高速公路施工中鉆孔灌注樁技術的應用研究

趙國強

(山西路橋第八工程有限公司,山西 運城 044000)

1 鉆孔灌注樁技術在高速公路施工中的運用

1.1 鉆孔準備工作

在鉆孔施工前,相關工作人員必須對施工場地進行合理布置規劃,保證施工樁位、鉆架等放置到準確位置,保證水準點測定的精準性。同時,必須進一步明確施工組織,做好技術交底工作,保證各項施工安全性。在設置鉆架高度過程中,必須根據具體鉆孔深度、鉆孔位置,根據鉆孔中鉆具提升能力,對鉆架位置移動變化、下沉等現象進行嚴格控制。

1.2 護筒埋設

在設置護筒過程中,必須保證護筒內徑大于樁徑,工程鉆孔灌注樁施工中,護筒內徑為35.2 m。埋設護筒過程中,需要保證護筒中線和灌注樁的中線保持重合狀態,將兩者重合誤差控制在50 mm以內,傾斜角度應該控制在1%以下。若施工為旱地施工,則需要保證護筒埋設是底部周圍回填土進行分層壓實,保證護筒能夠高出地表30 cm以上；若為水中施工,則必須保證護筒高度應該高出水面1～2 m。具體來說,護筒埋設深度,需要結合施工現場實際情況、高速公路設計標準,將埋設深度控制在2～4 m。

1.3 鋼筋籠制作

在鋼筋籠制作過程中,必須嚴格的按照相關設計要求。如果對長骨架鋼筋籠,一般通過分段制作模式,分段長度則需要根據吊裝、運輸等具體情況確定,保證鋼筋籠運輸或吊裝中不會發生變形情況；為了能夠對保護層厚度進行控制,不僅需要錯開接頭,而且在外側設置墊塊。在鋼筋籠橫向需要設置4處以上的墊塊,而豎向空出2 m間距。在鋼筋籠骨架頂部設置吊環,制作完成后,必須有效地控制誤差范圍,底部誤差應該控制在50 mm范圍內,頂部誤差應該控制在10 mm范圍,箍筋間距誤差則需要控制在10 mm范圍內,傾斜度誤差控制在0.5%范圍內。

1.3 鉆孔與制漿

在制漿過程中,必須根據工程實際需要,合理控制配合比,對水、黏土、外加劑用量進行嚴格控制,在鉆孔階段更需要利用泥漿進行保護。鉆孔實施中,需要首先明確鉆孔位置,鉆進中對鉆孔速度進行控制,尤其是初始階段,鉆孔速度盡可能要慢,待鉆頭完全進入后逐漸增加鉆進速度。鉆進過程須保證泥漿的均勻性,也可以使用泥漿泵散布作業。在鉆進中,有可能遇到排渣不良、停鉆等問題,必須對泥漿密度進行認真檢查,同時查看水頭、黏度等指標,對問題發生的原因進行認真排查。

1.4 清 孔

待鉆孔深度達到設計標程之后,不能立即將鉆頭抬升,需要繼續旋轉幾圈,保證孔底虛土盡可能進入到鉆頭之后,為之后清孔提供便利。在鉆進停止后,對孔底孔徑、標高、孔深、傾斜度等進行認真測量,待測量結果全部滿足設計要求后,利用抽漿方式進行清孔。清孔排渣中,需要對孔內水頭進行嚴格控制,避免發生坍孔問題。在清孔處理結束干柱狀,對孔的外形、深度進行詳細測量,保證所有數據都能夠滿足設計要求,之后將鋼筋籠放置在孔內。如果清孔排渣工作不徹底,則需要及時進行二次清孔。

在鉆孔中,通過鉆桿深度能夠對孔深進行初步的判斷,但如果在清孔過程中不夠徹底,或者泥漿比重控制失衡,以致鉆具觸碰孔內壁,導致孔內清理不干凈,甚至會發生塌孔問題,也會對二次清孔效果造成影響。所以,提升鉆具后,必須使用專業測量工具對孔深等指標進行測量,同時考慮孔內環境導致的誤差問題,控制收縮率在1.2%以內。

