海域公路橋梁項目長大鉆孔樁的施工技術

張樹梁

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

相比于傳統方式，長大鉆孔樁施工技術無論在工程質量還是操作性方面均有明顯優勢。該技術可降低工程成本，延長公路海域橋梁的使用壽命，創造更為穩定的行車環境。但長大鉆孔樁施工對技術水平提出了較高的要求，因此有必要圍繞材料、設備、人員以及工藝方法等層面對其展開技術性探討，以創造出更具耐久性、效率性的海域橋梁施工工藝。

1 工程概況

杭甬復線寧波一期威海高架橋位于浙江省寧波市鎮海區，項目起點樁號K37+920，終點樁號K40+520，正線總長2.6 km。海域橋梁海域鉆孔樁607 根，平均樁長101 m，樁徑1.8～2.2 m，總長度5.85 萬延長米。作業區域受漲潮落潮的影響，有水、無水交替變化，不具備船駁作業條件，施工過程中均在海上進行搭設平臺作業，受海潮、臺風等不利因素的影響，易產生鋼護筒變形、下沉、鉆孔泥漿滲漏、縮孔、塌孔、垂直度超標等情況。對鉆孔樁施工過程中的有效控制、各工序時間節點銜接及成樁質量保證，難度較大。整體來說，工程施工量較大，對技術水平提出了較高的要求。

2 地基情況

樁基部分需穿過深入淺層軟土及深層軟土層等結構層，該土層具有“天然含水量高、壓縮性高、靈敏度高、強度低、透水性低”等特點。另外，海域水具有腐蝕性，為避免樁基鋼筋長期侵水被腐蝕，采用20 m 永久鋼護筒作為防護。由于施工中要搭設鉆孔平臺，綜合考慮鉆機的性能水平、自重，作業空間，最終選定自重較輕的反循環旋轉鉆機。使用該方式后，鉆孔平臺可設置泥漿鉆渣分離裝置，提升鉆渣回收效率及泥漿利用率，施工過程具有良好的連貫性，并發揮出良好的環水保效果[1]。

3 長大鉆孔樁施工技術

作為整個長大鉆孔樁施工的基礎環節，前期準備工作至關重要。在進行長大鉆孔樁施工前，應安排專人深入現場勘察，綜合考慮工程需求，設計出科學的施工方案，所有施工環節及工藝方法均需滿足工程相關標準。長大鉆孔樁施工存在諸多不確定因素，因此需要制定出緊急應對方案，發生突發性事故可以在第一時間將其解決，避免事故的持續發酵。施工人員的培訓工作也至關重要，在施工前必須對所有工程人員進行安全培訓及技術交底，以提升其操作水平，增強安全責任意識。施工材料挑選過程中需要嚴格遵循工程施工標準，對進場材料進行檢驗，確保無誤后方可投入使用。

3.1 泥漿拌制和循環

受海域施工平臺空間影響，在進行長大鉆孔樁施工時，施工空間相對狹小，不利于泥漿拌制工作的開展。對此，泥漿隨著鉆孔的深度進行拌制。諸如泥漿拌合存儲容器、泥漿管道、大功率循環泵等均是拌制中的重點內容，同時也是泥漿循環系統的不可缺部分。

3.2 鉆孔施工

為提升鉆機位置的精確性，需事先利用全站儀設備進行樁位中線放樣工作，完成鉆機拼裝后利用履帶吊將其就位于指定區域，并能對鉆機的中心位置進行調整，確保鉆機滿足水平與垂直度要求，對應的水平偏差控制在1 cm 以內，垂直度偏差≤1/200。此外，利用焊接的方式將鉆機與預埋鋼筋進行固定處理，避免鉆進施工時出現位移現象。

