公路橋梁施工中沖擊鉆灌注樁質量控制措施研究

蘇龍昌

（大成工程建設集團有限公司， 福建 廈門 361012）

0 引言

九綿高速公路的北部連接G8513平涼到綿陽高速公路的甘肅段，南部連接G5京昆高速和G93成渝環線，是四川和甘肅兩省公路運輸的重要通道。對此高速公路的設計中所采用的標準是雙向四車道高速公路，汽車荷載等級是一級，設計速度為每小時80km；整體式路基和橋梁的寬度為25.5m ,地震動峰加速度值是0.20g；平曲線半徑的最小值是400m；縱坡的最大值為5%。本標段的路線程度為5.1km。設置的主要構造物包括1座特大橋，2座大橋，2座長隧道，還有2段高邊坡和1段擋墻。工期為一個月，合同總價是4.432億元。

1 公路橋梁施工中沖擊鉆灌注樁概述

在公路橋梁建設中，如果地質環境條件不是很好，地質缺乏穩定性，必然會對基礎結構施工質量造成不良影響。如果公路橋梁施工存在問題，不會造成經濟損失，而且導致人員傷亡事故。通過對事故原因進行分析，明確事故橋梁存在質量問題，即基層結構很容易變形，主要的根源是橋梁鉆孔灌注樁施工質量不符合要求。鉆孔灌注樁工藝中，主要的程序是在施工現場的指定位置鉆孔，將灌注混凝土直接灌入到土壤中[1]。打好樁孔之后，施工人員將鋼筋籠骨架放入到樁孔當中，之后進入到混凝土振搗環節。由于鉆孔灌注樁工程存在隱蔽性，存在很大的施工風險，所以，強化施工質量控制工作是非常必要的，保證工程質量，維護施工人員的安全，避免造成大量的經濟損失。

2 公路橋梁施工中沖擊鉆灌注樁質量控制問題

公路橋梁施工中，對于沖擊鉆灌注樁質量無法有效控制，主要體現為樁孔傾斜問題和鉆頭問題。具體如下。

2.1 樁孔傾斜問題

在進行鉆孔施工的過程中很有可能產生偏斜孔的問題，出現這種現象的主要原因在于，當鉆機就位的時候沒有檢查到位，或者鉆孔處的地質環境存在很大的差異。從原因的角度出發解決樁孔傾斜的問題，如果由于安裝鉆機的問題導致偏斜孔問題，就不能繼續施工了，立即停工并采取技術措施解決；如果由于安裝鉆機問題導致的，需要將鉆機立即移開，遠離鉆孔處，此時需要使用專業設備嚴格檢查鉆孔周圍。如果孔壁比較穩定，就需要采取加固措施，將鉆機支撐面積加大是比較好的方法。安裝鉆孔的時候需要按照規范進行，當這些施工完成之后才能進行下一次的施工。如果孔壁缺乏穩定性，就需要回填處理，經過夯實之后各項指標合格了，才能重新選擇鉆孔。如果出現偏斜孔是由于地質強度導致的，需要評估巖層，選擇合適的回填材料，按照相關的規定使用材料回填，靜置一段時間才能進行施工。

2.2 鉆頭問題

當進入到鉆孔施工階段的時候，要對內部產生的變化情況詳細觀察，就要控制好鉆孔的速度。要防止鉆孔施工的過程中出現移位的現象，需要鉆孔的中心按照有關規定持續作業，不能間斷。在進行鉆孔的時候，當達到一定的深度，就要查看孔的深度以及孔的直徑變化情況，如果地層出現變化，就要取樣并送到試驗室檢驗。剛進入到鉆孔施工階段，鉆頭最好選用小直徑的，當鉆進達到一定的深度之后，可以選用大鉆頭[2]。在鉆進的過程中鉆具要緩慢升降，保持勻速鉆進狀態，避免出現撞孔壁的現象。當鉆孔的時候，要嚴格控制鉆進的速度，如果需要停鉆，可以采用調節水位的方式，使得鉆孔的各項參數符合要求。

3 公路橋梁施工中沖擊鉆灌注樁質量控制對策

公路橋梁施工中，對于沖擊鉆灌注樁質量有效控制，需要做好施工前的準備工作，做好護筒埋置工作和成孔控制工作，最后將孔清理干凈。具體如下。

3.1 施工準備工作

其一，將科學的施工方案制定出來。在鉆孔灌注樁施工之前要做好各項準備工作。將施工技術方案制定出來是施工前準備的重要環節。保證施工技術方案的科學合理性，對工序要合理安排。比如，水下混凝土澆筑的時候要按照計劃進行，成孔工藝技術以及加工和安裝鋼筋等都要明確有關規定。施工專家小組將施工技術方案制定出來，監理工程師承擔審批方案的責任。

其二，對各類施工材料進行檢查。鉆孔灌注樁施工順利展開，質量合格的各種工程材料是基礎。在施工之前要對材料做好檢查工作，確保檢驗合格之后才能用于施工中。材料管理人員要按照技術規定展開工作，對此材料的檢查中要嚴格按照材料檢測程序執行。施工單位自主檢驗材料工作完成之后，監理工程師要對材料抽檢，保證材料質量。如果施工材料沒有通過初檢，還需要復檢，如果復檢的結果依然不符合規定，就要禁止這種材料進入施工現場。

