探究公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝和質量控制

王二闖 中國水利水電第四工程局有限公司

1 前言

現階段，在我國公路橋梁工程項目中，鉆孔灌注樁技術屬于較為常用的新型施工技術。該技術通過機械鉆孔形成樁孔，之后再向樁孔中灌入泥漿，利用泥漿的循環流動性將碎石殘渣排出洞外，之后再向孔洞中安裝鋼筋骨架，用混凝土澆灌固定，施工結束后將泥漿排出孔外，待混凝土終凝轉化為穩固樁體形狀后方可結束施工，形成橋梁樁基。在公路橋梁的建設過程中，采用鉆孔灌注樁技術能夠加快工程進度，提高施工場地的有效利用率，達到節省工程設施投入量的目的。另外，此技術還可加強橋梁的整體負荷能力，在我國公路橋梁建設中被廣泛應用。本文對公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝和質量控制進行分析，望能為同類工程提供參考。

2 鉆孔灌注樁施工技術的基本特征

鉆孔灌注樁技術在公路橋梁的施工過程中與整個施工工程的質量有著極為密切的聯系，鉆孔灌注樁技術也是一種具有隱蔽性特征的工程，因此，為了保證鉆孔灌注樁的施工質量，就需要加強施工人員對整個工程的施工過程的全面管理和控制。公路橋梁在施工過程中，施工人員需要根據該施工工程所在的區域的地質環境和條件來選擇合適的施工方案，因為該施工過程的流動性較大，所以無法保障施工的穩定性，從而對整個工程的施工建設都有著較大的困難。在實際的公路橋梁工程的施工中，應用鉆孔灌注樁技術可以有效的提升工程的穩定性，同時還能改善該工程施工區域的地質情況，從而優化了整個項目的技術運行結構。

3 公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝

3.1 位移控制

鉆孔灌注樁施工中，在軟基土壤作用下，可能會造成新澆筑砂漿凝結速度過慢的問題，后續施工會因為相鄰樁體擠壓出現側移。因此，采用位移控制技術控制施工順序和樁基施工間隔，可以減少相鄰樁基之間的擠壓情況；也可以在樁體混凝土達到一定強度后，再進行相鄰樁體施工。施工前應做好勘察與設計工作，確保樁體定位精度，保證灌注樁施工質量。如果路基區域水位線較高，需要人工降水、增設排水系統，從而分散土壤側壓力。樁體施工區域每隔一定距離設置孔隙水壓力計，檢測孔洞土壤是否出現位移、擠壓、沉降等情況。

3.2 測放樁位，埋設鋼護筒

鉆孔樁施工具有系統性，若前期準備工作不到位則必然會對施工質量造成影響，因此需在合理的位置處理墩位場地，在全站儀的支持下確定合適的墩位并放樣，在該處測放樁心，此部分可通過設置木樁的方式以達到標識的效果。埋設鋼護筒包括兩個環節，即挖填和震動下沉，要求將所有護筒埋深控制在2m～4m，超出自然地面的部分至少為30cm，產生的空隙可使用黏土回填，確保鋼護筒具有足夠穩定性。護筒沉設過程中應保持豎直狀態，頂面位置偏差≤5cm，傾斜度≤1%。根據現場情況，施工中若周邊線路有列車通行，極易對施工工作造成影響，甚至出現塌孔現象，因此在原護筒埋入深度基礎上進一步加深。結束護筒沉設作業后，于頂面均勻鋪上石碴，設置鉆機軌道，在周邊區域挖排水溝，為滿足高效的施工要求，要在墩位周邊設置泥漿池。

