淺析橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)策略的應(yīng)用

文/蔡雄偉

1 前言

隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模不斷擴大，橋梁工程建設(shè)數(shù)量也隨之不斷增加，而橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大部分是采用鉆孔灌注樁，它的質(zhì)量對整個橋梁實體質(zhì)量起到重要作用，本文就鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用進行分析和探討。

2 橋梁施工中使用的鉆孔灌注樁技術(shù)分析

2.1 鉆孔灌注樁技術(shù)的定義

在橋梁建設(shè)中比較常用的技術(shù)就是鉆孔灌注樁技術(shù)，它在實際的應(yīng)用中主要是施工人員在施工現(xiàn)場的地基土中利用機械鉆進等方式形成樁孔，采用導管法灌注水下混凝土的施工方法，根據(jù)設(shè)計圖紙的受力構(gòu)造要求形成摩擦樁或嵌巖樁，承受橋梁上部結(jié)構(gòu)傳來的全部荷載，并將其傳送至地基[1]。

2.2 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點

橋梁鉆孔灌注樁施工，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地理位置、施工時間地點等，要求不高，使用范圍較廣。從市場反饋情況來看，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在成本耗費上通常較低，有利于成本控制，從而為橋梁施工提供較大便利。與此同時，鉆孔灌注樁技術(shù)成孔速度快、施工效率高、移動靈活方便、對環(huán)境污染小的特點，可以形成橋梁——地基一體化結(jié)構(gòu)，大幅度強化了橋梁整體抗震性能，所以在橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)中會采用鉆孔灌注樁技術(shù)進行樁的施工和建設(shè)[2]。

2.3 應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)的影響因素

在橋梁施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，可以有效發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，尤其是在中大型的橋梁樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用，能夠有效提高施工質(zhì)量。在實際鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中，為了提高施工質(zhì)量，施工中應(yīng)該綜合考慮影響該技術(shù)施工質(zhì)量的因素，同時還要按照鉆孔灌注樁技術(shù)的施工順序有序進行。首先，應(yīng)該要做好前期準備工作，準備好施工中需要利用的各種工具設(shè)備；其次，施工前也要做好鉆孔機的安裝和定位，避免施工因為鉆孔機的不穩(wěn)定性導致施工出現(xiàn)偏差；再次，為了防止孔壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，還應(yīng)該要設(shè)置鋼護筒；從次，在施工中合理調(diào)制泥漿進行鉆孔，也是避免坍塌的有效方式；最后，在施工中按照鉆孔、清孔、灌注的順序進行施工。

3 在橋梁施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)的對策

3.1 在地基鉆孔環(huán)節(jié)有效應(yīng)用施工技術(shù)

為了確定精準的孔洞位置，在測量時確保放線的位置，可以利用全站儀進行樁位的精準測算，避免出現(xiàn)裝置的位置出現(xiàn)偏差，然后使用鉆孔機進行作業(yè)。在鉆孔過程中要對鉆孔機的位置、孔徑、孔深精心確定，保護好孔洞。此外，在鉆孔過程中要關(guān)注地基的地層是否發(fā)生變化，及時將鉆孔過程中多余的泥漿進行清理，暫時將它們堆放到附近，然后統(tǒng)一進行配送到指定的位置[3]。

3.2 在清孔環(huán)節(jié)中有效應(yīng)用施工技術(shù)

當鉆孔的深度達到要求，施工人員根據(jù)孔徑以及垂直程度進行探測，能夠結(jié)合實際情況，運用測繩和探孔器。監(jiān)理部門要在施工結(jié)束后給予驗收，然后安排清孔作業(yè)。

這一步的主要目的是清理原有孔洞內(nèi)的雜物，能夠有效降低泥漿的密度與粘稠度，從而減少樁底沉渣厚度。這種做法能夠增加樁的整體承載力，通過正循環(huán)模式，使清孔后的項目符合施工要求。

清孔后的泥漿性能指標應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041－2000）中表6．8．3 的規(guī)定，即相對密度：1．03～1．10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：＜2%；膠體率：＞98%。樁底的沉渣厚度要求不大于50cm。

3.3 在鋼筋籠制作和安放環(huán)節(jié)中有效應(yīng)用施工技術(shù)

當成孔后，重點探測孔洞質(zhì)量，使用探孔器完成操作；探測合格后，方可將鋼筋籠放入孔中。針對鋼筋籠的吊裝，整個過程要保證不變形，施工人員可以采用25T 吊機和長吊索小夾角的方式，減少水平方向的力度；起吊時，通過兩根吊索懸掛在根部會合。

吊機的主鉤和副鉤都吊著繩索，先頂部后根部，當根部可以離開地面時，再迅速提高頂部到90°，從而實現(xiàn)根部的吊點與木墊垂直、入孔安裝[4]。整個制作、運輸以及吊裝過程都要有效控制防止出現(xiàn)變形。鋼筋籠的安放需要審查接頭處的質(zhì)量，如果不達標需要及時退回，以免留下安全隱患。當鋼筋籠放置時，需要墊上混凝土墊塊，保證鋼筋籠保護層，緩慢下降，降低孔壁被破壞的概率。

