H市某公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的踐行探析

萬昶

【摘要】為了滿足交通運輸事業(yè)發(fā)展需求，我國相繼開展多項大型公路橋梁施工程建設(shè)，經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗積累，公路橋梁施工技術(shù)水平不斷提高。在公路橋梁工程施工建設(shè)過程中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有重要的作用，是公路橋梁施工建設(shè)的基礎(chǔ)，能夠直接影響整體施工質(zhì)量，所以必須準(zhǔn)確掌握鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點。因此，本文將對公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)方面進行深入地研究與分析，并提出一些合理的意見和措施，旨在進一步提高公路橋梁施工技術(shù)水平。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁;施工技術(shù);鉆孔灌注樁;具體應(yīng)用;優(yōu)化措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.059

引言：

鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)施工技術(shù)中的重要組成部分，在公路橋梁施工中具有較為廣泛的應(yīng)用，能夠有效解決樁基礎(chǔ)承載能力不足的問題，是一項現(xiàn)代化科學(xué)施工技術(shù)。為了保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)的優(yōu)勢能夠全面發(fā)揮，需要準(zhǔn)確掌握技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵要點，結(jié)合橋梁工程的具體情況，對其具體應(yīng)用進行全面優(yōu)化，結(jié)合科學(xué)的施工管理，采用標(biāo)準(zhǔn)化施工流程進行施工，從而能夠全面提高公路橋梁工程質(zhì)量，解決傳統(tǒng)施工模式中存在的多項難題。

1、鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

鉆孔灌注樁施工技術(shù)根據(jù)其應(yīng)用流程可以分為鉆孔施工和灌注施工兩個不同階段，在鉆孔施工過程中，可以采用機械鉆孔或人工鉆孔的方式，在樁基礎(chǔ)中鉆出相應(yīng)的樁孔;灌注施工需要在對鉆孔清理后，在內(nèi)部安裝鋼筋籠后灌注混凝土成樁。依據(jù)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的護壁形式不同，可以分為泥漿護壁和全套管施工技術(shù)兩種不同模式，泥漿護壁施工技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，其基礎(chǔ)施工流程為：場地平整處理→護壁泥漿制備→護筒埋設(shè)→鉆機鉆孔→清孔→鋼筋籠安裝→混凝土灌注→拔出護筒;全套管施工技術(shù)不需要進行泥漿制備和清孔，其他施工流程基本相似。

綜合來看，鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有較強的適用能力，基本可以在各種復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境下應(yīng)用，受到外界因素影響較小，樁基礎(chǔ)具有較強的強度和穩(wěn)定性，其基本技術(shù)特點包括：（1）在施工現(xiàn)場進行成樁和灌注施工過程中，施工人員能夠按照實際情況對其進行調(diào)節(jié)，相比于預(yù)制樁而言，能夠得到質(zhì)量更好的樁基。（2）施工過程中所產(chǎn)生的噪音強度較低，且振動影響范圍相對較小，基本不會對施工區(qū)域以外的范圍產(chǎn)生影響。

2、鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析

鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁施工應(yīng)用過程中，需要確保各項施工準(zhǔn)備工作質(zhì)量，按照前期的地質(zhì)勘察資料，制定完善的施工方案，避免出現(xiàn)影響施工質(zhì)量以及效率的問題。

本文以H市某地區(qū)公路橋梁工程為例，該工程公路橋梁總長度為4.5km，包括一座橋梁工程，橋梁長度為2.1km，本次施工包括520根樁基礎(chǔ)，大部分樁基礎(chǔ)深度在30m左右，因為該工程所處區(qū)域的地質(zhì)情況較差，具有軟土層和砂土層，所以為了保證施工技術(shù)，經(jīng)過對現(xiàn)場施工情況科學(xué)的把控，決定采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，符合公路橋梁工程實際情況的要求，能夠充分保障本次工程質(zhì)量。其具體施工技術(shù)應(yīng)用要點主要包括：

