橋梁工程基礎鉆孔灌注樁施工技術探討

陳灼

摘 要：為探討橋梁工程基礎鉆孔灌注樁施工技術，采用工程實例結合理論實踐的方法，分析了鉆孔灌注樁施工技術的應用要點，并提出常見問題的處理方法。分析結果表明，基礎施工質量直接關系到橋梁工程結構的穩定性和安全性。鉆孔灌注樁施工技術在施工質量、施工效率、適應性、施工成本等方面都有很多優勢，將其應用到橋梁工程基礎施工中，可有效提升基礎的穩定性、承載力，從而提升橋梁工程建設質量。

關鍵詞：橋梁工程;護筒埋設;鉆孔;水下混凝土灌注

1、工程概述

某橋梁工程，設計總長度為1.26km，其中138.5m的路段，經過了軟土地基路段，平均含水量達到38.64%，強度差，穩定性不足，無法滿足橋梁工程施工要求。施工單位通過地質勘查和分析研究，認為鉆孔灌注樁施工技術更能滿足本工程基礎加固的要求，而且經濟合理，取得了良好效果，值得類似工程大力參考和借鑒。

2、鉆孔灌注樁施工技術的應用要點

2.1做好現場準備

在鉆孔灌注樁正式施工之前，為保證各道工序能夠高效、安全、有序的開展，需要對施工現場進行全面系統的清理，去除各種樹皮、草根、建筑垃圾等，并對施工場地進行平整處理，以便為鉆機的安裝營造一個平整的條件。現場準備完成之后，利用全站儀測量每根鉆孔灌注樁的具體位置，確定好之后，插入鋼釬，用混凝土進行澆筑固定，并在鉆孔灌注樁的四周布設護樁，為后期鉆孔施工提供良好的條件和環境。

2.2護筒埋設

護筒埋設是鉆孔灌注樁施工的主要工序，其主要作用是護壁、鉆頭導線、隔離地表水，并為鉆頭開始鉆進營造一個良好條件。案例工程鉆孔灌注樁施工區域為軟土地基，含水量比較大，為給鉆孔營造一個良好的環境，采取了鋼護筒，保證護筒的直徑比設計鉆孔灌注樁的樁徑能夠大出20～40cm，并保證護筒埋設的深度不低于1.5m，高出地面的高度不能小于30cm，如果遇到集水坑，則高出水面高度要控制在1.5～2.0m之間，保證護筒的中心能夠和樁位相互重合，二者之間的最大誤差不能超過10mm，護筒埋設完成之后，需要由監理單位按照設計及規范標準驗收合格之后，在護筒周圍進行填土密實處理，以保證護筒的穩定性和牢固性。

2.3鉆機就位

在鉆機正式就位之前，需要對地基的穩定性和承載力進行檢驗，如果鉆機施工中布設了鉆塔，需要先利用鉆機動力配合地籠的方法，將鉆機移動到大致的位置，再通過千斤頂將機架頂起，進一步明確定位，以保證鉆頭、固定鉆桿的卡孔、其中滑輪、護筒中心等都處于相同的垂直線線上，以保證鉆機鉆孔的垂直度，鉆機的位置偏差不能超過2cm。

2.4制備泥漿

泥漿是鉆孔灌注樁施工的主要材料，泥漿配制質量，直接關系到整個工程的總體質量，因此，在案例工程施工中，泥漿選擇由水、黏土、外加劑按照一定的比例混合而成。在進行鉆孔泥漿和經過循環凈化的泥漿時，需要按照鉆孔的方法和地層的實際情況，合理確定泥漿的稠度，按照地層變化情況和施工操作的便捷性，合理調整和控制泥漿稠度。對案例工程而言，鉆孔灌注樁的深度比較大，如果泥漿稠度過小，則會降低排渣效率，泥漿護壁的性能也會有所降低。但如果泥漿稠度過大，會在一定程度上削弱鉆頭的沖擊力，降低鉆速，影響鉆孔灌注樁的總體進度和質量。

2.5鉆孔施工

鉆孔施工中主要工藝泥漿護壁，特別是針對那些流砂覆蓋層比較厚的地層，在鉆孔施工中泥漿護壁顯得尤為必要。這就需要結合地層實際情況，配制與之相適的泥漿性能，并注重泥漿用量、濃度的調整，除此之外，還需要高度重視水頭的調整，控制鉆孔泥漿始終能夠高出孔外水位100～150cm。對準測量放線的點位，啟動鉆機進行鉆孔，控制鉆孔片偏差不超過10cm，孔徑的傾斜度不應超過1%的孔深。鉆進到設計標高之后，及時用制作好的籠式檢孔器進行檢測，具體的檢測過程為：用片石壓重之后進行下沉檢測，如果下沉沒有達到設計標高，那么就說明了孔徑、孔深不足或者是孔位傾斜，應該回填重鉆，以此來確保成孔的高質量水平。鉆孔施工務必要一次成孔，不得在中途停止。