3.4 水下混凝土灌注

在水下混凝土的灌注過程中，施工人員應(yīng)該要注意的事項有：首先應(yīng)該將混凝土拌合物運輸?shù)叫枰嘧⒌牡攸c，檢查混凝土的坍落度和均勻性，若是發(fā)現(xiàn)混凝土不符合要求，則需要進行二次混凝土拌合，檢查其質(zhì)量合格繼續(xù)使用，若是不合格，則不得使用這批次混凝土；其次，當混凝土拌合物第一次下落后要連續(xù)混凝土灌注，同時控制導管首次埋入混凝土灌注面以下不少于1．0m；灌注過程中，導管埋入混凝土深度應(yīng)控制在2～6m 之間，灌注混凝土的過程中還應(yīng)該要經(jīng)常探測孔內(nèi)混凝土的位置，調(diào)整導管深度。灌注應(yīng)保證施工連續(xù)性，不能中途停止施工，施工場地要準備額外的發(fā)電機組，以便緊急時刻使用。一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，及時換上應(yīng)急發(fā)電機組，聯(lián)系攪拌站，確保混凝土可以連續(xù)灌注。

在混凝土灌注前應(yīng)布置護筒，灌注過程主要分成拌和與現(xiàn)場澆筑兩個主要環(huán)節(jié)。拌和過程對混凝土配合比、拌和時間等方面要求較高，在水下施工，坍落度控制在18～22cm。灌注過程勻速緩慢進行，定時檢測混凝土面高度。導管的提升與拆卸應(yīng)視具體情況而定，如果提升高度過高或者速度過快，則很大概率導致埋管深度無法達到施工標準要求。因此，在實際施工中一定要合理控制力度，防止出現(xiàn)導管損壞或掛籠問題。

灌注操作需要高于樁頂，一般高于設(shè)計0．8～1m，保證整體的混凝土強度。另外，多余部分需要施工人員在接樁前清除，并在灌注即將結(jié)束時統(tǒng)計核對混凝土的灌入數(shù)量，匹配灌注的高度。

4 鉆孔施工過程中的常見的風險和管理方式

用電安全問題。施工現(xiàn)場因為施工的復雜性以及眾多施工人員的走動，各種電氣設(shè)備、用電情況很容易導致觸電的可能。將施工材料堆放在臨時倉庫中，若是其中含有乙炔、氧氣等可燃氣體也很容易導致爆炸和火災問題，泄露了有害氣體會直接威脅到作業(yè)人員的人身安全。

4.1 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用的具體管理方法

在橋梁施工中采用鉆孔灌注樁技術(shù)施工，其中的施工量較大、復雜，存在很大的安全隱患，容易影響到人身安全和工程質(zhì)量，所以要做好鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用的管理工作。在實際施工中若是發(fā)現(xiàn)問題，一定要及時處理解決問題。針對工程項目設(shè)立不同的部門專門管理施工內(nèi)容、監(jiān)督施工質(zhì)量、管理機械設(shè)備以及安全應(yīng)急管理工作等，在現(xiàn)場施工中制定并健全橋梁施工管理制度，按照制度嚴格執(zhí)行，促使施工人員能夠按照圖紙合理應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，按照施工工序進行施工，及時分析和預測施工風險，根據(jù)實地施工情況設(shè)計適合的鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用方案。在施工前對所有的施工人員進行安全教育、崗前培訓，促使所有的工作人員增強責任意識，加強學習安全知識，從而保證施工安全和施工質(zhì)量。針對施工中使用的機械設(shè)備和材料，采購部門應(yīng)該嚴格把關(guān)質(zhì)量，堅決禁止不合格的材料和設(shè)備進入施工現(xiàn)場，同時在施工現(xiàn)場中對施工人員進行技術(shù)指導，正確操作鉆孔灌注樁技術(shù)。

5 鉆孔施工過程中的常見的問題及其措施

橋梁施工過程中，選用鉆孔灌注樁。如果在鉆進過程，泥漿的水位出現(xiàn)大幅變化或是泥漿出現(xiàn)漏失等現(xiàn)象，都表示孔壁有不同程度的坍陷，要及時處理。這種問題出現(xiàn)的原因有土質(zhì)過于松散或是護壁效果不夠好，護筒周圍沒有選用粘土進行密封。另外，鉆進速度過快或是成孔后沒有及時進行混凝土澆筑也會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。

當這種現(xiàn)象產(chǎn)生在松散易塌陷的土層中，應(yīng)適當埋深護筒并使用粘土包裹周圍，通過優(yōu)質(zhì)泥漿提升整體的粘度，降低對水位的影響。如果搬運和吊裝鋼筋籠，要對準孔位，防止因為位置不準確出現(xiàn)鋼筋籠變形的問題。成孔后，混凝土澆筑的時間需要控制在1．5 倍混凝土初凝時間以內(nèi)，監(jiān)督整個澆筑過程，保證澆筑質(zhì)量。

在橋梁施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁鉆進過程中，由于塑性土膨脹，會產(chǎn)生縮頸（即孔徑小于設(shè)計孔徑）。如果發(fā)生這種現(xiàn)象應(yīng)當采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時，增加泵量，加快成孔速度，在整個過程中促使孔壁快速實現(xiàn)變化。孔壁形成泥皮，孔壁不會出現(xiàn)滲水，也不會產(chǎn)生膨脹。施工人員可以使用焊接工藝，在導正器外側(cè)焊接一些合金刀片，其作用是在鉆進過程進行掃孔，如果出現(xiàn)縮頸，通過這種方法也能夠達到擴大孔徑的效果。

6 結(jié)語

總之，在橋梁施工中應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)是非常重要的手段。其中鉆孔灌注樁以及澆筑混凝土等技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮其應(yīng)用價值，施工過程應(yīng)該要重視不同施工環(huán)節(jié)中對該技術(shù)的應(yīng)用，達到符合施工標準的技術(shù)要求，提升橋梁工程整體質(zhì)量。