公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的應用

陳世軍

（陜西路橋集團第二工程有限公司，陜西 西安 710061）

城市化進程的推進，促進了公路交通運輸的發展，社會群體對公路橋梁工程建設質量提出的要求也不斷提高。基礎施工是橋梁項目建設的主要組成部分，基于橋梁項目的特殊性，使基礎項目施工流程更具復雜性，作業量也不斷增大。為保證橋梁工程建設質量，就須結合工況合理選擇施工技術、加強施工過程質量的管控。本論述主要探究鉆孔灌注樁在橋梁基礎施工階段的應用情況，其有工藝流程簡潔、安全可靠、承載能力高等諸多優勢。

1 鉆孔灌注樁施工技術相關闡述

鉆孔灌注樁施工技術是指借助人工、設備等形式在工程基礎上打孔、灌注、成樁，孔洞中放置鋼筋籠、澆筑砂漿可以形成堅固的樁體，大大提升了基礎部位的承載性及剛度。該項技術的應用優勢如下：1）很多軟土路基都是采用夯實法，而鉆孔灌注樁相比夯實法具備振動小、噪聲小、污染小等優勢。2）可以根據現場實際情況靈活調整成樁參數，特別是可以施工成大體積樁體。3）具有良好的適宜性，可以在多種路基土質情況下使用。4）灌注樁各項標準均能滿足設計標準的前提下，樁體的強度、剛度會非常高。

2 施工技術要點

2.1 護筒埋設

護筒是鉆機沿樁位垂直順利鉆孔的基礎，還具有保護孔口、提升孔道內泥漿水頭且避免塌孔等作用。根據樁徑尺寸，埋設護筒的內徑應控制在20～40cm以內，并保證護筒中心線和灌注樁中心線重合，偏離程度不能超過50mm，且豎直線傾斜程度不超過1%。振搗位置按照挖坑埋設法施工，并嚴格控制護筒四周黏土結構的密實度。根據本工程橋梁設計要求以及工程區水文地質條件，確定護筒的埋設深度為2～4m。

2.2 制漿及泥漿性能要求

1）泥漿性能參數泥漿和4℃同體積水的質量比即為泥漿的相對密度，隨著相對密度的增加，其對孔壁側的壓力隨之增加，孔壁穩定性及懸浮攜渣性能也越來越好。但相對密度的增加也會導致漿液失水量增大，附著于孔壁的泥皮增厚，給混凝土灌注和清孔施工帶來很大難度。粘度是泥漿運動過程中，各分子或顆粒之間產生的摩擦力。泥漿粘度越大，孔壁泥皮越厚，越有利于預防翻砂、阻隔滲漏以及增強懸浮攜渣能力，但會增大泥漿凈化難度，影響鉆速及泥漿泵性能的正常發揮。靜止的泥漿受外力開始流動所需的最小力即為靜切力。靜切力太大，會阻礙泥漿正常流動，且沉淀池內泥漿沉渣不容易沉淀，凈化速度及鉆速減緩；相反，靜切力過小，則不利于懸浮攜渣效果及鉆速的提升。2）泥漿制備工程在選用黏土時，著重挑選水化快、造漿性能優良、粘度大且具有以下特征的膨潤土：自然風干后不易掰開，刀切切面光滑且顏色深，浸水后粘滑感強烈，加水拌和成泥膏后能輕易搓出1mm的長條。考慮到施工成本，可采用品質略差的黏土，并按30%比例摻加塑性指數至少為25、粒徑超出0.1mm、顆粒含量6%以內的黏土。為縮短泥漿制備時間，可事先打碎黏土。此外，必須嚴格按照設計要求進行泥漿制備及用量的確定。

3 公路施工技術的管理工作

3.1 施工前準備工作

施工前的準備工作是確保工程施工有序開展的關鍵，有助于施工人員準確掌握工程施工技術路線及工程施工關鍵點。1）針對施工前的準備工作，在施工技術管理時，應當對各方面進行綜合性的考慮，如人員、材料、設備、施工工藝等方面，以此制訂合理的施工計劃和工期。同時，應當結合工程周圍環境的角度，做好相應的預防措施，并且應當做好地質勘察工作，了解地質的實際情況，做好相應的處理措施，以此對施工的穩定性進行嚴格把控。2）在施工前需要將具體的任務一一落實，尤其是施工中的一些關鍵點、重點和難點，避免在施工中出現漏項現象。根據施工工藝流程，應當做好安全防護，主要是避免安全事故的產生，以及避免對周圍環境造成嚴重的影響，以此實現良好的施工效益。

3.2 嚴格檢查施工前的準備情況

檢查所用原材料的質量，確保原材料的質量符合標準，在施工前對礦物粉、機械砂、石屑、骨料進行檢驗，確保原材料的質量。向大型生產企業采購原材料或現場質量可靠的石材原料，并由專業人員進行檢測。檢查鉆機是否滿足設計條件，作業前后的水平穩定性，鉆進過程中檢查調整泥漿進出口指標。必須配備專業的記錄儀，仔細和詳細地記錄參數。

