市政橋梁施工中鉆孔灌注樁施工工藝分析

湖南省有色地質勘查局工程地質總隊，湖南 長沙 410000

在市政橋梁施工中，施工單位要綜合市政對橋梁的規劃要求和橋梁建設地的實際地質情況，對鉆孔灌注樁施工工藝的實施過程進行分析，并總結施工要點，充分發揮出鉆孔灌注樁施工工藝的優勢，以此提高施工質量，從而更加科學合理地開展市政橋梁工程的施工，滿足市政方面較高的施工要求。

1 橋梁施工和鉆孔灌注樁施工工藝概述

1.1 橋梁施工

橋梁工程是指在山谷、河流等地理條件下為了跨越障礙而修建交通通道的全部工作，由橋梁主體工程和橋位總體附屬的工程設施組成。公路橋梁工程的附屬工程設施有很多，如調治水流的構造物（包括河道護岸、導流堤、引道、引橋）、防護欄、橋體各處的位標和說明、照明系統。公路橋梁的施工建設首先要由相關部門對當地的實際地質情況進行勘察、測量，依據橋梁線路的性質和要求，并結合技術和資金進行可行性分析，然后通過規劃進一步實施橋梁工程。橋梁工程要結合水利工程、地質工程、機械工程、環境保護等各領域進行施工，其是我國建筑學中一項綜合性較強的工程技術。橋梁施工主要包括橋梁施工設計、施工技術、施工組織、施工管理、施工質量等內容，其中施工質量是工程成功交付的基礎保證，因此尤為重要。

1.2 鉆孔灌注樁施工工藝

作為我國建筑、公路、橋梁等工程的主要施工工藝，鉆孔灌注樁施工技術在不斷發展與改進，以使施工過程更加順利。鉆孔灌注樁是指綜合現場的實際情況對工程的灌注樁進行施工，采用機械或人力等操作手段，在已經規劃好的地基中挖掘樁孔，然后將鋼筋籠制成的樁或混凝土灌注樁準確安放在樁孔內。由于成孔的方式不同，灌注樁主要分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類，其中鉆孔灌注樁的施工工藝分為泥漿護壁法和全套管施工法兩種。鉆孔灌注樁施工工藝與傳統的沉入樁工藝中的錘擊法相比，施工風險較小，具有較強的適應性，可以應用在各種地基上。

2 市政橋梁施工中的鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 施工前準備

為了保障市政橋梁工程的施工質量，在鉆孔灌注樁施工前，要做好施工準備。首先，施工單位必須對市政橋梁工程的施工環境和地質條件進行勘察，在此基礎上開展鉆孔灌注樁的施工設計。橋梁建設環境較為復雜，施工單位要對當地自然地質條件、社會因素、工程技術等外在因素進行測量和計算，繪制地貌和水文環境地質圖以及工程設計圖，經過市政部門的認可后，施工單位可以應用BIM技術在計算機中進行工程模擬，以及時發現并解決施工中出現的問題。其次，施工單位要準備施工材料，施工材料的選取和購買一定要經過嚴格的設計與計算，依據市政橋梁工程的設計匹配科學的施工材料，根據BIM技術計算材料所需數量預估購買材料，并記錄材料的出庫入庫。此外，在準備期間要確保施工水資源充足，從而保障鉆孔灌注樁的施工順利進行。

2.2 安裝鉆孔機

鉆孔機的安裝是鉆孔灌注樁的施工重點，應把握好鉆孔機的穩定性，使鉆孔機在工程施工過程中正常運行。穩定性是安裝鉆孔機的先決條件，在安裝過程中要確保樁心垂直，這對地基的要求較高。如果遇到地層較軟或是有坡度的地理環境，施工單位可以應用推土機將坡度推平，再在地層上墊鋼板或枕木來加固。為了防止鉆孔機的安裝樁位定位不準確，可以在鉆孔灌注樁施工中定好中心位置再進行安裝。對于有鉆塔的鉆孔機，要對鉆孔機位置進行精準的計算，確保起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在一條垂線上，以保證鉆機的垂直度（見圖1）。校準過程中位置偏差不得超過2cm，對準樁位后，用枕木墊平鉆機橫梁，并在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風繩。

圖1 鉆孔機

2.3 埋設護筒

施工單位準備好護筒的制作材料后，要埋設制作好的護筒。在當前的施工中，對護筒的要求較高，護筒必須經久耐用、堅固、不易滲透；護筒的內直徑要比鉆孔直徑大，每節長度約為2～3m。當鉆孔作業達到較深土層時，地下水位以下的孔壁因水壓作用會向孔內坍塌，施工人員要注意防止孔壁塌陷，此時護筒的作用較為重要，其可以防止坍塌事件的發生。而且護筒還能夠隔離水流，保護孔周圍地面的完好。另外，在埋設護筒的過程中，施工單位要根據設計圖確定護筒埋設的坐標位置，再將護筒掩埋在準確的位置，且護筒掩埋位置四周不能漏水，要保持其內部泥漿面與地下水位間距約為1m。

