公路橋梁施工中的鉆孔灌注樁施工技術

王彭飛 張志剛

（山東宇通路橋集團有限公司 山東東營 257300）

公路作為交通運輸的重要組成部分，其質量和安全是保證其長期運行的根本。隨著施工技術和施工標準的不斷提高，對不同環境下的公路橋梁施工工藝提出了更高的技術要求。在公路橋梁工程實踐中，采用鉆孔灌注樁法進行公路橋梁的施工，對保證工程的安全起到了積極的作用。

1 鉆孔灌注樁施工技術的要點

1.1 技術設計的要點

首先，在實施技術時，要充分了解項目的地質情況，合理地設計方案，確保鉆孔樁的埋設深度，使其抗震、抗裂的能力得到充分的體現。其次，在各種情況下，要注重對鉆孔灌注樁屈曲的及時研究，確保鉆孔灌注樁的安全使用。最后，對鉆孔樁承載力進行精確的計算，以確保其在工程中的運用作用得到最好的發揮。

1.2 技術施工的要點

首先，做好施工的全面準備，確保工地的施工驗收，對各種設備和材料進行檢驗。其次，要在實際工程中精確地測量出樁的標準點和控制點的位置，并與現場的鉆機施工相結合，確保樁的標定。在此基礎上，對樁孔、樁深、泥漿狀況等進行綜合、精確的分析，并根據現場的土壤條件，確定鉆孔的深度。再次，必須確保鋼防護層的正確性，不能出現諸如變形等安全問題，從而影響工程的質量和安全。最后，要嚴格遵守施工程序，不能過分追求工期效益，不能忽略施工程序，以保證工程的施工安全［1］。

2 施工原則

一是在選擇橋梁工程地基結構時，要深入分析其地質特征和氣候環境，始終堅持合理化、科學化的原則，以確保施工方案制定的合理性。同時，在具體的施工中，可以依據橋面的結構特性來確定其安全級別，并依據其承載能力的特性，進行相應的設計工作，使工程的整體質量得到提高。二是在具體應用施工工藝時，要根據周圍的環境條件，制訂合理的施工方案，以改善實際施工效果，并不斷改進工作方法和制度，以推動各項技術的科學化應用。三是在采用鉆孔灌注樁施工技術時，要針對施工工藝的特點，結合現場環境特點，采用相應的工藝技術，建立合理的設計方案。四是在公路橋梁工程施工中，應注意防止鉆孔的傾斜，并及時清除路面上的雜物，保證道路處于平坦狀態，然后搭建施工平臺，選用合適的材料，進行鉆孔灌注樁的施工，提高技術應用的效果，以達到對橋梁工程施工和施工管理的要求。

3 公路橋梁工程中的鉆孔灌注樁施工技術應用問題

3.1 斷樁問題

由于導管、混凝土質量、孔壁等因素的存在，會出現斷樁現象，從而影響工程的進度。超聲波檢測是一種常用的方法，用以確定斷樁的位置?；炷岭x析是由大顆粒、坍落度不夠、輸送時間過長等原因造成的，從而導致管道在使用過程中出現堵塞，進而導致斷樁。在鉆孔灌注樁施工過程中，由于不能按現場實際情況來確定導管長度，造成管道底部不能正確埋入而造成斷樁。泥漿也會因為界面漏水而流入管道，這是導致夾層斷裂的重要原因，另外，深度越大，施工質量就越差。由于沒有對鉆孔進行有效的治理，造成了工程中出現塌方，從而出現了嚴重的斷樁問題。

3.2 樁身偏斜問題

在鉆孔過程中，樁體的偏移現象也是很普遍的，可以用雷達、超聲波等手段來確定其產生的原因。如果有探頭石和孤石等存在于地基當中，那就會影響到鉆孔的施工。許多砂礫層、坡度較大的軟土、堅硬的巖層都會使巖體的受力不平衡而產生較大的偏差。鉆桿的彎曲問題是導致其傾角的重要因素，通常是由鉆桿本身的質量問題引起的。應加強對地基條件的調查，特別是在有軟硬地層時，要合理控制鉆孔速度，及時回填鵝卵石、碎石等。在施工過程中，要進行嚴密的監控，以保證護筒中心、起重滑輪、鉆桿卡孔等位置在一條直線上。要加強對鉆桿質量的檢驗，并針對其偏差大小，制訂相應的最佳鉆孔方案［2］。

3.3 孔壁坍塌

在鉆孔灌注樁施工中，孔壁坍塌是一個普遍存在的問題。塌方是因為地下地質條件不好造成的，因此，在進行鉆探之前，必須認真勘察現場的地質情況，并參照有關資料，確定是否可以進行下一階段的鉆孔作業。另外，也有可能是由于鉆頭的突然損失或是由于地下泥漿的質量很低而導致了各種崩塌。因此，在進行現場施工時，必須針對實際地質條件進行調整，制定適當的方案，采取適當的處理措施，以達到降低或避免事故發生的目的。

