大直徑鉆孔樁施工技術在公路橋梁工程中的應用

劉春生

（中交四公局第二工程有限公司，北京 101100）

1 工程概況

某公路大橋工程項目線路全長42 km，沿河路段橋梁全長1 300 mm，重點建設內容包含30 m預應力現澆箱梁南引橋、裝配式預應力混凝土小箱梁北引橋、98 m+270 m懸索橋，墩臺基礎結構采用鉆孔灌注樁，含多種樁徑控制標準，即1.0、1.25、1.5、1.8、2.2、2.5 m。以旋挖鉆為主要施工設備，組織鉆孔樁的施工作業，泥漿護壁，并灌注水下混凝土，構成完整、穩定的樁體結構。

2 施工準備

以設計圖紙為準，布設基線控制網，測定樁位。全面清理施工現場的雜物，針對軟土采取換填措施，并適度夯實，以提高鉆孔樁施工現場的平整性、穩定性。針對鉆孔場地陡坡的情況，應將其挖成平坡，再進行下一步施工，根據施工物資的運輸需求，修筑施工便道。

3 大直徑鉆孔樁施工技術分析

3.1 埋設護筒

鉆孔前應將孔口護筒埋設到位，要求該裝置的內徑大于鉆頭的直徑，應大于40 cm；相較施工水位或施工現場的地下水位，到位后的護筒頂面宜高出2 m。

（1）在旱地或淺水段埋設護筒時，需針對性考慮現場地層條件，黏性土、砂類土的護筒埋設深度分別需達到1 m以上、2 m以上。

（2）若現場為松軟狀的表層土，考慮護筒的穩定性要求，應確保其埋置在堅硬密實土層中的深度達到0.5 m。

（3）在岸灘上組織護筒的埋設作業時，重點處理區域為護筒四周，向該處回填適量黏土，分層夯實到位，避免護筒出現失穩等情況。

（4）精準控制護筒頂面中心位置，相較設計樁位，兩者產生偏差不宜超過5 cm，垂直度偏差不可超過1%。

3.2 鉆機就位及鉆孔

（1）綜合考慮鉆機性能、施工現場的地質條件，以合理的方式安排鉆機就位，底架呈水平狀態，不可出現局部沉陷、偏位等問題。鉆頭中心與孔位中心重合，兩者偏差應不超過2 cm。待鉆架安裝到位且起吊系統配置工作完成后，吊起鉆頭，緩慢向下放置護筒。

（2）各地質層的特性存在差異，應遵循因地制宜的原則，根據地層特性合理調整作業方法，如鉆頭類型、鉆進壓力、泥漿比重等。

（3）鉆孔工作量較大，各班組在交接班時應加強溝通，相互交流施工中遇到的問題。鉆孔期間，檢測數據并完整記錄，以作為質量分析的依據。隨著鉆孔深度的增加，遇地層變化的區域時，隨即撈取樣渣，經分析后，判斷其地質特性[1]。

（4）鉆孔作業具有擾動性，鉆孔時詳細觀察主機及支腳所在處地面的實際情況，若存在沉降或其他異常狀況，應及時采取處理措施。待鉆進至指定深度后，對孔深、孔位、孔徑等進行全面檢查，確保無誤。

（5）鉆孔時若發生鉆桿跳動、機架晃動等情況，需隨即暫停鉆進作業。隨著鉆進施工進程的持續推進，待進尺深度滿足要求后，應在原地正向空轉數圈，清理螺桿上的積土，經此操作后再停止旋轉，緩慢向上提升鉆桿。待鉆桿完全被提出鉆孔后，隨即使用合適尺寸的鐵板或其他具有穩定性的材料覆蓋鉆孔，隔絕外部環境，避免因雜物進入其中導致鉆孔堵塞。

3.3 鉆孔要求

鉆孔施工過程中，鉆頭與鉆桿應維持穩定狀態，其與護筒中心的偏差不宜超過5 cm。以前期測量放樣結果為準，精準控制開孔的孔位，確保成型的孔壁具有順直、穩定的特點。相比護筒底腳，孔內水位需在其0.5 m以上，或滿足孔內水位高于地下水位1.5～2.0 m的要求。鉆孔過程中，在沖擊鉆進取渣和停鉆時，需隨即向孔內補充適量的水分，或根據實際情況補充泥漿，以便維持孔內水頭高度的穩定性。

3.4 第一次清孔

鉆孔工作落實到位后，使用檢孔器檢孔，確保孔徑、孔深等指標均滿足要求。第一次清孔應將孔內的泥漿完全抽出，沉渣厚度小于20 mm，泥漿的含砂率小于2%，比重不超過1.1，黏度17～20 Pa·s[2]。

3.5 鋼筋籠的制作安裝

（1）提前在指定加工廠制作鋼筋籠，主筋間采取焊接措施，相鄰接頭斷面的間距至少達到1.5 m，各斷面接頭數量不超過50%。待節段鋼筋籠加工成型后，分別進行編號，分類將其堆放到位。加強對鋼筋籠的防護，每2 m設置襯墊，避免鋼筋籠直接與地面接觸（兩者距離保持在5 cm）。加蓋防雨布，避免在雨水等外部環境因子的作用下，出現鋼筋籠銹蝕等質量問題。

（2）以圖紙要求為準，有序布設聲測管，經焊接后將聲測管與鋼筋籠的主筋穩定連接。混凝土灌注施工后，管道仍需保持通暢的狀態，為了達到該效果，施工期間應采取管口防護措施，即管口宜高出樁頂100 mm以上，避免雜物落入其中。待檢測管安裝到位后，向內部注水，使用鋼板穩固密封上、下端口，避免泥漿或其他雜物進入管內。

