橋梁樁基中沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術

肖志國

（福建海峽人力資源股份有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000）

0 引言

沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術是橋梁樁基建設中常用的一種重要技術，該技術具有鉆孔速度快、施工受限較小、鉆孔質量能夠得到充分保證的多項優勢，所以在橋梁建設工程中的應用日益廣泛。沖擊鉆鉆孔灌注樁技術對于施工水平要求較高，需要嚴格按照施工工藝流程進行，從而保證橋梁樁基整體施工質量。本文結合廈門市某橋梁工程的具體案例，對沖擊鉆鉆孔灌注樁的應用方法進行詳細介紹，希望能夠對我國橋梁工程建設行業有所幫助。

1 工程案例

本次橋梁工程位于我國廈門市地區的某段市政道路中，線路總長度為2.57km，線路全段建設有一座大型橋梁，總長度為453.08m。因為該橋梁所處區域的地質情況較差，存在部分軟土層和沙土層，為了保證施工質量，結合前期現場勘察資料，技術人員設計采用沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術，該樁基施工技術符合現場環境要求，能夠有效提高本次橋梁工程整體質量。按照該橋梁建設的基本情況，沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝流程：初步放樣→筑島回填→樁位放樣→埋設護筒→樁機定位→樁位復測→鉆孔→成孔檢測清孔→鋼筋籠安裝→導管安裝→二次清孔→混凝土澆筑→破樁頭。

2 沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術的具體應用

2.1 初步放樣施工技術和筑島

在該橋梁工程正式開展前，需要將施工區域的排水、施工便道以及樁基周圍地上、地下障礙物等進行相應地處理，保證施工現場環境質量及場地的平整堅實，并對橋梁現場進行換填，將其平整壓實，從而確保施工機械設備能夠順利進出施工現場，保證鉆機能夠處于平穩的運行狀態，之后按照控制點復測報告所提供的導線點和水準點采用全站儀和水準儀進行準確定位，確保初步放樣定位準確性，橋墩中線在橋軸線方向中的位置誤差不能超過±10mm，否則會影響后續的施工質量，定位后將其成排成列進行放樣，放樣后采用鋼尺對其進行核對，確保所有放樣點位準確，避免對后續的施工造成影響。在筑島方面，因為本次橋梁施工現場為淺水，所以通過草袋圍堰的方式進行筑島，填充采用普通中粗砂，筑島高出水面2cm，高出樁頂高程1m 以上。

2.2 護筒埋設施工技術

護筒埋設是本次橋梁樁基工程中的重要環節，具有導向和定位等作用，靠護筒內的水位和泥漿比重使孔內水壓超過外部水壓，從而能夠防止塌孔問題出現，本次工程中所采用的護筒內徑超過樁徑約300mm，護筒頂高度應超出地面0.3m 以上，鋼護筒壁厚15mm，采用Q345 鋼板卷制，高度在2～4m 范圍內，如遇不良地質可適當加長護筒埋深。

2.3 鉆孔施工技術

在泥漿的配置方面，泥漿質量能夠直接影響鉆孔施工質量，本次工程中對泥漿配置進行全方位把控，配置的高質量泥漿在長期停轉的情況下不會產生過量的沉淀物，同時能夠使孔壁形成具有一定黏性和密度較大的泥層，泥層能夠防止孔內泥漿滲透，從而減少孔內水頭降低速度，提高孔壁穩定性，是提高鉆孔施工質量的有效方式，能夠對鉆孔起到良好的保護作用。其次，在采用沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術過程中，鉆機就位前需要對沖擊鉆及其他設備進行檢修，防止鉆機和其他設備存在質量問題，如果發現存在問題需要立即對其進行維修；鉆機及其他設備準備完成后，需要保證設備平穩，不能出現沉降或位移等問題，從而確保開孔位置準確性；沖錘所用鋼絲繩和鋼護筒的中心誤差需要控制在±1cm 之內，升降錘頭時必須保證平穩緩慢，不能與護壁和孔壁產生碰撞，否則會導致護壁和孔壁被破壞；鉆孔作業必須保證具有連續性，并對鉆孔過程進行記錄，鉆孔完成后需要對沉孔質量和泥漿效果進行檢測，從而防止出現質量問題，當發現存在質量問題時需要立即更正，并隨時補充新的泥漿，能夠有效避免孔壁坍塌等問題出現；在鉆孔過程中，本次工程每沖完1～2m 對鉆孔直徑和豎直度，并密切關注地層的變化情況，當發現問題時，應立即停止沖擊，并采取有效措施。