4 常見鉆孔灌注樁技術類型

4.1 泥漿護壁施工技術

泥漿護壁施工技術適合于沖擊或旋轉鉆鑿成孔，施工中的任何一個環節都將影響整個工程的質量，所以，必須加強工程施工各個環節的管理。泥漿護壁施工首先要平整和清掃工地，并在適當的位置上安裝必要的鉆具，按照現場的施工情況，準備好相應的鉆機。泥漿是由水、粘土和各種添加劑組成的，在鉆孔時，泥漿可以起到潤滑和降溫的作用，并在孔壁上形成一層泥皮，這樣就能有效地阻止內外液的滲入。鉆孔施工的重點在于確保井壁的穩定，防止塌方，為了防止因流砂造成的孔洞崩塌，必須采用護管施工來保持孔內的靜水壓，從而使其不受地表水影響，有效地保護孔洞表面。通常，護筒的單節長度約為3m，其直徑要比鉆孔的直徑大得多。鉆機的安裝位置直接關系到鉆孔的成孔質量，在安裝時，要注意對安裝地基的選取，防止鉆機設備發生傾斜，如果地基有一定的傾斜，可以用推土機將其推平，然后再進行安裝。在鉆孔過程中，泥漿護壁的施工是一個技術難題，它對施工工藝的要求也很高。在鉆孔期間，應反復核對中線和豎直度，并安排專門的技術人員進行打孔，以防止沖擊孔對周邊土壤和孔洞的質量造成影響。在鉆孔施工完畢后，需要將鋼筋籠制成，然后將其吊入成孔，鋼筋籠的規格、長度、數量等必須嚴格檢查驗收。

4.2 全套管施工技術

全套管施工技術類似于泥漿護壁施工技術，均需經過場地平整、準備工作臺、安裝鉆機等多個工序，但鉆機安裝完畢后，全套管施工技術需要將壓套管鉆入成孔，然后將導管放置在已安裝的鋼筋籠內，待混凝土澆筑完畢，再進行拔出，并進行質量檢測。全套管施工工藝無需準備泥漿，也無需進行鉆孔作業，其整體施工方案與泥漿護壁施工相似。但應注意，在壓入套管時，要嚴格地控制豎直，并使用專門的水準儀進行多次校正［3］。

5 工藝流程

5.1 鉆孔灌注樁技術的施工前準備

在公路橋梁施工中，鉆孔灌注樁技術是工程建設中的重要內容，應根據不同的工程場地情況進行科學的設計，以保證工程的順利進行。在公路橋梁建設之前，施工單位應認真勘察現場，按照設計圖紙和施工要求，制訂合理的施工方案，確定施工流程，并制定應急處置措施，一旦發生問題，可以作出正確的決策，及時解決，保證施工的順利進行。同時，要加強對施工人員的專業知識、技能的培養，保證其施工技術水平達到建筑設計的要求，并按其專長進行崗位配置，充分發揮人力資源的作用。公司員工應具有良好的溝通能力，能夠有效地解決工程建設中的各種問題，確保工程的質量與效率。建筑材料是公路橋梁工程建設的基本保障，因此，必須保證工程材料的質量，進而才能使公路橋梁的施工質量得到有效的保障。為此，公司必須組織專業的工程技術人員進行材料的采購，認真調查、分析建材的市場情況，篩選出符合國家、行業相關標準的建筑材料，達到公路橋梁的建設施工質量標準，從而從根本上保障施工的質量。在公路橋梁施工中運用鉆孔灌注樁施工技術時，施工技術人員應確保樁位差在設計允許的范圍內，并對樁位、樁頂高度等進行嚴格檢查，對樁身的水平、豎直方向進行嚴格的控制，在施工中進行多次采樣、檢驗，根據有關資料進行分析，以保證灌注樁的質量。

5.2 埋設護筒

首先，采用全站儀等測量儀器，精確地進行標定，降低人工測量誤差，保證樁位精度，樁和樁基之間存在交疊現象，應注意樁套的埋入。其次，在安裝鉆具時，要確保地基的穩定性，同時要合理地調節和控制鉆機的高度。根據路基土壤的不同狀況，采取相應的防護措施，以保證施工的安全。最后，為了精確地確定鉆機的安裝位置，應采用專門的測量儀器，并結合實際鉆井條件，對其進行定位。同時，在安裝時，要確保鉆桿與鉆具之間的垂直穩定安裝，使其在以后的使用中起到更好的安全保障作用。

5.3 護壁和泥漿的準備

在具體的工程中，應對護壁及泥漿做好充分的準備。在灌注樁的施工中，要保證一定的濕潤泥漿，以保證施工的安全，所以，在配制泥漿時，應根據沙土的實際需要，控制其溶解程度。還有就是，在工地上要根據工程的具體情況，調整泥漿的濃度，若泥漿濃度與土體結構不符，則會對工程的安全性產生不利影響。在生產泥漿時，可以采用碾壓粘土制沙，充分利用陶粒的功能，使泥漿配制的濃度達到實際應用的要求。