（1）綜合考慮本工程的施工要求，選定型號為KTY300 的液壓動力頭鉆機進行施工，待鋼護筒打入黏土層1 m 以上，方可進行鉆進施工。總結當前的相關工程可知，可使用的鉆頭類型有兩種：①單環四翼刮刀鉆頭，對黏土及軟土地層尤為適用；②滾刀鉆頭，適用于泥質砂巖結構。鉆進作業時，如果遇到膨潤土等特殊地質，允許適當加大泥漿比重。本工程所使用的泥漿密度以1 m 為宜，粘稠度15～20 s，確保膠體率≥95%。任何一臺鉆機設備均需要配套一臺ZX-250 泥漿分離器，對泥漿做進一步處理，以提升泥漿的均衡性。此外，當展開氣舉反循環工序的施工時，應額外設置2 個空氣混合室，并將其置于鉆具上，特殊情況下可以適當提升鉆進壓力，確保鉆孔施工的順利進行[2]。

（2）清孔和成孔檢測。結束長大鉆孔樁施工后，需要對其進行清孔處理并對成孔質量進行檢測。在本工程中，基于泥漿循環系統的作用可以將孔內物質置換出來，確保孔底泥漿液完全被抽出；而后對孔洞上、中、下3 個部位的泥漿進行質量檢測。基于提升檢測精確性的目的，采用了DM-84 超聲波探測儀，具體圍繞孔深、孔徑以及傾斜度三大方面展開，將所得結果與工程標準進行對比，分析其是否達到工程標準。

（3）二次清孔。長大鉆孔樁施工對泥漿量提出了較高的要求，同時泥漿比是極為關鍵的一項內容。終孔施工前需將其比例控制在1.15～1.2，以縮短二次清孔換漿作業時間。二次清孔作業時，需挑選高性能泥漿材料，避免泥漿沉淀現象，在導管定位器的作用下將吊管固定在一定高度，使其與孔底保持一定距離，而后逐步進行送漿清孔作業，最后以勻速緩慢的方式下放導管。

3.3 鋼筋籠施工

本工程所需的鋼筋籠長度100 m，重19 t，綜合考慮清孔作業需求，最終將鋼筋籠分為4 個階段，單個節段重量控制在5 t左右。基于長線法完成鋼筋籠的制作，在施工過程中還要設置一個鋼筋籠對接臺座。在操作過程中，應對搭接頭進行詳細標記，確保后續施工可以直觀地找到各個搭接頭。此外，槽鋼圓環法也可以完成鋼筋籠施工作業，此時需要在鋼筋籠周邊2～3 m 的區域設置一道坎，以避免吊裝位移現象。

吊裝作業時，2 臺設備應同時運行，在加強箍圈中設置若干個槽鋼圓環，彼此之間的間距控制在2～3 m 范圍內，在吊帶吊臺的作用下將鋼筋籠吊起，隨后移動至指定樁位，經對位等環節后進行安裝。施工平臺鋼筋籠吊裝現場見圖1。

3.4 澆筑水下混凝土

進行樁基水下混凝土澆筑施工時，采用海工C35 水下混凝土；頻繁對坍落度進行檢測，確保其和易性能指標滿足水下灌注要要，同時緩凝時間≤600 min。導管安裝作業前，應做好密封工作，調整導管與孔底的距離，使其達到30 cm 及以上水平，而后在導管上部安裝漏斗，計算好封底混凝土用量。此后便可展開混凝土水下澆筑施工，整個過程必須確保混凝土連續供應導管埋深≥2 m，確保樁基具有足夠的完整性。在對樁身混凝土澆筑的同時，應注意做好泥漿的調配及外運工作，避免泥漿泄漏污染海域。

4 結束語

圖1 施工平臺鋼筋籠吊裝

綜上所述，在當前的公路海域橋梁工程中，長大鉆孔樁施工技術的重要性正逐步彰顯，它可以顯著提升公路海域橋梁的整體性能。與傳統方式相比，該技術具有一定的特殊性，因此在施工前需要做好現場勘察工作。綜合考慮工程需求，做好選材工作，對機械設備進行全面檢查，對施工人員進行培訓，以保證長大鉆孔樁施工的順利進行。