大直徑鉆孔樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

關(guān)高朋

摘? 要：經(jīng)濟的快速發(fā)展對路橋建設(shè)的質(zhì)量提出了更高的要求，大直徑鉆孔樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用非常廣泛，采用這項技術(shù)能夠達到理想的施工效果，獲得較好的經(jīng)濟效益。引起了業(yè)內(nèi)人士的重點關(guān)注。本文選取了具體的工程案例，在結(jié)合實際的基礎(chǔ)上，分析大直徑鉆孔樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的具體應(yīng)用，以此為參考，不斷提高施工質(zhì)量，促進公路行業(yè)的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大直徑鉆孔樁施工技術(shù);公路橋梁施工;應(yīng)用;研究

中圖分類號：U445? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A

在經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，路橋建設(shè)在促進經(jīng)濟流通，實現(xiàn)社會進步中具有至關(guān)重要的影響。在公路橋梁施工中，大直徑鉆孔樁施工技術(shù)有著越來越廣泛的應(yīng)用，因其自身的特性以及明顯的優(yōu)勢，在提高施工質(zhì)量、延長路橋的使用年限中發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用。這一技術(shù)的成功運用，不僅能夠提高路橋建設(shè)的質(zhì)量，還能實現(xiàn)社會經(jīng)濟的發(fā)展，為人們的交通出行帶來更大的便利，獲得更大的經(jīng)濟效益。因此，必須對直徑鉆孔樁施工技術(shù)進行詳細(xì)的研究，在結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上，對容易發(fā)生的問題進行嚴(yán)格控制，在降低施工費用成本的同時，合理安排管理人員，提高施工人員的技術(shù)，保證施工進度在規(guī)定時間內(nèi)合理有效地完成，不斷提高工程的整體質(zhì)量，為國民經(jīng)濟的發(fā)展做出積極有益的貢獻。

1 公路橋梁施工方案分析

1.1 工程方案

選取的案例為安徽省池州長江公路大橋秋浦河大橋，路線起點是銅陵市樅陽縣會宮鄉(xiāng)，終點是池州市涓橋鎮(zhèn)殷家匯，工程的總長度為42037m。該橋四周為秋浦河木閘—池口河段，與下游的秋浦河橋距離7600m，萬寶圩是大橋的起點，路線由北向南，向南邊的秋浦河北岸延伸，在秋浦河上方跨越，總長為1226m。本合同段工程內(nèi)容如下：97m+275m雙塔雙跨結(jié)合梁懸索橋、4m×35m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁南引橋和6×（5×40）m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁北引橋，選用鉆孔樁技術(shù)進行施工。

1.2 沿線地形特征

（1）地形、地貌

根式空心樁基礎(chǔ)為本項目主橋北錨碇的主要設(shè)計，樁徑為6m，樁長為25m，實心段的位置在樁基頂部5m和底部4m處，其余部分為空心段。由于位于秋浦河沖積平原上，錨碇處常年發(fā)生積水，且水深為2.4m左右。地質(zhì)情況：耕植土、填筑土、陸地及河底表層新近沉積層是橋區(qū)的主要覆蓋層，種植土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土是北錨碇根式空心樁主要經(jīng)過的地層。

（2）氣象

亞熱帶季風(fēng)氣候是本地區(qū)域的主要氣候，年平均氣溫比較適宜，大約16℃，7月為全年氣溫最高的月份，平均氣溫在28℃左右，全年有234天的無霜期。此外，夏季的是主要的降水季節(jié)，刮東北風(fēng)和西南風(fēng)，3.3m/s為年平均風(fēng)速。現(xiàn)場勘查期間，地下水位的深度在0.5m～3.5m。

2 大直徑鉆孔樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的具體應(yīng)用

2.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

（1）在利用大直徑鉆孔樁施工技術(shù)進行具體施工時，必須做好充分的前期準(zhǔn)備工作。安排專業(yè)人員對施工現(xiàn)場進行勘察，針對現(xiàn)場的具體情況，繪制具有針對性的施工設(shè)計圖，對施工方案的編制依據(jù)施工工藝流程以及技術(shù)指標(biāo)等進行嚴(yán)格監(jiān)管。為提高方案的靈活性，應(yīng)該對可能出現(xiàn)的意外情況進行分析，制定預(yù)備應(yīng)急方案，遇到安全隱患時能夠在有效措施下完美處理。同時，對施工人員進行相關(guān)的業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)以及安全知識的指導(dǎo)，使施工人員在施工的過程中能夠增強安全意識，提高操作的安全性和嚴(yán)密性，保證施工項目在可控狀態(tài)下順利進行。

