鉆孔灌注樁技術在公路橋梁施工中的應用

溫尚宇

（中鐵上海工程局集團有限公司七公司，西安 712000）

1 引言

社會科技飛速發展，人口也在逐漸增加，導致人類生活的地區也在不斷增大，野地的開墾和橋梁的建設對比以前逐年增多，橋梁建設成為便利人們日常生活的重要路徑，而橋梁施工的技術和方法成為重中之重。在眾多方法中，鉆孔灌注樁技術脫穎而出，成為建設橋梁的主導技術，本文從多方面角度出發，觀察鉆孔灌注樁技術對橋梁建設的影響和改變。

2 鉆孔灌注樁技術施工前期的準備工作

在建筑行業中，鉆孔灌注樁被廣泛應用，房屋建筑和橋梁建筑應用極多，具有速度快，省時省力的優點，而且相應的準備工作也比較簡單：

第一，場地需要相對平整，沒有過大雜物影響施工進行，土地夯實緊密，不會出現塌方情況；第二，需要設置閉合導網線，與室內高級領導的閉合點相互閉合，從而達到規范的要求精度，經過實地考察驗收合格后設置基準點，導線點也要閉合達到精度要求；第三，提前挖出沉淀池、泥漿池、注水池等，從而準備合格的粘合土或者膨潤土；第四，要及時進行水電接通；第五，按照實際情況和工作要求埋設護筒；第六，排查地下障礙物，防止障礙物占據樁位；第七，檢查泥漿指標，含砂率不超過8%，膠合率不低于90%，比重也要嚴格控制在1.2～1.4，泥漿質量直接影響鉆孔的進度[1]。

3 鉆孔灌注樁技術的具體施工工序

3.1 埋置護筒

埋置護筒是施工的重要步驟之一，主要采用的是鋼制護筒，原因是鋼制護筒硬度較強，便于施工的完成并且不易被損壞，厚度大都選取大于4mm小于5mm的鋼板進行合成，頂部中部底部三處，加焊5mm和15cm加強圈來加固護筒。護筒安放應該采用挖坑法，用吊車參與工作進行安放，護筒直徑40cm左右，工作深度就是護筒長度，并且在護筒填充黏土到30～50cm時打實，在護筒周圍用黏土夯實填充，防止在未來工作過程中發生塌方情況，導致橋梁建設產生不必要的硬件問題，同時測量護筒頭部高程，根據護筒樁頂部設計標高，計算樁孔需要進行挖深的深度，來進行實地操作。

3.2 泥漿制備及護壁

制造泥漿護壁有許多的要求和技術做法，地下橋的成槽應該使用泥漿護壁來進行施工，泥漿可以使用提前準備出來的黏土或者膨潤土，如果此時選用黏土制作泥漿，那么最好選用泥漿中顆粒含量大于50%，塑性指數大于20的黏土進行施工。一般來說，用來施工的黏土應該在室內實驗室進行測試，以防與工程實施所需質量不匹配，取用與軟土層施工相匹配的黏土進行施工，以防止泥漿在土地中滲透使得泥漿液面下降造成塌方，所以泥漿的濃度也成為施工的重要要求。泥漿保護液的儲存量應該達到相應水平，以便于及時填充，保護預定高度。此外，膨潤土和黏土水化需要一定時間，所以新配置的泥漿應該存放二十四小時以上或者添加催化劑使得黏土膨潤土加速水化，從而達到相應濃度，提高施工的效果。

3.3 鉆孔、清孔

在工作過程中，鉆孔、清孔是兩項非常關鍵的流程，可以選用鉆孔后一次清孔，也可以選擇一鉆孔，一清孔的情況來進行實施，一次清孔大體來說就是終孔后把鉆桿提起一點，通過利用鉆頭的攪動將鉆渣通過正循環的工作機器排出鉆筒，相對來說省時省力，但是省時省力的同時也對鉆孔質量產生了一定的影響，原因是鉆筒內儲存了大量的泥土，從而使得工作效率減少，鉆孔工作深度降低，使得施工深度并未達到實際希望深度，鉆孔清理中兩次清理是關鍵，一次清孔是因為通過觀察孔內泥土數量從而計算挖孔深度，與預計深度進行對比，分析情況，調整泥漿的比重，從而以便于檢查鉆孔的情況。二次鉆孔相對第一次更加重要，目的是為了清理殘渣，減少沉渣的厚度，以免減少了單樁承載力，調整泥漿的性能，滿足工程建設實施中的灌注條件。