2.4 成孔檢測和清孔技術

首先，在成孔檢測方面，本次工程中成孔檢測包括鉆孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底部標高、鉆孔深度、鉆孔直徑以及護筒頂部標高等，鉆孔中心位置控制在施工方案要求的±5cm 之內，傾斜度小于要求規定1%，鉆孔深度超過設計要求，整體鉆孔質量合格。其次，在清孔技術方面，在確保成孔質量合格后開展清孔施工，本次橋梁工程中清孔采用換漿法清孔，清孔指標包括鉆孔內的泥漿性能以及沉渣厚度等，必須保證經過清理后的各項指標符合設計要求，才能夠保證鉆孔施工質量；鋼筋籠安裝及導管安裝完成后，立即開展第二次清孔處理，從而確保能夠全部符合要求。

2.5 鋼筋籠安裝技術

對于鋼筋的進場要進行驗收工作，進行一定的外觀檢查、力學性能試驗、焊接試驗、機械連接試驗，做到保證質量和尺寸符合規定的要求。

在鋼筋籠焊接制作環節，需要保證縱橫鋼筋交叉點焊接，確保鋼筋籠焊接質量，并根據施工設計要求，每2m 設置不少于4 個水泥砂漿保護層，水泥砂漿塊采用樁基同強度砂漿制作的，防止鋼筋籠安裝時出現碰撞問題；在鋼筋加工廠將鋼筋籠分節制作完成后，運輸至施工現場，需要吊車將鋼筋籠吊起，在確保清孔質量后，需要吊車將鋼筋籠吊起，將鋼筋籠分節安裝在樁內，并采取相應的保護措施，安裝速度需要保持勻速緩慢，防止鋼筋籠因碰撞出現變形問題。安裝時需要準確對準鉆孔中心位置，采用專用吊車進行安裝，安裝速度保持勻速緩慢，從而能夠保證鋼筋籠安裝施工質量。鋼筋籠安裝過程中，需要確保鋼筋籠安裝規范，防止出現失誤操作或不符合規定的操作，從而能夠有效避免鉆孔塌陷問題發生。

2.6 導管安裝施工技術

本次工程中采用300mm 鋼導管，在安裝前對鋼導管的水密性、承壓性以及接頭抗拉進行檢測，確保全部符合標準后開展安裝施工。在鋼導管安裝作業時，保證導管處于鉆孔中心位置，且需要在混凝土灌注前開展升降試驗，使鋼導管能夠安裝在居中位置，導管安裝需要保持勻速緩慢，避免出現鋼導管卡在鋼筋骨架或與孔壁產生碰撞，導管安裝距離鉆孔底部30cm 時停止[1-3]。