（2）對施工材料進行嚴(yán)格把關(guān)。嚴(yán)格控制材料選購、物流以及檢驗等環(huán)節(jié)，使其與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符合。除此以外，還要嚴(yán)格控制樁位的偏差，使其處在一個合理的范圍內(nèi)。選擇合適的鉆機，保證鉆機的穩(wěn)定性，采取抽樣的方法，定期檢查施工中的進、出泥漿指標(biāo)，對施工操作行為進行嚴(yán)格規(guī)范。安排專門人員，認(rèn)真觀察和分析各項指標(biāo)，使記錄的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，信息真實，如果發(fā)現(xiàn)問題或者存在漏洞，要按照相關(guān)的程序及時上報，并組織專業(yè)人員及時解決。

2.2 鉆孔

（1）鉆孔

目前，樁徑為4.0m、樁長為116m，是我國最大的鉆孔樁，分析具體的地質(zhì)情況，最終選用的鉆機機型為KTY400型，具有液壓動力頭，能夠有效進行鉆孔。具體步驟如下：首先成孔，采用2.5m刮刀鉆頭，完成之后，對成形的孔進行擴大，選用的是5m滾刀鉆頭。選擇鉆頭的時候，有以下兩種：第一，鉆進黏土、砂以及卵石等地層的時候，可以使用單環(huán)四翼刮刀鉆頭;第二，鉆進泥質(zhì)砂巖的時候，采用的是滾刀鉆頭。泥漿的重要構(gòu)成部分是膨潤土、CMC、FCL、PHP以及加重劑等成分，泥漿的具體指標(biāo)又嚴(yán)格的要求，通常如下：小于1m的密度，黏度在15s～20s，含砂率控制在4%以內(nèi)，膠體率大于95%。處理泥漿的時候，將ZX-250型號泥漿分離器裝在每臺鉆機上，提高泥漿的性能。另外，利用氣舉反循環(huán)的過程中，在鉆具上設(shè)置兩個空氣混合室。對一般松散粉細(xì)砂層，采用低檔速度;在膠結(jié)礫砂層中，使用中檔速度;如果是密實度良好的中粗砂層，則采用快速鉆。根據(jù)施工的具體情況對鉆壓進行調(diào)整，使其滿足實際的施工需求。

（2）進行清孔和成孔檢測

第一次清孔對后期的施工起著重要的奠基作用，需要選擇合適的機械設(shè)備。根據(jù)本案例工程的實際情況，對孔內(nèi)的泥漿進行置換，換成鉆機的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，泥漿從孔底抽出，在泥漿分離器的分離作用下，最終流回孔內(nèi)。清孔的時間查過1h后，取出泥漿進行檢測，一般選取孔內(nèi)上、中、下3個部位的泥漿，如果該技術(shù)指標(biāo)不合格，需要再次清理，直到符合規(guī)定要求后，才能進行下一環(huán)節(jié)的施工。檢測成孔質(zhì)量的時候，DM-84型號超聲波探測儀是最理想的檢測設(shè)備，孔徑、孔深以及孔深傾斜度等指標(biāo)是重點檢測對象。另外，采用氣舉反循環(huán)的方法進行二次清孔，在導(dǎo)管中安裝講風(fēng)管，要控制風(fēng)壓的指標(biāo)小于8bar。

2.3 鋼筋籠施工

通常情況下，鋼筋籠的長度為30m左右，重量為35t，結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，根據(jù)場地的大小，采用專業(yè)的儀器設(shè)備，分成3節(jié)發(fā)揮鋼筋籠的作用，重量最低的一節(jié)不得低于8t。在加工廠中，利用長線法對鋼筋籠進行加工，附加胎座提高其穩(wěn)定性。安排相關(guān)人員，標(biāo)記鋼筋籠節(jié)段搭接接頭處的數(shù)值，方便鋼筋籠的對接，使對接工作更加順利。另外，采用槽鋼圓環(huán)加強固定鋼筋籠箍圈的穩(wěn)定性，設(shè)置的距離間隔為2m～3m，使鋼筋籠節(jié)段在存放時更加便捷，避免吊裝時發(fā)生變形，影響其堅固性。采用兩臺履帶吊機對鋼筋籠進行吊裝，在吊裝的過程中逐漸使鋼筋籠豎起來，移到樁位，保證其固定在準(zhǔn)確的位置上。

