橋梁施工應用鉆孔灌注樁施工技術分析

周明亮

摘要：隨著我國基礎建設的發展，灌注樁施工技術越來越重要。鉆孔灌注樁樁長可以根據持力土層的起伏面變化，并按使用期間可能出現的最不利內力組合配置鋼筋，具有鋼筋用量少、施工操作簡便、施工效果顯著等特點。因此，關于鉆孔灌注樁施工技術在橋梁施工中應用的研究，對指導工程施工實踐作業具有重要現實意義。

關鍵詞：鉆孔；灌注樁；橋梁；施工技術

一、施工前的準備

在鉆孔灌注樁施工前，①依據設計圖紙、行業規范標準、地質勘察報告以及現場勘查結果進行合規性檢查，審查方案設計的編制依據、鉆孔灌注樁的工藝流程、技術指標以及安全施工措施等內容是否符合相關要求，還應對施工方案中是否有應對突發性事件的應急救援預案進行審查；②檢查施工現場的設施設備以及材料等，檢查泥漿循環系統的完整性；檢查導管的出廠合格證之后，需要對導管進行水密性承壓試驗；檢查灌注混凝土材料尺寸是否符合設計規范要求；嚴格按照規范、設計要求進行施工放樣，復核樁位偏差，檢查護筒的埋設高度，確保其位置滿足規范、設計要求；在鉆機就位后，檢查其水平度以及穩固情況，檢查鉆桿是否保持鉛垂。

二、鉆孔灌注樁技術的工藝流程

鉆孔灌注樁的施工程序主要包括：護筒埋置、泥漿制備與護壁、鉆孔清孔、鋼筋骨架的制作與安放、灌注水下混凝土等工序。

（一）埋設護筒

護筒埋置是鉆孔灌注樁施工過程中的第一步，護筒有穩定孔壁、防止塌孔、隔離地表水保護孔口地面、固定樁孔位置和導向鉆頭的作用。護筒的埋置，要確保護筒的中心線與樁的中心線重合，除設計另有規定外，平面允許誤差為50mm，垂直線傾斜率不大于1%。護筒高度要高出地面0.3m或水面1～2m，由于護筒的直徑比樁徑大20～40cm，在埋置護筒完畢后，用粘質土對護筒的底部和四周進行分層填塞夯實。

（二）制備泥漿

在鉆孔灌注樁施工過程中，需用泥漿進行懸浮泥渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮隔斷空內外滲流，防止坍孔。因此，合理調配的泥漿的稠度顯得尤為重要。施工現場的土質情況以及其他的相關影響因素決定泥漿的稠度，泥漿稠度的合理與否直接會對應用此技術的工程的質量與安全性造成影響，具體參考下表。

（三）鉆孔施工

鉆孔施工是鉆孔灌注樁施工過程中較為重要的一步，灌注樁成孔的方法的選擇決定了成孔進度和質量，成孔質量直接決定整個鉆孔灌注樁的工程質量，因此很有必要重視正確選擇成孔方式（表2：灌注樁一般成孔方式與適用條件）。選擇合適的成孔方式后，按照以下環節控制鉆孔樁施工：①充分做好鉆孔前的相關準備工作，依據現場的土質、地質情況選擇相應的鉆孔以及鉆孔方式；②鉆機就位，鉆機就位后應保證鉆孔位置準確、鉆機機身的水平、鉆桿的垂直度滿足要求；③鉆孔作業中，如若遇到障礙物，無法進行正常的鉆孔作業，此時需用粘土墊平表面之后，再進行鉆孔。在此過程中，應有專人及時記錄施工狀況并填寫施工記錄，工作人員還應當對土層發展變化進行仔細觀測，認真核對相應地質剖面圖，確保鉆孔工程安全、正確、可控的進行。

（四）清渣作業

清孔的方法有抽漿法、換漿法、掏渣法、噴射清孔法以及砂漿置換鉆渣法等。清孔的質量要求：（1）摩擦樁，除設計另有規定外，對于直徑小于1.5m的樁，孔底沉淀厚度小于200mm；樁徑大于1.5m或樁長大于40m或土質較差的樁，孔底沉淀厚度小于300mm；（2）端承樁，除設計另有規定外，樁底沉淀厚度小于50mm。清孔后泥漿指標符合表1要求。

（五）安裝鋼筋籠

清孔完成后，必須第一時間安裝鋼筋籠，安裝鋼筋籠時間必須控制在4個小時以內，特別是對于地下水位較高的沙性土層等特殊土層，嚴禁成孔超12時未澆筑砼。嚴格按照規范設計要求制作鋼筋骨架并安放，防止鋼筋骨架變形。在鋼筋骨架安裝的過程中，需要選擇合適的吊點方式和正確的起吊位置，放置過程中，需要嚴格按照預定方案緩慢放下。

（六）灌注混凝土

鋼筋骨架放到指定位置之后，不能立即灌注混凝土。首先需要進行二次清孔，清除樁底沉渣，然后檢查孔底沉渣的厚度以及泥漿指標是否符合相關要求。符合相關標準要求之后，才可以灌注混凝土。在混凝土灌注的過程中，導管下口距離孔底應有 30—50cm的高度，導管首次埋入混凝土灌注面以下不小于1m，灌注過程中始終保持導管的埋置深度在 2 m至 6 m范圍。為防止鋼筋骨架上浮，當灌注混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應降低混凝土灌注速度。當混凝凝土頂面上升至鋼筋骨架底部4m以上時，提上導管使其導管口高于鋼筋骨架底部2m以上，即可恢復正常灌注速度。灌注樁底標高應比設計高出一定高度，以保證樁頂混凝土的質量。

三、施工中常見問題以及防范措施

（一）塌孔與縮徑

塌孔與縮徑的原因基本相同，主要是地層復雜，鉆進速度過快、泥漿護壁性能差、成孔后放置時間過長沒有灌注混凝土等原因所致。

主要預防措施：成孔過程中穿過砂層、礫石層時，成孔速度控制在2m/h以內，泥漿性能主要控制其相對密度在1.3—1.4g之間，黏度在20—30Pa.S之間。沒有特殊原因，鋼筋籠安裝后立刻灌注混凝土。

（二）鉆孔偏斜

在鉆孔作業的過程中，出現鉆孔偏斜也是常見的問題。出現這個問題的原因如下：（1）在鉆孔前安裝鉆機時場地不平，鉆機就位不平，鉆桿部垂直。（2）零件松動，鉆架機不牢固不穩定，導致鉆桿在施工的過程中不能保持垂直，導致鉆孔位置偏斜；（3）在進行大鉆孔作業時，向上擺動的偏位，導致鉆桿彎曲以及接頭不正；（4）鉆孔土層軟硬不均勻，土質情況不好，土層中有探頭石、大孤石或極堅硬的傾斜基巖，在鉆進的過程中，局部受阻，導致鉆孔位置偏斜。

主要預防措施：鉆機的架設要嚴格檢查鉆機機身水平、鉆桿垂直，鉆機各部件無松動脫落、零部件完好。對于軟硬不均勻土層、有孤石、堅硬傾斜巖層等特殊地質情況時，降低鉆進速度，隨時檢查鉆機各部件，檢查鉆桿的垂直度。

四、結束語

橋梁工程是百年工程，基礎工程尤為重要。灌注樁施工工藝的逐步完善和掌握，對處理鉆孔灌注樁施工中常見的問題、細節問題，規范施工流程，切實推動橋梁建設發展十分重要。

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（作者單位：江蘇開通建設工程有限公司）