2.1場地準(zhǔn)備施工技術(shù)

場地準(zhǔn)備是公路橋梁施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保做好場地準(zhǔn)備各項控制工作。首先需要將施工現(xiàn)場進行平整處理，將雜物全部清除，同時將軟土部分替換，并將回填土夯實。其次，平整處理完成后，測量放樣工作人員需要將樁位位置放出，并做好保護樁處理和測量復(fù)查工作，將測量數(shù)據(jù)完整記錄。最后，根據(jù)施工方案規(guī)劃做好行車路線處理，并保證便道與鉆孔保持一定的距離，防止出現(xiàn)孔壁不穩(wěn)定的問題，鉆機底盤不能直接放置于不夠密實的填土上，防止出現(xiàn)塌陷問題，在軟土區(qū)域需要鋪設(shè)鋼板，從而為鉆機作業(yè)提供基礎(chǔ)，鉆機安裝位置不能對出土清運造成影響。

2.2樁位放樣技術(shù)

按照施工規(guī)劃方案，采用先整體后局部的放樣順序開展樁位放樣工作，并采用同排樁位跳倉施工，以便于整體開展樁體施工，避免后續(xù)樁基施工對已成孔樁基造成影響。在鉆孔標(biāo)高放樣工作中，需要對標(biāo)高數(shù)據(jù)進行多次復(fù)查，確保樁中位置標(biāo)高無誤，并采用全站儀對所有樁點位置進行校對，確保放樣水平誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。在施工前，對鉆機的機械狀況進行檢查，確保鉆機滿足施工需要，防止后續(xù)施工出現(xiàn)經(jīng)常性檢修問題。因為樁基施工區(qū)域大部分土質(zhì)較軟，需要提前鋪設(shè)鋼板，確保鉆機機腳平穩(wěn)，防止鉆機產(chǎn)生沉降或傾覆現(xiàn)象。

2.3護筒埋設(shè)施工技術(shù)

鉆進作業(yè)時護筒具有定向作用，在開孔施工時作為鉆孔護壁使用，降低鉆孔鉆進和后期混凝土施工的垮塌率，同時能夠避免旋挖鉆在混凝土施工時出現(xiàn)漏漿等多種問題。在鉆進施工作業(yè)過程中，鉆孔上部分出現(xiàn)了土質(zhì)松軟、垮塌等問題，所以采用增加護筒長度的方式，并在混凝土澆筑中提高灌注混凝土標(biāo)號，提高成孔施工質(zhì)量。在鉆進成孔施工作業(yè)時，施工人員采用、12mm的鋼板作為護筒主要材料，護筒內(nèi)直徑大于鉆頭直徑200mm，護筒頂部高出地面的部分高度控制在30cm之內(nèi)，護筒的埋深深度依據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況確定。在開展護筒埋設(shè)施工前，施工人員仔細校準(zhǔn)護筒中心位置，護筒中心位置與樁體中心位置的偏差控制在50mm之內(nèi)，同時需要嚴格控制護筒傾斜度，在護筒準(zhǔn)備完成后，在護筒四周回填黏土并夯實，夯實過程中注意不能影響護筒傾斜度，通過科學(xué)的護筒埋設(shè)施工技術(shù)，為后續(xù)施工打下良好的基礎(chǔ)。