3.3 施工階段

施工階段是公路橋梁施工技術管理的一項重點內容，做好該方面工作可以大大提升公路橋梁施工技術管理的效果。施工階段實施公路橋梁施工技術管理的內容如下：1）從施工現場的角度出發，必須加強施工現場的監控力度，嚴格執行各項施工技術，避免產生施工技術問題。同時，在管理時，應當約束施工人員的施工行為，促使施工工序規范化。另外，公路橋梁工程在施工時，很容易受到不良因素的影響，出現突發情況，若是不及時解決就會影響工程的施工質量。因此，應當制訂應急方案，一旦出現突發事件，需要立即啟動應急方案，避免產生較大的事故。2）針對施工階段的施工技術管理，施工放樣是一項重點內容，例如公路橋梁路基施工的過程中，小樣以及定線等方面都需要有序地進行，并且應當準確地掌握中心線的位置，確保路基施工的效果。

3.4 施工竣工驗收

施工竣工驗收，主要是做好施工資料管理方面的工作，以便及時發現施工中存在的問題并及時修整，為工程竣工交付給予一定的技術資料支持。在進行施工技術管理時，應當收集整個施工過程產生的施工資料，并且根據施工人員做好的施工記錄、施工日志等進行詳細的整理，對各項施工數據進行篩選，分析其準確性。同時，在篩選完成以后，需將其上傳至數據庫，以便后期工程竣工交付使用。

4 當前鉆孔灌注樁技術存在的問題

1）鉆孔的實際位置與圖紙偏差過大。從鉆孔灌注樁技術在我國的應用來看，施工單位的主要故障仍然是鉆孔，主要是由于鉆孔的實際位置與圖中所示位置偏差過大所致。其主要原因是：一是相關儀器穩定性差，導致儀器在鉆井過程中振動幅度過大，造成位置偏差。2）鉆探技術對外部環境要求很高，在鉆探過程中不可避免地會遇到硬石塊，施工人員在調整過程中不可避免地會出現一些差錯。如上所述，在鉆探過程中存在最多的問題。除了位置問題外，鉆頭本身也容易出現問題，其中最常見的是卡鉆和掉鉆。造成這種現象的主要原因是鉆桿的安裝問題。針對這一現象，技術人員應做好鉆桿的無縫對接安裝，檢查各部位的情況，及時更換出現問題的部位。

5 橋梁灌注樁施工技術

5.1 制備泥漿

在建筑施工過程中，泥漿的強度代表了混凝土材料的強度，也就是說，如果泥漿能達到非常高的強度，那么混凝土材料的強度也非常高，兩者之間的關系是成正比的。在我國建筑行業所需的混凝土材料中，泥漿是最重要的原材料，所以在選用泥漿時必須按照國家標準進行選擇，只有普通硅酸鹽泥漿才能按照國家標準建筑材料，除此之外其他泥漿都不符合國家規定，不予考慮。另一方面，我們決定的泥漿類型也要保證泥漿的質量，因為即使是普通的硅酸鹽泥漿，其質量也是混合的，購買的混凝土用于土木工程的每一批泥漿都要按照國家標準進行質量檢測。貯存泥漿時亦應注意保持環境通風及干燥，以免因貯存泥漿不當而產生廢物。

5.2 清孔

鉆孔清理是一個必要的步驟，因為鉆孔清理在很大程度上影響樁基承載力，所以在施工過程中，鉆孔清理是必不可少的。在工程施工中，一般要進行兩次鉆孔清理，第一次鉆孔后進行二次清理，第二次清理后加強吊索。在公路橋梁鉆孔灌注樁施工中，當樁端為淤泥層時，應采用循環清理的方法。因此，在這種情況下，孔必須通過循環清洗來清潔。

5.3 吊裝鋼筋籠

成孔后，檢查孔是否合格，然后進行鋼筋籠吊裝施工。吊裝過程中應注意以下幾個方面：檢查孔口周圍是否有淤泥。如果鋼籠太長，應該分成幾段。注意鋼絲繩與鋼籠的夾角。必要時可選用一定的輔助工具，完成提升鋼籠骨架的支撐工作。在分段吊裝過程中，必須嚴格控制聲波管安裝的各個環節，尤其是分段吊裝中最重要的環節是接頭處理問題。接頭處理不當，會造成混凝土滲漏，堵塞管道，不能及時檢測樁身質量。

5.4 灌注混凝土

建筑行業最廣泛使用的是混凝土材料，主要采用的是灌注混凝土材料的方式，灌注技術的好壞直接影響到工程進度和工程水平，需要在一定條件下按照具體方法進行灌注，才能按照生產規程的規定生產混凝土材料，否則任何條件的改變都會使混凝土材料的原有特性，如穩定性，受到很大的影響，從而影響整個建筑工程的質量。

6 結語

橋梁工程基礎鉆孔灌注樁施工過程及運行結果表明，基礎鉆孔灌注樁施工技術具有承載力強、工期較短、受其他因素影響小等優勢，在橋梁工程中應用相當廣泛。需要注意的是，基礎鉆孔灌注樁施工技術隱蔽性較強，地下作業環境復雜，施工質量控制難度較大，為避免施工過程中發生安全事故，技術人員必須加強對泥漿配置質量、鉆進施工各個環節的質量控制以及返漿性能參數的檢驗，保證橋梁基礎樁基成孔施工順利進行。