淺論橋梁工程中大孔徑樁基的施工

【摘要】隨著鉆孔灌注樁技術的應用和不斷發展，尤其在大面積廠房、倉庫、橋梁基礎施工中的應用越來越廣泛，本文結合蘭州新區綜合保稅區倉儲項目為例，介紹了該工程橋梁工程中大孔徑樁基礎的施工技術。

【關鍵詞】橋梁基礎;鉆孔灌注樁;施工技術

隨著經濟社會的不斷發展，施工材料、施工技術、機械設備等等日趨完善，鉆孔灌注樁施工技術因而被廣泛的應用到蛇生產建設當中。鉆孔灌注樁因為自身具備承載力強、抗震性能佳、作業噪音小、能夠解決特殊地基承載力等優點，在橋梁工程中占據著重要的地位，直接影響著公路橋梁工程的整體質量和水平，因此，探討橋梁工程鉆孔灌注樁施工技術具有非常重大和現實意義。本文總結了蘭州新區綜合保稅區倉儲項目橋梁大孔徑鉆孔灌注樁基礎施工施工技術和工藝，為今后的施工提供參考。

1、鉆孔灌注樁施工方法的優缺點

1.1優點

鉆孔灌注樁成樁方法與錘擊法相比，施工噪音和振動要小得多;鉆孔機械能量大，它能修建比預制樁直徑大、樁身長的大型樁基礎;施工時隨現場地基情況調節樁長，材料浪費小;能夠避免因施工條件限制是預制樁不能在現場預制或難以運進現場;施工過程中能觀察開樁處地基土質，因而能準確地確定承載層的位置;不同地基的土中條件均能施工;避免了錘擊法施工中不僅不能加固地基，反而造成樁周圍的地基松動變軟的問題。

1.2缺點

施工質量好壞直接關系到樁的承載力，因此應特別細致的注意坍孔、流砂、淤泥等事故的處理;因混凝土在泥漿中灌注，竣工后鋼筋質量有偏差;施工進度比預制樁錘擊法慢。

2、鉆孔灌注樁沖擊鉆孔施工方法工藝流程

由于不同施工現場實際狀況與成孔方法選取存在差異，因此鉆孔灌注樁施工的施工工藝流程也有所變化。

2.1準備場地，鉆孔前要進行準備工作。

2.2護筒埋設

避免孔壁塌陷是鉆孔成敗的決定性因素。這是由于鉆孔通常較深，從而導致處于地下水位之下的孔壁土在靜水壓力的作用下出現坍塌。如果埋設護筒就可以保持鉆孔中水頭比地下水位要高，就可以提高鉆孔內的靜水壓力，從而提高孔壁的牢固性，進而避免出現塌孔的現象。不僅如此，護筒的埋設，還能夠起到鉆頭導向、固定樁孔位置、保護孔口地面以及隔離地表水的作用;如，在茹河四號大橋樁基施工過程中采用的是5mm鋼板制作的鋼護筒。護筒在使用過程中有著一定的要求，即自身密封性良好且堅固耐用，內徑需要超過鉆孔直徑400毫米，每節長度保持在2到3米之間。鋼護筒的優點是其剛度較大，且能夠反復利用。護筒平面位置的偏差不得大于50mm，傾斜度不得大于1%。

對于已埋設護筒但尚未開鉆或已成樁護筒尚未拔除的，要加設護筒頂蓋或鋪設安全網遮罩。

2.3制備泥漿

鉆孔泥漿通常由黏土、水以及相關添加劑共同組成;其發揮的主要作用在于防止塌孔、隔斷孔內外滲流、于孔壁形成泥膜、增加靜水壓力、潤滑鉆具、冷卻鉆頭以及懸浮鉆渣等。鉆孔泥漿調制與循環凈化的過程中，需要結合地層實際狀況以及鉆孔工藝實行與之對應的性能指標。泥漿稠度需要結合實際操作要求與地層變化狀況確定。

一般來說，黏土盡可能選用顆粒含量不低于50%、粒徑低于0.002毫米、塑性指數超過25的黏土，提前拌和而成，并儲存在泥漿池中;使用的時候，通過泥漿泵泵送到鉆孔中。泵送過程中需要確保泥漿泵擁有充足的動力，從而加快鉆進速度。對孔深百米以內的鉆孔，一般可采用不小于2MPa的泵壓。

2.4鉆機就位

實施測量放樣，將樁位中心十字線設置在護筒附近，同時用紅色油漆進行標記，采取泵吸式反循環成孔工藝成孔。此過程中需要注意的是樁的開挖與鉆孔需要距五米內的每一個樁的混凝土澆筑超過24小時后才可以開始，這是為了避免給鄰近樁的鉆孔帶來不利影響。鉆孔開鉆之后，應當確保一次性完工，并結合地質層與鉆孔的實際狀況確定鉆進的最佳速度;鉆孔直至遇到地下水，方能進行孔內注漿，孔內水頭高度保證2m以上。采用優質泥漿護壁，樁的鉆孔應確保各樁之間不會相互影響，成孔之前需要對孔的泥漿指標、垂直度以及中心位置進行全面檢查;同時，在鉆進期間，工作人員還應當及時檢查成孔速度、垂直度、泥漿指標以及孔徑等;若發現變化，則需及時進行調整，確保樁基成孔的質量。

鉆孔機械到達指定區域后，工作人員需要對鉆機及其配套設施實施全方位的檢查。確保鉆機安裝的牢固性與穩定性，同時還需要在鉆架上加設纜風繩或者斜撐，以取得更好的穩定效果。

