探究公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝和質量控制

（福建路港（集團）有限公司，福建 泉州 362000）

1 概述

我國公路橋梁的建設其水平已躍升于世界先進行列，離不開廣大橋梁建設者的精心設計和施工，為確保橋梁施工的質量和安全，必須對其進行有效的施工控制。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，影響灌注樁施工質量的因素較多，必須嚴格按照既定的施工工藝進行，否則將給整座橋梁工程帶來嚴重的質量問題。本文結合某新建公路橋梁鉆孔灌注樁施工的實踐，就沖擊鉆施工的施工工藝、質量控制等問題作簡要的論述。

2 工程概況

在某市國道的橋梁工程建設當中，采用的是裝配式預應力混凝土T梁橋，橋梁全長658米，全橋樁基共有110根，樁基設計長度為25～30米，樁位地質情況為：粉質粘土、淤泥質粘土、碎塊狀強風化花崗巖、破碎中風化花崗巖及微風化花崗巖。

3 鉆孔灌注樁施工工藝流程及技術要求

根據現場地質情況，施工采用沖擊鉆，因為沖擊鉆適用于卵石、堅硬漂石、巖層及各種復雜地質的橋梁樁基施工。鉆孔灌注樁工序流程參照圖如下：

3.1 施工前提條件

樁基開工前，需要確定工程使用的相關技術，同時由參與項目的各單位審核施工方案以及施工圖紙，確保施工場地的水文資料以及地質資料完備，在此基礎上相關工作人員已經完成技術交底，同時材料已進場并檢驗合格，施工已放樣并滿足精度要求。

3.2 埋設護筒、鉆機就位

埋設護筒時，因樁位地質為粉質粘土、淤泥質粘土，護筒四周應以粘土填筑，并分層夯實處理，通過已放樣的樁位定出護筒的圓心位置，孔口使用2-3m高的鋼護筒，直徑大于樁徑至少20cm，壁厚5mm，護筒底部埋設深度，旱地不少于1.0-1.5m。，護筒頂要高出地面或水位30cm左右，河道處高出水面150cm，使用護筒內水頭同時在頂部焊接吊環以及加強筋，開出水口。在鉆進過程中需要核查護筒位置是否正確，在鉆進階段是否出現偏移、下沉的情況，并要及時處理。護筒位置偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。

埋設護筒后，即可進行鉆機就位，就位前應對鉆機設備進行檢查和維修，立好鉆架并調整安設好起吊系統，將鉆頭吊起，只要使鉆錐中心對準測量放樣時所測設的樁位即可。其對中誤差不大于5cm。

3.3 粘土造漿

在鉆孔灌注樁的施工過程中，鉆孔泥漿具有挾渣、冷卻鉆頭、穩定孔內水位、增大靜水壓力、防止塌孔的作用。通常采用水、粘土和添加劑按適當配合比配制，在泥漿池內制備，泥漿池容量為20m3，并設容量為15m3的沉淀池兩個，串聯并用。

3.4 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1.0～2.0m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0.5～1.0m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5～8mm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。

3.5 成孔檢驗及清孔

成孔檢驗采用檢孔器對成孔進行孔徑、傾斜度的檢查，檢孔器采用專用檢孔器進行檢驗，條件限制時可采用鋼筋籠檢孔器，鋼筋籠檢孔器外徑比鋼筋籠外徑大10CM，長度不小于孔徑4-6倍，當鉆孔達到設計標高并經檢查符合要求后，應立即進行清孔作業，用換漿法清孔，沖擊鉆清孔后的指標：泥漿比重在1.03-1.10，黏度在17-20，含砂量小于2%。

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2米一道）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。

3.7 接裝導管和砼料斗

水下砼的灌注需要掌握樁徑、導管直徑，使用導管法完成接裝導管的工作，確定樁徑、導管直徑按樁長和每小時通過砼的數量，同時在導管接裝階段還應該關注導管壁厚，需要保證其壁厚可以達到剛度以及強度要求。另外，導管使用前必須做拼接、水密、承壓、接頭、抗拉等試驗。

3.8 灌注水下砼

灌注砼前，應該完成相關準備作業，二次清孔除掉其中的雜物，掌握施工要求保證孔底沉淀層厚度達到規定要求，在施工作業之前還需要認真完成灌注作業前各項施工工序的檢查工作，當施工方案征得施工監理工程師同意后才可以進行灌注作業。

灌注砼施工環節中需要注意很多細節，工作人員需要掌握施工工藝要求，同時還需要保證抗滲性能、水下砼的強度、塌落度等施工參數都達到規范標準，只有在這種情況下才能進行施工作業，保證砼的生產能力可以達到施工作業要求，讓樁孔能在規定時間內完成灌注工作。在灌注砼的過程中，需要重視首批砼灌注作業要求，控制導管下口至孔底的距離，并將兩者的距離控制在25～40cm范圍內。另外，剪球灌注開始后必須連續作業，防止螺栓以及作業工具掉入孔中，加強施工現場管控力度，并在施工完成后進行現場清潔處理，防止因現場雜物隨意擺放影響施工進度，降低施工質量。

3.9 成樁檢驗

當一個橋墩最后一個樁身砼強度達到設計強度的70%時，即可進行承臺開挖，風鎬鑿除樁頭，準備檢測，樁基檢測委托有資質的檢測部門來承擔，按照設計及規范要求進行檢測并提供檢測報告。按規定制作砼試件，檢查樁砼強度。

4 鉆孔灌注樁施工質量控制要點

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 施工作業階段

在鉆孔灌注樁施工中，以泥漿質量及水下砼灌注控制為重點，成孔質量的好壞是鉆孔灌注樁施工技術的關鍵所在，而成孔質量又被泥漿質量所決定，泥漿比重、含砂率是泥漿性能的重要指標，好的泥漿具有密度高、黏性高、滲透性能弱等優點，可以在鉆孔過程中在孔壁的表面形成一層泥漿護壁，但是泥漿稠度太大時會附在孔壁形成阻力，影響鉆頭鉆進速度，且易發生樁孔偏移，稠度小，則孔渣難以充分懸浮影響鉆進。由于不同的地質要使用不同性能指標的泥漿，因此施工人員在工程作業階段，需要結合設計部門提供的關于地質勘探方面的資料，分析不同地質對泥漿黏度、泥漿比重、鉆進速度等參數的要求，比如遇松散地層時，應加大泥漿稠度提高泥漿黏度，以加強護壁，表1為泥漿性能指標控制表。

表 2 泥漿性能指標控制表

水下混凝土灌注是成樁的關鍵，灌注時應保證好人力、物力，特別是要對設備進行檢查，有條件的要多配備一組設備，并配備一臺發電機，以防停電。進行水下混凝土灌注作業階段，需要按照材料質量檢查程序保證進入場地的每批材料質量都達到施工作業標準，這是確保灌注樁質量的有力保障，同時配合比應通過實驗確定。塌落度宜為180～220mm，水泥用量不少于360kg/m3，并宜選用中粗砂，粗骨料的最大粒徑不應大于導管內徑的1/6-1/8和鋼筋最少凈距的1/4，同時不得大于37.5mm，為改善和易性及強度，可適當摻些外加劑。鉆孔灌注樁灌注應連續進行，中途不得停頓，并在灌注過程中要經常測量導管的埋置深度，以便于掌握拆導管的時間。

5 結語

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。