2.4 泥漿

（1）泥漿拌制和循環(huán)

在公路橋梁工程建設(shè)過程中，由于施工現(xiàn)場具有種種條件的限制，所以往往出現(xiàn)泥漿指標(biāo)與實際情況存在差異的現(xiàn)象，這種情況下，在制備泥漿的時候，可以選擇集中拌漿的方法。泥漿循環(huán)系統(tǒng)的重要構(gòu)成內(nèi)容主要是沉渣池、泥漿泵以及泥漿管以及空壓機，基于這個現(xiàn)實，在選定沉渣池的時候，可以采用具有一定硬度的鋼護筒。

（2）泥漿性能指標(biāo)

沖擊鉆孔過程中，泥漿的護壁和懸浮鉆渣作用表現(xiàn)得非常明顯，直接影響著最終的施工質(zhì)量。因此，制備泥漿的時候，可以選用充足的造漿優(yōu)質(zhì)黏土、紅土等土質(zhì)，選擇合適的攪拌方法進行攪拌，保證泥漿的均勻性，使其達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。對于一般地層、塌層和巖層，對密度、黏度、含沙率等性能指標(biāo)有不同的要求，需要根據(jù)實際情況進行有相應(yīng)的調(diào)整。

2.5 對水下混凝土進行澆筑

在設(shè)計樁基的時候，C30為混凝土強度等級，坍落度小于0.2m，緩凝時間不超過600min。混凝土的輸送需要配備專門的輸送車，利用輸送泵對水中的樁基進行混凝土灌注。在安裝導(dǎo)管之前，首先借助相應(yīng)的儀器設(shè)備，進行密封試驗。在安裝導(dǎo)管時，使導(dǎo)管底與孔底的距離保持在0.3m以上，放置8m3漏斗在導(dǎo)管上部，增加體積為8m3的混凝土罐在漏斗頂部。在向孔內(nèi)注入混凝土?xí)r，需要保持合適的量，與實際需求相符即可。經(jīng)過砍球后，埋入孔內(nèi)的導(dǎo)管，含有的混凝土高度通常在1.5m以上。在混凝土的澆筑過程中，必須保證混凝土能夠得到持續(xù)不斷的供應(yīng)，保證導(dǎo)管底口的混凝土一直處在活躍狀態(tài)，性能保持的良好。

為了使整個樁基呈現(xiàn)完整狀態(tài)，要對樁底與基巖之間的密實度進行嚴(yán)格控制，使樁頂與樁體的混凝土均勻分布，適度保持首盤混凝土的量，不能過多也不能過少，根據(jù)實際情況選取最合適的量，使混凝土的沖擊性能不斷增加。在樁身混凝土與樁頂?shù)木嚯x為5m時，控制相鄰漏斗口混凝土面的距離大于4m，使混凝土澆筑面高出設(shè)計面0.4m～0.7m，提高樁頭混凝土的質(zhì)量，使混凝土在施工中能夠發(fā)揮出自身的性能。

結(jié)語

綜上所述，在公路橋梁施工中，熟練運用大直徑鉆孔樁施工技術(shù)具有非常重要的作用。必須認(rèn)識到這一技術(shù)的特殊優(yōu)勢，在實際的施工過程中，對施工的現(xiàn)場進行勘察，結(jié)合實際情況，仔細(xì)檢查機械設(shè)備，合理安排施工人員，在控制經(jīng)濟成本，保證施工進步的基礎(chǔ)上，提高路橋建設(shè)的質(zhì)量。做好施工前的準(zhǔn)備工作，對鉆孔、清孔、成孔、鋼筋籠施工、泥漿的拌制等環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格的控制，采取科學(xué)有效的方法，發(fā)揮出大直徑鉆孔樁施工技術(shù)的作用，為區(qū)域的流通、人們的出行以及國民經(jīng)濟的發(fā)展做出積極有益的貢獻。

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