（3）鋼筋籠的制作與安裝是一項精細化較高的工作，需根據要求合理選用質量達標的材料，由專業的工作人員嚴格按照規范進行加工，逐節制作質量達標的鋼筋籠。鋼筋籠主筋與加強箍筋需穩定焊接于一體，制作成型后，應進行全面的質量檢驗。滿足要求后，利用平板車將成型的鋼筋籠轉運至指定施工樁位處，并利用汽車吊將其吊裝到位。在鋼筋籠吊裝后，要求其平面位置偏差不超過10 cm，底面高程偏差不超過±10 cm。經前述施工后，在鋼筋籠外側對稱布設墊塊，利用該結構控制鋼筋保護層的厚度。

（4）混凝土澆筑施工過程中，易出現鋼筋骨架上浮的情況，為避免此問題，提前在鋼筋籠上端布設吊環或穩定安裝固定桿，以維持鋼筋籠的穩定性。隨著混凝土灌注施工進程的推進，待其頂面距鋼筋籠底部約1 m時，在原灌注方式的基礎上適當降低速度，做到緩慢灌注。隨著混凝土灌注量的增加，其上升至距離鋼筋籠底口4 m以上的位置時，可提升導管，待管底口高于骨架底口2 m以上，可恢復至正常的灌注速度，完成剩余的灌注作業[3]。

3.6 導管安裝

導管選用Ф30 mm鋼導管，在使用前組織質量檢驗，要求其內壁具有光滑、圓順的特點，接口具有嚴密性。為了全面保證導管的質量，在使用前應進行試拼，并組織試驗，以判斷導管的水密性、承壓型、接頭的抗拉性能，若無誤則進行有序編號，以便后續安裝使用。導管安裝到位后，檢測軸線偏差，要求不超過孔深的0.5%且最大不可超過10 cm。

導管長度的控制無明確的要求，具體可根據孔深、工作平臺高度。在導管接頭法蘭處增設錐形活套，可選用具有可靠性、靈活性的螺旋絲扣型接頭，并適配防松裝置。

導管所處位置以鉆孔中央為宜，先組織升降試驗，若無誤則進入混凝土澆筑施工環節。根據導管被混凝土填充后的重量和摩阻力，適當調整導管吊裝升降設備的運行參數，使其性能與實際環境相適應，且留有安全儲備，避免出現異常狀況。

混凝土澆筑施工使用到支架裝置，以型鋼為原材料制作形成，用于支撐懸吊導管，在其上部放置混凝土漏斗。待導管安裝到位后，要求其底部與孔底的距離應為250～400 mm。

3.7 二次清孔及灌注水下混凝土

第一次清孔后，并未立即灌注水下混凝土，在此期間易受多方面因素影響，再次出現孔內雜物堆積現象，需組織二次清孔作業，使孔內的各項指標均滿足要求。首批混凝土灌注施工中，嚴格控制混合料的數量，要求其可滿足導管的特定埋深要求。

澆筑施工期間，導管的提升和下降均應遵循緩慢的原則。混凝土灌注施工全流程中，導管埋深以2～6 m為宜，合理協調作業內容，縮短拆除導管的間斷時間，每根樁的澆筑時間應控制在8 h以內。

（1）導管接頭處需具有嚴密性，避免發生漏水的情況，導管穩定在孔中央，進行升降試驗，再根據試驗結果合理灌注混凝土。安裝時應嚴格控制導管的長度，灌注過程中適時拆除導管，并及時做好記錄。

（2）根據配合比拌制混凝土，出廠后及時運至現場，加強對坍落度、和易性的檢查，不達標的材料均不可投入實際施工中。

（3）混凝土澆筑作業應具有連續性，根據現場施工需求由拌和站及時生產混凝土，裝車后由車輛按照既定的路線高效運輸至現場，車輛行駛應保持勻速的狀態，為現場提供充足的混凝土，避免出現停機等料的現象。

（4）混凝土灌注施工量較大，所需時間較長，為了避免混凝土在未使用前便凝結，可摻入適量的緩凝劑，有效延遲凝結時間。

（5）混凝土灌注期間，應加強對混凝土頂面標高的檢查，根據檢查數據推算導管的埋深，及時拆除特定長度的導管，全過程中導管埋深應穩定在2～6 m。在灌注首批混凝土時，要求導管下口距樁底20～40 cm。在灌注期間，應適當增加混凝土壓力，以保證密實性；以設計樁頂高程為參照基準，混凝土澆筑的終止高度應超過該值1 m。

（6）若孔內有漿液溢出，應將該部分引流至相鄰護筒內，以免因流向外界造成環境污染。實際樁頂標高可略高于設計值1.0 m，待混凝土達到強度要求后，及時清理多余部分，保證樁身的完整性。

（7）混凝土澆筑施工前，應堵塞聲測管的上端，樁檢工作結束后，對聲測管做密封處理。利用水泥砂漿灌滿，使其具有足夠的密實性。

4 結語

綜上所述，在公路橋梁的大直徑鉆孔樁施工中，通過科學施工技術的應用，可提高樁基的施工質量，為橋梁施工創設良好的條件，以達到提質增效的效果。在后續的類似工程中，有關施工人員應優化施工技術，不斷提高施工質量，充分發揮施工技術的應用優勢。