淺析斷崖地質條件下橋梁樁基鉆孔施工技術

劉勛濤

摘 要：隨著我國橋梁施工技術的發展，鉆孔灌注樁施工技術作為一項先進且實用的技術，在當前地下斷崖地質條件下橋梁樁基礎工程中廣受技術人員推崇。經過大量工程的檢測，鉆孔灌注樁技術不僅可以為橋梁樁基礎施工提供可靠的質量保障，并且有效加強了特殊地區中施工安全，從而大大促進了工程的進度把控。本文進一步通過對鉆孔灌注樁施工原理的研究，根據都凱大道扎汪沖大橋左右幅4號墩樁基的實施效果，詳細闡述了該技術在斷崖地質條件下橋梁樁基礎工程中的實施步驟與技術要點。

關鍵詞：橋梁樁基礎；鉆孔施工；斷崖地質

橋梁建設是我國公路建設的一部分，其建設情況會對我國公路運輸事業的發展產生極大的影響。然而，近年來經常出現道路橋梁施工質量問題，造成了非常嚴重的損失，引起了許多施工單位與相關人員對道路橋梁工程施工的重視，使相關企業加強了對橋梁施工技術的研究。由于地下斷崖地帶以巖石為主要地質構成，斷崖地形一般斷面硬度較強、工作環境惡劣且施工危險性較大，鉆孔機器的承受面積相對較小。因此，當前階段的一個不容忽視的緊要目標，就是通過對鉆孔灌注樁技術的研究，實現對斷崖地區橋梁樁基礎施工的革新。

1 橋梁樁基鉆孔施工的籌措階段

1.1 場地準備應符合施工要求

尋找合適條件的場地進行施工，是橋梁樁基礎鉆孔工程的基礎要求。當工程建于地下斷崖凹凸不平的地帶時，首先應進行對地表壓平的處理，保證施工地面平整并用于安置作業平臺。選擇合適的鉆機類型，是保障橋梁樁基礎鉆孔工程安全實施的條件之一。而鉆機最主要的選擇條件就是符合地質的要求，因此技術人員首先在考慮樁基的長度與直徑的基礎上，對施工場地的地質進行詳細分析。例如斷崖巖石類的地質條件應考慮沖抓鉆，這種鉆機作業時的鉆孔直徑約為0.8米至2米之間，可深入低下50米的深度。另外，施工前應對鉆機進行詳細地檢查和反復地測試，從而保證鉆機的使用壽命。

1.2 放樣的測量準則與護筒入土要求

除以上的籌備工作外，需要在正式施工前進行工程測量放樣并將護筒埋入土中。工程測量放樣作業中，使用坐標法的工作原理以保證測量的準確性，并以此確定基礎樁和橋墩的中線。同時，還需要做到多次測量與護樁的安裝。另一點值得注意的是護筒的埋置，護筒一方面需要堅固耐用以滿足橋梁施工的要求，另一方面還要方便進行快速裝卸，同時護筒要有良好的密閉效果，不可以出現漏水現象。

在具體的護筒入土操作中，需要控制護筒的傾斜程度，使其不偏離垂直角度的1%，也就是水平距離偏離在50毫米內，深水區作業時依實際情況而定。若樁基礎建立在水下區域時，護筒頂端應比水面高于1到2米間，假若施工中水位易發生變動的風險，則護筒頂端還要比標準高出0.5米，同時做好孔內水頭穩定措施。若樁基礎建立在地面上時，施工中護筒入土深度應在2到4米間。

2 鉆孔灌注樁施工的過程階段

2.1 泥漿的制備、護壁與更換

由于鉆孔灌注樁施工過程中對泥漿使用量龐大，在施工準備階段就要根據泥漿使用的標準進行制備，從而保證樁基礎施工的順利開展。為保證樁基礎的工程質量，灌注的混凝土內可以合理添加一些膨潤土，從而使混凝土粘結力更強。泥漿制備工作結束后還需要制作泥漿護壁，若樁基礎建立在水下時，泥漿面要超出地下水位1米以上，水位易發生變動的風險，則還要比標準高出0.5米。另外還需定時清洗鉆孔并更換泥漿，做好鉆孔清洗作業。若施工作業期間，土層發生嚴重滲漏，則需要采取控制措施，以確保樁基礎施工的安全性以及鉆孔壁的穩固性。