3.4 鋼筋籠的放置

鋼筋籠放置的重點之一就是一定要放到鉆孔最底部，鋼筋籠起到的主要作用與柱子縱向鋼筋的受力是同理，主要起到的是抗拉力作用，主要原因是由于混凝土的抗壓能力十分強，但抗拉能力相對較弱，通過使用鋼筋籠增加黏土和膨潤土的抗拉能力，大大增強了施工效果，使得樁本身對填充材料產生固定作用，使之能承受一定量的水平力，在橋涵或者其他不同的高層建筑施工時，往往使用鋼筋籠能大大提高建筑效率。另外，當黏土或者膨潤土成為柱狀或者條狀構筑時，中心位置并不需要配置鋼筋來進行凝固，所以只需要在混凝土的整體構建接觸空氣面的正下方配置一個鋼筋，墊塊應當安穩地放在下方，使其和鋼筋緊密接觸可以避免懸空翹角等現象。

3.5 灌注

灌注實際操作方法如下，第一次澆筑的深度和埋入粘土和膨潤土的柱面應不少于0.8m，埋管2～6m是指澆筑的過程當中，埋管對于深度的控制，但這個方法并不容易實現，原因是現在大多數的用土都是商品混凝土，很難控制高度的精確程度，但現在導管強度相對較高，所以埋管深度也可以相對放大。

4 鉆孔灌注樁施工過程中的主要問題及解決對策

4.1 漏漿問題

避免漏漿問題主要可在以下幾個方面做出處理：

第一，準備工作，在橋位進行實際地質觀察，對每個樁進行工程的地質鉆探，對于地質中不同深度的不同分層的巖層分界面以及不良工程地理位置做出正確判斷，用來指導施工；第二，筑島面積一定要滿足施工的要求，高度一定要高于河床的水位，保證所需孔內有足夠的水頭的壓力；第三，制作護臂泥漿，在進行施工之前應該準備好足夠的粘土，做泥漿性能的實驗；第四，通過對施工地質的分析，以及工作機械設備問題的解決，采用到的是正循環回旋鉆機，如果在砂礫層，應當及時控制進尺速度，不應太快，否則會對機器產生重大傷害，如果遇到不良地質條件，即溶蝕現象，裂隙溶洞，軟弱層，孔內護臂泥漿在滲透時按之前的方法進行鉆孔[2]。

4.2 掉鉆問題

發生掉鉆事故后，應當及時了解掉鉆的深度、鉆頭的形狀和型式、地下地層的情況以及水位高低等情況，制定相應的處理方式來進行解決，主要分為以下幾種方式：

第一，鉆頭上如果存在打撈環，可以通過打撈鉤將鉆頭撈出；第二，如果是鋼絲繩拉斷引起的問題，鉆桿外還留有鋼絲繩，那么就需要重新連接鋼絲繩和鉆杠，或者用兩臺吊機結合然后交叉拔起鉆桿和鉆頭；第三，如果鉆頭掉入孔中較深的位置且與孔壁之間互卡較緊，則應當先采取鉆孔擴大措施，再向下用護筒護臂對鉆頭進行打撈。

4.3 鉆孔偏斜問題

鉆孔偏斜是指鉆孔方向和地平面出現較大垂直偏差或者彎曲，主要造成原因和處理方法如下：

第一，施工現場地面相對較軟，或者深層地面和表地面軟硬不均勻，導致支撐力不同，造成鉆孔偏斜，為避免事故發生，應選擇合適的場地進行施工作業；第二，沒有提前做好安裝工作是造成鉆孔傾斜的隱患，因此要求安裝地基穩固，鉆機就位時，應當完成三點一線以確保鉆孔的穩定；第三，施工機器本身質量不過關，壓力不均勻，從而導致鉆孔偏斜的情況，應及時更換良好的儀器，從而避免不良情況的發生。

5 結語

鉆孔灌注樁技術在公路橋梁施工中是極為重要的基礎建設保障，本文介紹了鉆孔灌注技術的情況，用以推廣此技術并加速人類生活科技的發展。