1.5 水下混凝土灌注

對于水下部分,一般采用鋼導管進行灌注,導管內徑通常為250 mm,通過帶墊圈的法蘭對每一節導管進行連接,在下導管前需要進行接頭抗拉強度實驗、水壓承壓實驗。在放置好導管后,則需要進行升降實驗,避免發生觸碰孔壁、卡滯等問題。在攪拌站制漿完成后,需要及時運輸到施工場地,通過相關計算確定首批灌注的混凝土數量,確保導管初次埋置深度在1.0 m以上。在灌注中不斷進行提升導管,保證埋深控制在2～6 m,且灌注混凝土需要保持持續,中途不能間斷。

2 高速公路橋梁鉆孔灌注樁的施工質量控制措施

2.1 對各個施工環節進行嚴格控制

在高速公路鉆孔灌注樁施工過程中,由于涉及工作環節較多,必須對每一個施工環節質量進行有效控制,任何一個環節出現質量問題,都可能對整體鉆孔灌注樁質量造成影響。因此,必須采取有效的施工監督措施,對施工流程進行控制,優選施工工藝,控制各項施工技術指標。具體施工中,對各工作環節進行妥善控制,安排專門的技術人員、監管人員,發現安全、質量隱患需要及時進行處理,將隱患徹底消除,為工程質量提供可靠保障。

2.2 做好常見問題控制與優化

在高速公路鉆孔灌注樁施工中,常見問題包括鋼筋籠上浮、斷樁、坍孔、孔斜等。其中,鋼筋籠上浮是由于混凝土灌注速度過快,凝結時間短,在清孔中由于懸浮物過多導致鋼筋籠不穩定。針對這些問題,必須保證鋼筋籠綁扎穩固,導管安裝中需要確保其安插在鋼筋籠中心,灌注混凝土過程中隨時觀察導管位置,適當控制灌注速度,同時保證灌注過程的連續性；在清孔操作過程中,必須嚴格按照施工設計要求。

對于斷樁問題的發生,原因包括清孔操作后沒有及時進行混凝土灌注,以致形成沉積層,導致混凝土上升,最終出現斷樁情況；或者在灌注過程中發生停電、漏水等情況,導致灌注中斷混凝土凝結而斷樁。這就需要對灌注過程、清孔過程進行嚴格控制,同時做好備用電源,避免由于中途停電而發生斷樁問題。

坍孔問題主要是由于鉆孔中鉆速太快,泥漿不符合要求而無法發揮護壁效果，或者由于清孔操作不當而造成的。因此,必須有效地控制護壁泥漿質量,可以適當加入木質素減水劑提升泥漿性能,確保水頭壓力穩定。

孔斜主要是由于鉆孔中出現彎曲變化,導致鉆頭受力不均勻而發生偏移，或者是鉆孔過程遇到堅硬的石塊等。因此,施工中需要對鉆孔設備進行定期校正,保證鉆桿、鉆架等穩定；出現孔斜問題后,也可以采用土石填充,并對鉆機鉆孔進行控制。

2.3 整體質量控制

在所有工作完成后,需要對灌注樁整體質量進行嚴格檢查,根據相關科學理論,對灌注樁施工中相關數據進行審核,發現數據存在偏差,則需要及時修訂,對相關施工區域進行重新翻修。對于灌注樁抗壓能力也需要采取有效的實驗進行檢測,保證其整體質量滿足設計要求。

3 結 語

在高速公路工程項目中運用鉆孔灌注樁施工技術,能夠有效地提升整體工程質量。但在施工過程中,由于種種原因,可能會出現斷樁、鋼筋籠上浮、坍孔、孔斜等問題。因此,必須有效地落實每一個施工環節,加強質量控制,有效提升高速公路建設水平,在一定程度上推動了交通事業發展。當然,在未來發展過程中還必須不斷總結經驗,對常見問題進行優化,確保鉆孔灌注樁技術更好的服務于高速交通事業。

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