其三，對施工機具質量予以檢測。公路橋梁鉆孔灌注樁施工中，大型的機械設備是必不可少的。在施工之前要對機械設備予以檢查，保證施工中使用的機械設備都質量合格。鉆孔灌注樁施工中必須要使用質量合格的設備，購買設備的廠家要具備合法的生產資質，不能使用自行改裝的鉆機，更不能使用非工程施工擁的鉆機。鉆孔灌注樁施工中，混凝土的使用量非常大，要保證混凝土質量可靠，就要保證混凝土拌制設備不會存在質量問題。為了防止施工機具在運行的過程中突然停止，就需要使用質量合格的施工設備，還要準備好備用的施工設備，避免由于停轉導致經濟損失。

3.2 護筒埋置工作

護筒中心與樁中心的平面位置會存在偏差，要控制在2cm 以內，垂直傾斜不能超過1%。護筒底部以及外側都要使用粘土回填，夯實處理，避免地表水漏入到孔中或者進入到護筒底口。護筒長度的確定要考慮到地質環境條件，做到因地制宜，護筒頂面以及埋深不能低于2.3m[3]。

在埋設護筒埋之前，要挖除護筒周圍0.5～1.0m 范圍內的土，夯填粘土到護筒底部半米以下的位置。如果護筒底不是粘性土，需要挖深換土處理，在筒底回填粘土，厚度為30cm～50cm，夯實，然后安放護筒。

3.3 成孔控制工作

在沖擊鉆灌注樁施工的過程中，最為重要的環節是成孔控制。通過對成孔有效控制，使得不符合施工要求的各種問題得以解決，建筑結構的承載力有所保證。比如，井徑、成孔的傾斜度以及成孔深度都要有效控制，井徑的規格確定需要在施工設計中與實踐相結合，施工人員對于井徑大小的控制需要考慮到不同的土層、不同的環境以及地質變化情況等等，保證護壁泥漿的比重符合要求。對于各種變化情況，如果施工人員需要在粘土中成孔或者非粘土中成孔，就需要將清水造漿注入其中，可以起到護壁的作用。這就要求施工人員經驗豐富，基于此控制公路橋梁施工鉆孔灌注樁質量，使得工程效率提高，施工速度加快。

3.4 清孔

終孔前，必須將有關資料（如設計圖紙、鉆孔柱狀圖、成孔記錄表、渣樣）帶到樁基終孔現場，邀請代表處、設計單位、總監辦進行終孔驗收。樁基終孔后，應及時填寫《橋梁樁基終孔結果記錄表》，將樁基終孔結果整理后上報總監辦，總監辦審核后上報代表處。

在終孔后，應對孔位、孔徑、孔形、有效樁長和傾斜度進行檢驗，檢驗合格后進入清孔階段。如果發現山體斜坡地帶原地面標高改變引起有效樁長變化的情況，應及時通知監理工程師和代表處，由代表處組織設計代表重新確定樁底終孔標高后方可繼續施工。

清孔采取二次清孔法，即成孔檢查合格后立即進行第一次清孔，并清除護筒上的泥皮；鋼筋籠下好，并在澆注砼前再次檢查沉淀層厚度，若超過規定值，必須進行二次清孔，二次清孔后立即灌注砼。

其一，第一次清孔。下放檢孔器，確認鉆孔合格后，應立即進行清孔；一次清孔需滿足規范要求達到的泥漿指標和沉淀厚度，只有在清孔達到規范要求后，才可以吊裝鋼筋籠，安裝導管。

其二，二次清孔。在吊入鋼筋籠以后，混凝土澆注前，對孔內的泥漿指標和沉淀厚度須再次進行檢測，如超過規定，利用導管進行二次清孔。（表1：清孔后應檢查泥漿指標，具體泥漿指標）

表1：清孔后應檢查泥漿指標，具體泥漿指標

為保證孔形、孔徑符合設計要求，鉆進中應采用檢孔器或成孔檢測儀檢孔。檢孔器具體規定為：整體直徑不小于設計樁徑，圓度誤差不大于5mm，有效長度為4 倍樁外徑，最外側縱向主筋可采用直徑22～25mm 鋼筋（有條件盡量使用圓鋼），長度與探孔器同長，間距為25～35cm；內焊圓形分布筋，采用直徑18～20mm 鋼筋彎制，必須保證圓度，間距為1.2～1.5m；為防止探孔器變形，應沿探孔器全長均勻設置4～6 道十字形或三角形加強鋼筋，采用直徑為18～20mm 的螺紋鋼。

如需換鉆頭前，必須經過檢孔，如檢孔器能順利放到孔底且鋼絲繩位置（拉緊時）不發生偏移時方可換成新鉆頭。如檢孔器不能沉到原來已鉆到的深度或鋼絲繩的位置（拉緊時）偏移護筒中心時，則考慮可能發生了彎孔、斜孔或縮孔等情況，應及時采取補救措施。(表1：鉆孔灌注樁檢測項目)

表2：鉆孔灌注樁檢測項目

4 結束語

通過上面的研究可以明確，公路橋梁的承載力日益增加，要提高工程質量，就需要改善結構。公路橋梁中，鉆孔灌注作為基礎部分，其質量與工程整體結構具有直接相關性。所以，鉆孔灌注樁質量要有所提高，就需要提高施工技術水平，確保鉆孔灌注樁結構的穩定性，使得公路橋梁跨徑增加，載荷也增加，保證公路橋梁安全。