2.7 灌注水下混凝土施工注意事項

灌注水下混凝土是本次橋梁樁基工程中的重要基礎工序，需要在確保成孔質量和清孔處理合格后開展；混凝土灌注之前，應先檢查其坍落度與溫度。其中，坍落度應保持在180～220mm 范圍內，溫度不能低于5℃。后續到達澆筑點的每車混凝土都應檢查。第一批混凝土的用量需要確保導管初次埋深口1m 與填充導管底部的實際要求。混凝土攪拌運輸到灌注區域時需要對其均勻性和坍落度進行檢測，防止出現混凝土質量不合格的問題，如果發現混凝土質量不能滿足實際要求，則需要對其進行二次攪拌，二次攪拌如果還不能達到要求則不能使用，需要更換新的混凝土；在第一批混凝土灌注到鉆孔底部后，需要對鉆孔內的混凝土結構面高度進行檢測，其高度不能超過導管埋深要求，在高度符合規定的情況下正常灌注即可；灌注水下混凝土開始后需要保證施工連續性，不能中途停止施工，否則會對已經灌注的混凝土質量造成影響；導管在提升的過程中，必須保證軸線豎直且位置需要居中，緩慢提升導管，如果導管法蘭與鋼筋骨架相撞，則需要移動導管使其脫離鋼筋骨架后移動到鉆孔中心位置。當導管提升到法蘭接頭露出鉆孔以上一定高度時，將第一節和第二節導管進行拆除，此時需要停止灌注施工，將漏斗去除，重新卡牢井口的導管，之后將導管接頭的螺栓松開，將吊鉤掛在等待拆除的導管上部，當螺栓拆除后將導管吊起并緩慢下放，將漏洞重新插到井口導管內部，對位置進行核對，之后繼續開展灌注施工。為了全面保證灌注施工質量，當灌注達到樁基頂部一定高度時，需要減少灌注施工時間，并對鉆孔進行清理[4-5]。

2.8 破樁頭施工技術

本次橋梁工程中，采用風鉆機進行破樁頭施工，破樁施工指導樁頭達到標準設計高度，并需要保證鋼筋完整性，同時需要確保樁頭平整、整潔，并注意防止對樁基非清除部分的損壞與振動，按設計要求對每根樁進行聲測法檢測。

2.9 橋梁樁基施工常見質量問題與預防處理

（1）沖擊鉆孔偏斜。鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石，在軟硬地層交界處巖面傾斜較大，樁機所用沖錘偏心大或者掉齒，樁機未安裝水平或產生不均勻沉陷、位移。

預防處理措施：樁機安裝就位前對軟弱地基進行換填，樁機每側使用雙排枕木并均勻著地，施工有輕微下沉時，應及時調整至水平。沖孔過程中應經常檢查錘牙、錘體是否完好，確保沖錘不偏心及不掉齒；當巖面傾斜度較大時，可以往孔內回填硬度與巖面接近的片石或碎石，回填高度不小于巖面0.5m 以上，采用低錘密沖，反復校正，直至將巖石面修平為止；當沖孔過程中，出現孤石或探頭石時，回填碎石或將沖擊鉆沖錘調整至探頭石的較高側，沖錘沖程提至2m 以上猛擊探頭石，直到破碎后馬上改為低沖程;由沖錘原因導致孔斜時，應補焊好沖錘錘齒。

（2）孔壁坍塌。護筒埋置較淺，護筒底部土層厚度不足，出現漏水；孔內漏漿或清孔時沒有及時補充漿液，導致孔內水頭高度不夠，外部水壓大于孔內水壓；沖擊鉆的沖錘或安裝鋼筋籠時對孔壁造成碰撞，泥漿的相對密度過小，水頭對孔壁的壓力小，在軟弱地質層中沖孔進尺過快或未及時變動泥漿的密度；清孔之后未能及時進行灌注混凝土，沖孔過程時停錘時間較長，孔內水頭未能保持在孔外水位線2m 以上，降低了對孔壁的壓力。

預防處理措施：根據地勘資料，對不同的地質情況，調整合適的泥漿比重和沖孔速度；埋置護筒時，周圍及底部應用黏土夯實；在升降沖錘或安裝鋼筋籠時，盡量保持豎直，不要碰撞孔壁；沖孔施工時禁止大型設備或車輛通過。成孔及時清孔后，應盡快灌注混凝土；如果只是輕微塌孔，可采取加大泥漿比重，提高孔內泥漿水頭，增大孔內壓力；如果塌孔發生在孔口時，可采取接長護筒，護筒周圍采用黏土重新夯實，重新開始沖孔；如果發生嚴重塌孔時，采用砂類土或摻入不小于5%水泥的黏土回填，待回填物穩定后，選用小沖程及低速重新進行沖孔。

3 結束語

綜上所述，本文結合廈門市某橋梁的具體工程案例，對沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術的具體應用進行全面分析，希望能夠對我國橋梁建筑施工行業起到一定的借鑒和幫助作用，全面提高橋梁建筑質量。