3.3 鉆機成孔施工

鉆機成孔需要注意的內容眾多，施工人員應該在前期在孔內灌注泥漿，但是灌注泥漿的做法在孔內有水的情況便不能使用，為了保證相關環節的工作順利進行，可以將泥漿替換為粘土，并直接向孔內投放粘土，用沖擊錐以小沖程反復沖擊造漿其目的在于鞏固護筒角。其次，在鉆機施工過程中，需要掌握不同階段施工要點，在淤泥層、粘土沖擊環節中，應該選擇沖程為1.0m～2.0m 的鉆頭進行沖擊作業。砂層沖擊階段為了進一步提升施工作業水平，可以在孔內投入粘土以及小片石，使用沖程為0.5m～1.0m的鉆頭反復沖擊，提升護壁的緊固程度。在施工過程中，鉆機工作面對的土質不同，需要靈活的轉變作業手段，面對巖層、堅硬漂石地礦時，應該選擇重錘小沖程進行沖擊作業，施工人員在沖擊作業期間還需要關注成孔內是否浮出石子，如果浮出石子鉆渣粒徑在5mm～8mm范圍內，說明泥漿濃度合適，如浮出石子鉆渣粒徑小又少，表明泥漿濃度不夠。另外，工作人員需要了解在任何情況下，最大沖程不宜超過6.0m。

3.4 終孔、清孔

經一段時間的鉆進施工后，若滿足設計標高要求即可清孔，首先提升鉆頭使其與孔底的間距維持在200mm～300mm，此過程中鉆頭回轉并維持泥漿循環，將殘留在孔內的泥漿置換出來，有效處理沉渣。結束清孔作業后檢驗泥漿性能，要求比重為1.03g/cm3～11g/cm3，含砂率＜2%，黏度17Pa·s～20Pa·s。結束上述工作后，再檢驗鉆孔施工情況，如孔深、孔徑等，應確保無誤。

3.5 注漿

在正式注漿前，檢查導管連接頭質量情況，連接必須緊固、結實，否則會直接影響砂漿注漿質量，難以保證樁體的承載性能。還要檢查導管連接部位是否存在縫隙，一旦存在縫隙，在注漿時會導致部分砂漿進入導管當中，若不及時處理管內泥漿會凝結造成管路堵塞。為了避免這一問題，需要加強導管的日常檢驗工作，內部不得有異物，注漿前確保導管連接部位的緊密性，如果存在縫隙問題則需要重新連接或者直接更換新的導管。注漿應勻速進行，直到孔洞漿液溢出且不冒泡時再緩緩拔出導管。導管內砂漿必須及時用清水清理，避免堵塞。如果導管中有較多的雜物而影響注漿，此時需要將導管拔出，把鉆頭深入導管中清理，確保導管不滲漏、無堵塞后再注漿。

3.6 制作鋼筋籠、吊裝就位

鋼筋籠是工程中非常重要的建筑材料，施工人員制作鋼筋籠需要確定其型號、種類以及直徑，需要嚴格按照圖紙要求制作，同時樁基鋼筋籠在鋼筋場地集中加工后用加長平板車運往樁位處。主筋連接采用焊接，如直徑≥25mm 時采用直螺紋套筒連接并保證接頭錯開，按設計要求設置加強箍（每2m一道）及保護層定位鋼筋。長樁骨架應分節段制作，分段長度根據吊裝條件確定，確保不變形且接頭錯開，半成品標志牌是每節骨架都應用的標記，施工人員在鋼筋籠制作階段還需要掌握樁號、標明墩號、清楚質量狀況、節號，在確定焊接質量標準的基礎上還應該做好鋼筋間距控制工作。對設計有聲測管的樁基，按設計要求固定聲測管。鋼筋籠安裝一般采用吊車吊裝，對準護筒中心緩慢下放，下放時應防止碰撞孔壁，第一節鋼筋籠放入孔內，與此同時取出臨時十字加勁撐，并在施工過程中在護筒（護壁）頂用工字鋼穿過加勁箍下掛住鋼筋籠，保證工字鋼以及鋼筋籠的放置方位不出現問題，前者需要水平放置、后者需要垂直放置。對準吊放第一節與第二節鋼筋籠后，需要按照工藝要求進行焊接或者機械套管連接、下放，重復安裝動作完成鋼筋籠安裝作業；對設計有聲測管的樁基，應確保聲測管的連接質量，保證垂直度和密封性能。