2.5成孔

茹河四號大橋工程樁基礎施工采用的是沖擊錐法成孔，這種成孔方法的好處是適在各種類型的圖層中都能使用。在沖擊錐下沖階段，部分鉆渣被擠進孔壁中，間接提高了樁間與土層之間的摩擦力。對于沖擊鉆孔而言，合理配置與使用鋼絲繩、卷揚機以及鉆錐至關重要。實施沖擊階段，鋼絲繩的松弛度應掌握適宜;挪移鉆機時，要注意不得擠壓電纜線等，鉆進速度應根據地質變化加以控制，以保證安全運轉，當鉆頭臨近護筒邊緣的時候，需要立即降速，且不能出現鉤掛護筒底緣與碰撞護筒的現象。

2.6孔底清理與終孔檢查

鉆孔的孔形、方位、直徑以及深度能夠對樁身曲直以及成樁質量產生直接的影響。基于此，除必要的密切監督之外，在鉆孔滿足設計規范深度之后，還需要對孔徑、孔形、孔位以及孔深等實施全方位檢查。確保滿足相關要求之后，才能開始之后工序。

孔底清理完成之后，應當對泥漿沉淀進行檢查。由于本工程采用的是柱樁，按現行規范要求，沉渣厚度不大于50mm，且采用環保型泥漿，不會對周邊環境產生較大的影響。

2.7鋼筋骨架的固定、入孔、安裝以及制作

鋼筋骨架需要在施工現場現制，并按照分節入孔的方式，使用吊車進行吊裝。施工過程中，在骨架第一節入孔之后，需要通過支撐桿在井口的中心方位將骨架固定牢固，接著吊起下一節骨架并和首節骨架連接在一起，焊接需要使用單面焊工藝為主。鋼筋骨架放置之前，需要提前在孔口中增設四根導向鋼管，確保對稱吊裝，避免破壞保護層與孔壁。鋼筋骨架安裝完成后，需實行四點固定，避免混凝土澆筑期間骨架出現上浮狀況，從而影響施工的質量。

3、鉆孔灌注樁施工中鉆孔事故的防止和處理措施

3.1防止措施

及時檢查鉆具、鋼線繩、鉆頭直徑，超過磨損限度，堅決更換;每次取碴后必須檢孔;更換鉆頭時，必須檢查至孔底;制造泥漿時一次投土不可過多，投土后沖程要逐漸加大;經常核對吊點位置，及時調整;臨時停鉆，必須吊出鉆頭;發現彎孔、縮孔，堅決拋石回填重鉆，不可用鉆頭沖擊擴孔，如遇吸鉆可拋少量片石，用低沖程鉆進。

3.2事故處理

隨時準備好打撈鉆頭的錨鉤;發生卡鉆后查明原因和情況，不可強提鉆頭，以致擴大事故的嚴重性。需要吸泥清碴時，應有防坍措施，如回漿等辦法，以防沉淀增加，造成“埋鉆”。打撈設備的強度應經過檢算，并制定好打撈措施，確保安全。在全部鉆進過程中，孔內應保持有高出地下水位以上至少1.5m的穩定泥漿。如發現有漏漿現象，應立即查明原因，迅速處理。應明確：“漏漿是坍孔的前兆”。

3.3事故處理

輕微漏水，可在孔內拋粘土碎石，沖砸造壁填補，或在孔外換填粘土圍護。如護筒打破嚴重，必須設法塞補、加固。護筒因坍孔有變位危險時，應加強導向扶持。嚴重坍孔或漏漿地段投土夾小片石反復沖砸，使坍孔處重新固壁。

混凝土的配合比應能保證：①有足夠的強度;②拌合物從裝入吊斗到運送至工地倒入導管這一段時間內應能保持足夠的流動性。（坍落度要控制在18～22cm）。在水下混凝土灌注前應做好充分的準備工作。混凝土攪拌及運輸、起吊、灌注機具設備要完好，保證能夠正常運轉，導管要配好，劃好尺度，并經過7公斤/平方厘米的水壓試驗。拆除的每節導管等應立刻沖洗。

施工前要進行思想動員和技術交底，雨、夏季施工保護措施;明確崗位責任制。機電、混凝土攪拌、試驗人員、操作工班、測量記錄人員、值班技術人員均應明確分工，統一指揮，準備工作完成，經檢查后才能開盤。

灌注一經開始，應一氣呵成，不能中途停頓，這樣可以最大限度的避免發生斷樁事故。灌注中要嚴格掌握導管埋入深度。任何時候不得小于1m（應有兩人測量互相校核）。不允許發生導管漏水、灌水、涌水、掛起鋼筋籠或導管被鋼筋籠掛住無法提升等事故，嚴防導管提出混凝土面或因機電故障停盤時間過長而構成斷樁事故。灌注完畢后4h，即將鋼筋籠的掛勾燒斷。

做好施工組織準備工作，嚴防過大的集料顆粒進入拌合機;灌注時試驗室應及時檢查混凝土拌合物流動度，不合要求的混凝土拌合物不得灌入導管，灌注前要保持泥漿的穩定性;導管埋深及混凝土面標高，應有兩人測量校核。

3.4事故處理：導管提出混凝土面，極易構成斷樁質量事故

對施工過程有疑問的高程，應進行鉆探檢查，待取出柱狀混凝土芯樣鑒定后，再確定處理措施。

結語：

本文結合現場實際，總結了橋梁大孔徑鉆孔灌注樁基礎的施工經驗，并對對橋梁樁基礎施工技術與技術理論進行了詳細闡述，望能夠對今后的類似施工提供理論基礎。

參考文獻：

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作者簡介：

蘭軍海，蘭州新區城市發展投資集團有限公司，甘肅蘭州。