2.6清孔

鉆孔深度達到設計要求之后，需要對鉆孔的深度、孔徑、傾斜度等進行詳細檢查，保證各項指標和參數都達到設計要求之后，再進行清空操作。本工程在清孔，始終保證鉆孔中的水頭高度在一定的范圍之內，以免發生塌孔問題[1]。為保證鉆孔深度，保證橋梁工程基礎的穩定性，不可采用深鉆孔的方法來代替清孔作業。用制備好的泥漿鉆孔中的渣土清理干凈，保證出漿用手觸摸沒有砂礫之后，結束清孔。鋼筋籠吊放完成，水下混凝土灌注之前，需要進行第二次清孔，為混凝土灌注營造一個良好的環境。

2.7鋼筋籠制作和安裝

案例工程鉆孔深度比較大，為保證鋼筋籠的穩定性，提升鉆孔灌注樁的種類，鋼筋籠在加工廠房內集中下料，運輸到施工現場焊接制作成鋼筋籠。每隔2m設置四個混凝土耳環，以保證鋼筋籠的設計位置能夠符合設計要求。此外，為便于鋼筋籠吊裝，當鋼筋籠的長度不足12m時，要用吊車一次性吊裝完成。超過12m時則要采取分節吊裝的方法，在空口位置需要進行恢復接長處理。鋼筋籠在整個下放過程中，必須保證鋼筋籠垂直下放，傾斜度控制在1%以內，以免鋼筋籠碰撞孔壁，引起塌孔和破壞樁徑的問題，保證鉆孔灌注樁總體施工質量符合設計要求。

2.8水下混凝土灌注

水下混凝土灌注的橋梁工程基礎灌注樁施工的核心環節，其施工質量直接關系到整個工程的總體質量，因此，必須對水下混凝土灌注過程進行全面系統的控制，具體而言，可從以下幾個方面同時入手：

第一，通過多次配比試驗，確定混凝土配合比。本工程在水下混凝土灌注樁中，采取了C30混凝土，要控制水灰比不超過0.5，粗骨料的最大粒徑不能超過4cm，并且不能超過鋼筋籠主筋最小凈距的四分之一[2]。拌和好的混凝土需要進行質量檢驗，保證混凝土具有良好的和易性，且無離析，無泌水，初凝時間不能超過2.5h。混凝土還要具有良好的和易性，坍落度要控制在18cm～22cm之間，如果在炎熱的夏季施工中，需要適當提升混凝土的坍落度，經過運輸過程的損失后，運輸到施工現場進行灌注混凝土坍落度最低不能低于18cm，在正式灌注之前，還要及時測量混凝土的坍落度，達標后才能繼續澆筑。

第二，首批混凝土的灌注量，需要結合孔徑、孔深、導管埋設深度等進行詳細計算，保證導管中的水被全部壓出之后，混凝土能夠填滿整個導管底部，并保證導管口埋入混凝土的深度不小于1m。

第三，剪球之后需要緩慢的向導管中傾倒混凝土，以免形成高壓氣囊。為保證鉆孔灌注樁的成樁質量。水下混凝土灌注需要連續進行，中途嚴禁停頓，控制好導管中混凝土下降和孔內水位的升降情況，定期測量孔內混凝土面的高度和導管埋入混凝土的深度，控制導管在混凝土中的埋入深度始終在2～6m之間。

3、常見問題的處理方法

3.1縮頸的處理方法

引起縮頸的主要原因是軟土層受到地下水和周圍車輛振動的影響比較大，塑性土發生膨脹等。

處理方法：在軟塑底層施工中要盡量采取失水率比較小的優質泥漿進行護壁，以降低失水率。在成孔施工中，要適當加大泵量，加快成孔的速度，盡快形成泥皮，保護孔壁，可有效處理縮頸問題[3]。

3.2護筒冒水的處理方法

引起護筒冒水的主要原因是護筒周圍密實度不足，或者是護筒水位差太大。

處理方法：在進行護筒埋設時，四周需要用粘土層夯實處理，在鉆孔施工中需要始終保證護筒內的水頭高度在1～1.5m之間。

3.3鋼筋籠上浮問題的處理方法

在水下混凝土灌注中，如果導管提升的速度太快，導管底端距離鋼筋籠的距離在1m左右時，澆筑混凝土時，從導管流出的混凝土沖擊力比較大，引起了鋼筋籠上浮問題。

處理方法：在混凝土灌注中，需要保證導管在混凝土中埋設深度在1.5～2m之間，并適當降低混凝土的澆筑速度。

結束語：

綜上所述，結合工程實例，探討了橋梁工程基礎鉆孔灌注樁施工技術，探討結果表明，鉆孔灌注樁施工技術具有施工速度快、成孔質量高、環境污染小、操作靈活方便、安全性能高及適用性強等諸多優勢。將其應用到橋梁工程施工中，可大幅度提升橋梁基礎的穩定性和承載力，更好的保障橋梁上部結構質量，值得在橋梁工程施工中大范圍推廣應用。

參考文獻：

[1]付雷.橋梁樁基工程中的鉆孔灌注樁施工及其控制[J].建筑技術研究，2021，3（10）：25-26.

[2]王俊福.工程鉆孔灌注樁施工技術應用探討[J].住宅與房地產，2020，593（32）：139+141.

[3]王偉，蔡玉潔.鉆孔灌注樁技術在公路橋梁工程施工中的應用[J].河南科技，2021，40（9）：3.