2.4鉆孔作業(yè)施工

首先，在進行鉆孔作業(yè)時，需要嚴格控制鉆進速度，在從硬質(zhì)地層鉆進到軟質(zhì)地層時，可以加快鉆進速度，但是當(dāng)從軟質(zhì)地層鉆進到硬質(zhì)地層時，需要降低鉆進速度，因為本次樁基所處地層為易縮頸地層結(jié)構(gòu)，所以適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，能夠有效避免縮頸問題出現(xiàn);在對硬質(zhì)地層進行鉆進時，采用快速鉆進的方法提高施工效率;在對砂土層進行鉆進過程中，施工人員適當(dāng)降低鉆孔速度，鉆孔速度控制在3.5m/h左右，能夠提高護壁施工質(zhì)量，還能夠提升泥漿粘度。其次，在鉆進過程中，需要安排工作人員對鉆進參數(shù)進行記錄，主要包括鉆進深度參數(shù)、地質(zhì)情況參數(shù)、設(shè)備情況參數(shù)以及障礙物參數(shù)等，設(shè)計資料核對需要在每完成2m后至少開展一次，將鉆進記錄準(zhǔn)確、完整地記錄;在鉆孔過程中，本次工程每鉆進6m對鉆孔直徑和豎直度進行檢測，并實時關(guān)注地層的變化情況;當(dāng)采用小徑鉆達到設(shè)定深度時，需要采用大徑鉆進行擴孔，鉆管內(nèi)部的泥漿和泥渣等需要全部清理，防止影響鉆孔質(zhì)量。

2.5成孔檢測以及清孔技術(shù)

首先，在成孔檢測方面，本次工程中成孔檢測包括鉆孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底部標(biāo)高、鉆孔深度、鉆孔直徑以及護筒頂部標(biāo)高等，鉆孔中心位置控制在施工方案要求的±1cm之內(nèi)，傾斜度小于要求規(guī)定1%，鉆孔深度超過設(shè)計要求，整體鉆孔質(zhì)量合格。其次，在清孔技術(shù)方面，在確保成孔質(zhì)量合格后開展清孔施工，本工程采用反循環(huán)以及換漿技術(shù)對成孔進行清孔，清孔指標(biāo)包括鉆孔內(nèi)的泥漿性能以及沉淀厚度等，必須在經(jīng)過清理后的各項指標(biāo)符合設(shè)計要求下，才能夠保證鉆孔施工質(zhì)量。

2.6鋼筋籠施工技術(shù)

在鋼筋籠焊焊接施工過程中，必須保證縱橫鋼筋交叉點焊接，確保鋼筋籠焊接質(zhì)量，并按照施工設(shè)計要求，預(yù)留足夠的保護層厚度避免鋼筋籠安裝時出現(xiàn)碰撞問題;在檢測孔底沉渣厚度滿足規(guī)范及設(shè)計要求后，在專人指揮吊裝施工情況下，進行下放鋼筋籠施工，安裝速度需要保持勻速緩慢，防止鋼筋籠因碰撞出現(xiàn)變形，在安裝時測量員通過護筒四向基準(zhǔn)點經(jīng)常性校核鉆孔中心位置，對成孔的豎向性進一步進行檢測，同時避免在吊裝過程中發(fā)生掛壁現(xiàn)象，防止出現(xiàn)孔壁部分剮蹭垮塌、已清空孔底再次沉渣等問題。

2.7導(dǎo)管安裝施工技術(shù)

本項目混凝土澆筑采用300mm鋼導(dǎo)管，在安裝前對鋼導(dǎo)管的水密性、承壓性以及接頭抗拉進行檢測，在上述參數(shù)符合檢測規(guī)程后開展導(dǎo)管水密性試壓試驗，導(dǎo)管水密試驗時的水壓力不小于井孔內(nèi)水深壓力的1.3倍，并不大于導(dǎo)管壁最大可承受內(nèi)壓力。在鋼導(dǎo)管吊裝作業(yè)時，導(dǎo)管應(yīng)處于鉆孔中心位置，導(dǎo)管安裝需要保持勻速緩慢，避免出現(xiàn)導(dǎo)管卡在鋼筋籠架立筋或與孔壁發(fā)生碰撞現(xiàn)象，導(dǎo)管在下放到距離鉆孔底部300mm的位置時停止，通過限位卡箍固定在鋼筋籠后，準(zhǔn)備進行混凝土灌注。