5.4 鉆孔施工

在工程施工中，鉆孔施工是工程施工技術中的一個重要環節，也是一個很大的難題。其中，主要的質量影響因素表現在鉆探和灌漿施工過程中。首先，在擴孔時，應充分考慮到工程施工的具體內容、影響因素，選用合適的鉆機、鉆孔方式。其次，在正式開始鉆孔施工時，要針對幾個特殊的鉆孔問題進行有效的處理，以確保鉆孔的順利性。再次，施工期間，需要專業的施工人員對施工現場進行全面的記錄，并對周邊的地質狀況進行有效的調查，通過模型的制作，保證施工的安全性和準確性［4］。最后，在鉆孔作業完成后，要按照規范進行鉆孔大小的檢測，對鉆孔中的雜物進行緊急處理，同時還要進行水位的檢測，以確保鉆孔的質量和安全。

5.5 清孔

由于鉆孔清理對樁的承載能力有很大的影響，因此，在施工中，必須進行鉆孔清理。在工程建設中，通常要進行兩次清孔，一次是鉆孔后進行清理，第二次是清理后加固。在公路橋梁鉆孔樁施工中，樁頭為淤泥層時，必須采取循環式的清理方法。

5.6 進行灌注

灌注的施工流程是在鋼筋骨架結束了安裝施工之后。詳細的施工方式為：第二次對鉆孔實施清理，這樣做是為了保證在樁底出現沉渣的情況下泥漿的測試規范、樁底區域的沉積厚度都符合施工規范，以保證達到灌注施工的質量要求。另外，導管的下口部位和孔底部位的距離要控制在0.4m左右，一定要保證最上面的混凝土高度，掩埋深度嚴格控制在2～6m的范圍內。

6 鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁施工中的應用策略

6.1 解決孔壁垮塌問題

在工程建設中，孔壁垮塌是影響工程質量的一個重要問題，若不能及時處理，將會對以后的工程建設造成極大的阻礙。大量的水分和疏松的土壤是導致孔壁垮塌的主要因素。在鉆孔過程中，由于各種原因，如地震等，容易造成孔壁垮塌，因此，必須嚴格遵守施工組織及施工規程，合理調整護筒埋設方式，保證交接點的土層密實度，保證鉆孔施工的正常穩定運行。

6.2 解決漏漿問題

在進行鉆孔灌注樁時，應對泥漿面進行全方位監測，一旦發生滲漏，應及時采取相應的防治措施。首先，提高泥漿的黏性，繼續除砂操作，停止鉆進，循環泥漿進行補漿，滿足泥漿漿液面的高度要求，達到泥漿表面的要求。若漏漿嚴重，可向漿液中添加木屑，循環灌注，堵住孔隙，防止滲漏；若鋼護套頂部發生滲漏，上述措施仍無法有效地控制滲漏，可適當加大鋼護套的長度；若仍無法有效地解決滲漏問題，應及時補充黏土，終止鉆孔，停止提鉆，一段時間后，再進行鉆孔作業。

6.3 解決卡管問題

如果混凝土沒有足夠的流動性，在施工過程中很容易發生離析，而且在管道進入水中后，還會發生材料的離析。如果機械設備發生故障，不能進行連續澆筑，物料在管道中停留較長時間，很容易發生卡管現象，不但影響施工的效果，而且還會影響整個項目的施工質量。因此，在采用鉆孔灌注樁技術時，要注意預防卡管的現象。一是在沒有出現卡管現象之前，要對混凝土材料進行檢測，確保不會出現離析，并保證機械設備的連續澆筑，不能中途停頓，否則會造成堵塞［5-6］。二是將金屬片材料焊接在導管的外部，利用金屬片在墜落時產生的沖擊力，進行管道的疏通。若卡管位置接近地面，則應采用鋼筋進行沖搗，避免影響施工。三是采用錘擊法或采用上下攪動方式，以達到管道疏通的目的，確保整體結構的質量和效果。

6.4 解決導管進水問題

造成導管進水現象的主要原因是所用混凝土的用量不夠，管道出口升高后無法確保埋深，造成導管進水。在發生此類問題前，應仔細檢查，準確預測所需的物料，并在管道上升后及時進行補料。如果管道內已經滲入了水，就應該采用空管抽泥的方法，將水泥物質抽出來，再進行相關的灌漿工作。當管道深度達不到要求時，如果混凝土還沒有凝固，就必須將其再次放入混凝土中，然后用泥漿泵將其抽出，進行后續的澆筑。如出現表面混凝土的初凝現象，為廢樁，需再次重新進行施工。

7 結語

在公路橋梁工程中，鉆孔灌注樁的施工工藝和實際使用情況表明，該技術存在著承載力強、工期短、受其他因素影響較少的特點，因此在橋梁工程中得到了廣泛的應用。由于鉆孔灌注樁施工工藝隱蔽、施工條件復雜，施工質量控制困難，所以，施工技術人員應加強泥漿配置質量、鉆孔施工各環節的質量和返漿性能指標，確保樁基成孔施工的順利進行。