4 公路橋梁鉆孔灌注樁施工質量控制

4.1 施工準備階段

在鉆孔灌注樁準備階段，需要掌握灌注樁施工要點，在方案完成后應該組織相關人員進行方案校對，保證方案具備可實施性后才可以通過施工方案。審查施工方案常用的方法為地質調查、規范標準、結合工地勘察數據、圖紙設計、施工技術、安全標準、應急預案、編制依據等。

4.2 分析鉆孔壁塌方情況

鉆孔壁塌方情況是公路橋梁建設中出現的較大事故，對于施工工作的影響十分巨大，可能大量損壞施工的前期工作，因此，在鉆孔過程中，必須注意防止這一現象產生。通常來講，這一現象的產生與工作人員的操作不當有關，可能在鉆孔作業中沒有按照規范的流程進行施工，或對護筒埋置、鉆孔清理工作完成不到位，使得其不符合施工要求，因此，導致了鉆孔孔壁塌方。對此，監管人員應當注意對施工人員技術培訓和有限監督，保障施工人員在每個施工環節都能按照有關規定嚴格施工。

4.3 混凝土灌注采用導管法

混凝土下料斗為3m3，上面放篦子。為確保混凝土灌注的連續性，灌注用吊斗與吊車及混凝土運輸罐車需配置合理、銜接緊密，同時需保證作業現場的水電供應，避免因混凝土初凝導致的卡管事故。對于檢測灌注混凝土表面高度的工作人員，需按照規定密切監視測量過程，認真核對測量結果，保證提升導管的過程不出現失誤。拆除導管時需逐節進行拆除。

4.4 施工階段

施工階段是公路橋梁施工技術管理的一項重點內容，做好該方面工作可以大大提升公路橋梁施工技術管理的效果。施工階段實施公路橋梁施工技術管理的內容如下：①從施工現場的角度出發，必須加強施工現場的監控力度，嚴格執行各項施工技術，避免產生施工技術問題。同時，在管理時，應當約束施工人員的施工行為，促使施工工序規范化。另外，公路橋梁工程在施工時，很容易受到不良因素的影響，出現突發情況，若是不及時解決就會影響工程的施工質量。因此，應當制訂應急方案，一旦出現突發事件，需要立即啟動應急方案，避免產生較大的事故。②針對施工階段的施工技術管理，施工放樣是一項重點內容，例如公路橋梁路基施工的過程中，小樣以及定線等方面都需要有序地進行，并且應當準確地掌握中心線的位置，確保路基施工的效果。同時，應當在路基兩側做好排水渠道，避免地表水路基結構造成嚴重的影響，這樣不僅可以保證工程的施工質量，對于后期的養護作業也是非常有利的。

4.5 為防止鋼筋籠上浮問題

混凝土灌注開始階段，需要密切注意混凝土澆筑的標高和導管的埋設深度，當灌注的混凝土頂面達到距鋼筋骨架底部1m 左右時，應適當降低混凝土的灌注速度；當混凝土灌注面超過鋼筋籠底端4m 時，應及時將導管提到鋼筋籠底端2m以上，可恢復正常灌注速度，但嚴禁將導管提出混凝土表面。當出現鋼筋籠上浮問題時，應立即停止灌注作業，及時計算導管埋深和混凝土面的標高，并提升導管到合適位置再繼續澆筑，上浮現象即可消失。

5 結束語

在公路橋梁項目中，為了確保項目可以按時移交，并能達到驗收標準，施工單位一般會采用鉆孔灌注樁施工技術，雖然灌注樁施工工藝流程并不復雜，但是同樣需要加強施工階段掌控力度，通過完善橋梁施工的檢驗審核工作、加強鉆孔灌注樁施工質量控制、滿足公路橋梁鉆孔施工要求等手段，保證項目順利運行，為施工單位帶來經濟收益。