2.8水下混凝土灌注施工技術(shù)分析

水下混凝土灌注是本次橋梁樁基工程中的重要內(nèi)容，需要在保證成孔質(zhì)量和清孔處理合格后開展。在水下鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用過程中，所采的施工技術(shù)主要包括：（1）水下砼首灌量需要確保導(dǎo)管埋深1m以上。（2）混凝土攪拌運輸?shù)焦嘧^(qū)域時需要對其均勻性和塌落度進行檢測，防止出現(xiàn)混凝土質(zhì)量不合格的問題，如果發(fā)現(xiàn)混凝土質(zhì)量不能滿足實際要求，則需要對其添加外加劑后二次攪拌，二次攪拌如果還不能達到要求則不能使用，需要更換新的混凝土。（3）在每車混凝土灌注到后，需要對鉆孔內(nèi)的混凝土結(jié)構(gòu)面高度進行檢測，其高度不能超過導(dǎo)管埋深2～6m要求，灌注水下混凝土開始后需要保證施工連續(xù)性，不能中途停止，否則會對已經(jīng)灌注的混凝土質(zhì)量造成影響（4）導(dǎo)管在提升的過程中，必須保證其軸線豎直且位置居中，緩慢提升導(dǎo)管，如果導(dǎo)管法蘭盤與鋼筋骨架相撞，則需要上下移動或旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管使其脫離鋼筋骨架后移動至鉆孔中心位置（5）當(dāng)導(dǎo)管提升到露出鉆孔以上一定高度，混凝土罐車卸料口低于漏斗口高程時，用限位卡箍固定住漏斗與第一截導(dǎo)管接口下口位置，首先將漏斗去除，繼續(xù)提升導(dǎo)管至第二截導(dǎo)管螺絲口下口部分置于限位卡箍后，將第一截導(dǎo)管吊離，并將第一截2m長導(dǎo)管更換為1m長短導(dǎo)管，重新連接第二截導(dǎo)管后緩慢下放，之后繼續(xù)開展灌注施工。

2.9成樁質(zhì)量檢測

在混凝土的強度達到80%左右時，需要對樁基采用無損檢測技術(shù)，本次工程檢測采用樁基動測儀和手提電腦，將傳感器固定在樁基頂部，采用重錘對其進行檢測，根據(jù)電腦中顯示的聲波圖像即可判斷是否存在問題，如果聲波圖像的振幅顯示存在問題，則需要對樁基進行強化甚至廢樁處理。本次工程的成樁質(zhì)量檢測，全部樁體質(zhì)量合格，樁基不存在質(zhì)量缺陷問題，具有良好的應(yīng)用效果，說明上述施工技術(shù)在施工質(zhì)量方面具有重要作用。

3、公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量控制措施

鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用便利，不僅能夠提高樁基施工效率，同時能夠有效提高樁基施工質(zhì)量。為了進一步強化鉆孔灌注樁施工技術(shù)施工質(zhì)量，本項目采取如下幾項措施對鉆孔灌注樁施工過程質(zhì)量控制進行優(yōu)化。