2.2 鉆孔和成孔的作業過程

在橋基礎的水下施工中，技術人員應注意使用旋轉鉆機鉆入時進行減壓鉆入，即通過主吊鉤始終吊起鉆具的一部分重量，從而保證孔底鉆壓小于鉆具重力壓強的80%，注意浮力不計入其中。此類做法是為了實現鉆桿在下鉆過程中一直保持垂直，從而穩定地旋轉下鉆盡量不出現斜孔與擴孔現象。若使用鉆機鉆孔時，應根據斷崖巖石不同硬度選用相應鉆斗，首次澆筑泥漿時應保證豎直向樁孔中注入，并觀測泥漿面上升中超出護筒底部至少0.5米，為了較少因鉆入速度過快而造成的坍塌事故，應嚴格將鉆進速度控制在每秒75～80厘米內，當地質更堅硬時應提高速度。所有開孔作業都應準確，慢速開鉆，等導向部位或鉆頭全部進入地層后正常鉆進，過程中施工人員一定要密切關注鉆進速度、泥漿指標、孔內水位的等問題，對之進行及時的調整，以防止影響鉆進質量，還應及時檢測、觀察孔位以及成孔狀況，在處理孔內事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外，防止坍孔埋鉆的事故發生。必須說明的是當鉆孔與成孔作業完成后，鉆孔清理也需盡快完成，使用掏渣、抽漿以及換漿等方法多次徹底的清洗，當孔內沒有污物方可停止清洗。還需注意清理中孔內的水頭高度不得超出合理范圍，確保孔底的沉淀厚度符合設計要求，禁止通過孔底的加深進行清理。

2.3 鋼筋籠吊裝與混凝土灌注

鋼筋籠的吊裝的運行需要已經焊接牢固的鋼架做為支撐，并需要大噸位吊車對鋼筋籠進行位置的固定與變動。當出現吊車載重不能負荷鋼筋籠的情況時，可以將鋼筋籠分解再安裝鋼筋。當鋼筋籠吊裝完畢之后，參與施工的工作人員應及時再次檢查孔內泥漿的指標，觀察孔內沉渣厚度需要進行二次清理的程度，倘若檢查合格可作為設計鉆孔時方案的依據，把提前經過密封性檢查良好的導管安裝就位，隨即進行澆筑混凝土步驟。需要引起注意的是，灌注的技術人員還應實時監控導管的位置，以孔底以上0.3到0.4米的距離為宜。其中，首批泥漿選擇流動性能好的混凝土，灌注量應填置導管入土深度的1米以上并進行現場檢測。

2.4 地下斷崖條件下橋梁樁基鉆孔施工效果

都凱大道扎汪沖大橋的施工中的左右幅4號墩樁基，最初選用400型旋挖鉆施工，地勘報告顯示在原地面以下10到21米處有斷裂帶。因此，在實際鉆進此斷面時進尺進度明顯加快，在鉆至設計底標高后，清孔下鋼筋籠。下鋼筋籠過程中，測孔深發現沉渣厚度已達兩米，此時停止下鋼筋籠并把已經下到孔內的鋼筋籠提出。實際施工中考慮斷裂帶較寬，造漿護壁難以起到作用，技術人員根據與總工辦領導商議，決定用C20混凝土灌注，待強度達到60%后再重新鉆孔。所以，在實際施工中還應根據實際情況解決地下斷崖帶樁基施工難題。

3 橋梁樁基鉆孔施工的防護階段

需要引起注意的是地下斷崖地質條件，鉆孔灌注樁技術在施工中的質量把控，例如灌注樁偏位、樁頂高程偏低、鋼筋籠上浮、斷樁等事故的發生，針對這些問題首先在施工前，相關技術人員應對設計方案進行明確，同時要對施工技術水平、經濟指標、施工方式等進行綜合的考慮，以防止準備不足影響到整個工程，對施工方案進行優化，促進施工效率的有效提升。其次嚴格把控澆筑時的預留高度，灌注完成后還應測量混凝土的精確高程，以及避免與預期開鑿不符的情況。再次對鋼筋籠加工質量進行試試監控，例如當泥漿即將觸及鋼筋籠底時，及時調節泥漿的澆筑量和速率；監控導管壁與鋼筋籠不存在彼此掛帶情況；重視對鋼筋籠的檢查工作，保障鋼筋籠的穩固防止松動發生。

4 結束語

為了滿足當今橋梁建設行業的施工要求，也為了響應國家科技創新的方針，橋梁樁基鉆孔施工技術也在不斷進行完善。合理使用鉆孔灌注樁技術大大提升特殊地質條件下橋梁樁基礎的工程的質量，也提升了施工的效率，從而橋梁的整體工程進度得以順利完成。

參考文獻

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