁基質量，并造成施工上的困難。處理時，可在偏斜處吊放鉆頭，上下反復掃孔，直至把孔位校直；或者在偏斜處回填砂粘土，待沉積密實后再鉆。

7、灌注水下混凝土注意事項

灌注水下混凝土是鉆孔灌注樁施工最后一道關鍵性的工序，施工中應注意以下幾點：

（1）混凝土拌合必須均勻，防止混凝土離析而發生卡管事故；

（2）灌注混凝土必須連續作業，一氣呵成，避免任何原因的中斷；

（3）在灌注過程中，要隨時測量和記錄孔內混凝土灌注高程和導管入孔長度，提升導管時控制和保證導管埋入混凝土面內有3～5m深度；

（4）灌注的樁頂高程應比設計值超灌一定高度，此范圍的浮漿和混凝土應鑿除，以確保樁頂混凝土質量。超灌高度一般為0.5-1.0m，深樁應酌量增加。

8、結語

總之，我們要充分利用鉆孔灌注樁施工技術的優點，切實加強對施工過程的質量控制，以此提高橋梁樁基礎的施工質量，保證橋梁工程建設的順利完成。

參考文獻：

[1]彭淑娟.橋梁鉆孔灌注樁施工技術和質量控制問題探析[J].應用技術，2016（08）.

[2]李偉明.橋梁灌注樁施工技術探析[J].中國新技術新產品，2015（12）.