2.4 泥漿制備

鉆孔的泥漿制備需要準備水、膨潤土、添加劑，根據科學配比在泥漿池內完成攪拌，泥漿的密度要嚴格控制在標準范疇內。泥漿具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具的作用，并且在地下環境中加大水壓，能使鉆孔的孔壁形成泥皮，隔絕滲透的水流，預防鉆孔內產生塌陷。施工人員在調制灌注鉆孔的泥漿時，要根據實際情況進行配置，確保泥漿在灌注過程中的有效性，使孔內形成的護臂堅實可靠且對鉆頭損耗不大，避免造成施工事故，影響工程的進度。

2.5 鉆孔及清孔

鉆孔是鉆孔灌注樁施工中的一道主要程序，施工人員一定要嚴格根據規章制度以及施工設計進行施工，確保鉆孔灌注樁的打孔能夠順利進行。施工中應根據施工的實際地形和地質條件設定鉆頭的速度，鉆孔程序需要一次性完成，若在鉆孔過程中出現事故，管理者要及時對事故進行處理，避免延誤鉆孔進程而引發其他事故。開孔的質量是鉆孔成功的保證，在施工前要確保中線及垂直度，壓好護筒。在施工進行的同時，向孔內灌注泥漿并將孔底的殘渣抽離，施工人員應當實時觀察成孔的情況，預防傾斜。施工單位在采用沖擊式或沖抓式鉆機施工時，要注意施工土層會因鉆機的震動而影響鄰孔的鉆孔狀態，因此鉆好的孔應及時清孔，之后再下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。在施工中，鉆孔的位置和順序以及鉆孔的情況應依據施工中的表現和施工前的設計進行合理的預設。

2.6 設置鋼筋籠

在實際的施工環節中，鋼筋籠的作用是確保骨架的可靠性與穩定性。為防止設置鋼筋籠過程中出現數據誤差，應將墊布安放在其外部對它進行保護。橫向鋼筋籠安置數至少＞5組，豎向鋼筋籠的間隔距離保證＜2m。由于鋼筋籠的局部形變可能使鋼筋籠上浮，必須提高鋼筋籠的安裝的準確性，從而有效地規避鋼筋籠在施工作業過程中產生的形變。

2.7 混凝土灌注

完成鉆孔和清孔后，施工人員要進行混凝土的灌注。先將鋼筋籠按照標準的坐標位置用吊車移動，將吊裝速度控制在合理的范圍內，之后將鋼筋籠垂直吊放到鉆孔內，并將鋼筋籠固定，再用導管灌注混凝土。灌注混凝土的過程不能中斷，否則極易發生斷樁現象。在混凝土灌注施工的過程中，必須保證導管的下口部位與鉆孔底部留有一定的緩沖空間。當導管第一次投放于灌注面下部位的時候必須保證其深度＞1m。除此之外，為了有效防止鋼筋籠位置發生變化，應該在灌注混凝土的頂部區域靠近鋼筋籠底部的時候，延緩其灌注速率。如果混凝土的頂部區域明顯超過鋼筋籠并升高至4m時，則應該將導管口置于高于鋼筋籠2m的位置，并用正常速率進行灌注。

2.8 質量缺陷預防

（1）復查放樣信息數據，以防止放樣數據出現誤差使得工程作業不滿足施工要求。與此同時，在復查放樣信息數據的環節中，必須依照施工放樣的具體情況再決定是否再次放樣的方式，進而找準鉆孔樁的實際位置。

（2）檢測泥漿是否符合規范、滿足施工標準，檢測泥漿的制作過程重心應該放在泥漿配比的審驗上。除此之外，必須對其生產、制作、加工、處理以及應用五個環節進行“全程追蹤”，以防泥漿質量不佳對橋梁建筑項目造成負面影響。

（3）待實現清孔后應該檢測樁孔，使其符合施工標準。

（4）對鋼筋籠吊裝位置、安置角度、布置順序進行檢測，防止因安轉位置、吊裝角度以及布設流程的失誤等引起一系列問題。

3 結束語

綜上所述，通過對市政橋梁施工過程的概述以及對鉆孔灌注樁施工工藝的分析可知，為了使建筑的橋梁能夠長期穩定運行，施工單位應結合施工要點，加強對鉆孔灌注樁施工工藝和施工質量的控制，掌握鉆孔灌注樁樁身缺陷及病害的處理方法，全面加強鉆孔灌注樁工程的施工質量，以達到橋梁設計的預設效果，進而提高公路橋梁的建設質量。