3.1漏漿和縮頸問題控制措施

漏漿和縮頸是鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用過程中常見的質(zhì)量問題，為了解決該潛在質(zhì)量隱患，需要針對松軟、砂質(zhì)地質(zhì)情況下采取科學(xué)合理的施工工法。首先，在該地質(zhì)條件下，配置粘度和比重較高的水泥漿代替泥漿進行循環(huán)，利用水泥的黏聚性對孔壁起到穩(wěn)定作用，同時維持足夠的泥漿液面高度，使其產(chǎn)生的水泥漿壓力能夠抗衡水平土壓力，能夠有效防止z鉆尺重復(fù)縮頸問題產(chǎn)生，同時觀察循環(huán)過程中的泥漿池液面變化情況，對泥漿在孔壁空隙中的流動性、外溢量進行分析，動態(tài)調(diào)整水泥漿稠度及泥漿池液面高度。在泥漿上下循環(huán)及高液面壓力綜合作用下對松軟、砂質(zhì)地層孔隙進行密閉作用，從而能夠避免后續(xù)混凝土灌注時出現(xiàn)混凝土超灌現(xiàn)象。其次，在采用泥漿護壁施工技術(shù)時，土層較差條件下需要采用預(yù)拌水泥漿循環(huán)施工方式，在樁基礎(chǔ)鉆進施工過程中，當(dāng)水泥漿達到一定強度后，樁基礎(chǔ)周圍地質(zhì)存在質(zhì)量問題的部分能夠得以強化，不會因地質(zhì)問題在灌注過程中壓力變化出現(xiàn)垮孔、樁基夾層情況出現(xiàn)，從而能夠提高灌注樁施工整體質(zhì)量。

3.2沉渣質(zhì)量控制措施

在應(yīng)用鉆孔灌注漿施工技術(shù)時，需要保證樁孔底部的沉渣施工需求，一次提高樁端承載力，但是在部分工程中難以對其進行有效處理，施工難度較大，可能會因鋼筋吊裝剮蹭孔壁導(dǎo)致土體坍塌陷，已清孔孔底再次出現(xiàn)沉渣沉積問題，對于樁基質(zhì)量會產(chǎn)生很大負面影響。因此，為了提高沉渣施工質(zhì)量，在鉆孔鉆探到達指定位置后，通過大功率空壓機連接雙底清渣探頭將清渣導(dǎo)管定位到孔底以上20cm左右的位置，通過泥漿反循環(huán)清渣，對孔底進行二次清孔。此外，可以通過提高泥漿黏度、加快泥漿循環(huán)的方式，能夠進一步將成孔過程中懸浮鉆渣帶出孔體，降低沉渣沉底速度，能夠有效避免多項因沉渣而引起的施工質(zhì)量問題，從而全面提高灌注樁的整體施工質(zhì)量。

4、鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用效果評價

通過上述工程中所采用的鉆孔灌注樁施工技術(shù)實踐，可以看出鉆孔灌注樁施工技術(shù)取得了良好的應(yīng)用效果，有效解決本次公路橋梁工程中的多項難點問題，經(jīng)過質(zhì)量檢測后，所有樁基礎(chǔ)質(zhì)量都能夠達到標(biāo)準(zhǔn)，說明鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中具有關(guān)鍵作用，是保障樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的關(guān)鍵措施，不僅使得樁基礎(chǔ)整體施工質(zhì)量提高，同時有效提高施工效率，進而促進本次工程項目的整體成本降低，相比于傳統(tǒng)的施工技術(shù)而言，本次工程造價整體節(jié)約支出約為11%，使得本次工程經(jīng)濟效益明顯提升。雖然本次工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)取得良好的應(yīng)用效果，但是鉆孔灌注樁施工技術(shù)，在應(yīng)用過程中具有許多技術(shù)難點，需要做好各項準(zhǔn)備工作，并對其中的關(guān)鍵要點進行控制，才能夠保證施工質(zhì)量，所以必須結(jié)合公路橋梁工程的實際情況，在后續(xù)其他工程施工中，對鉆孔灌注樁施工技術(shù)進行持續(xù)優(yōu)化，是提高我國公路橋梁建設(shè)工程整體質(zhì)量的有效技術(shù)措施，能夠推動相關(guān)施工技術(shù)不斷創(chuàng)新。

結(jié)語：

綜上所述，本文全面闡述鉆孔灌注樁施工技術(shù)的基本特點，并結(jié)合H市某公路橋梁工程，對鉆孔灌注樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用進行全面分析，最后提出多項有利于提高鉆孔灌注樁施工技術(shù)的措施，希望能夠?qū)ξ覈缆窐蛄菏┕そㄔO(shè)行業(yè)起到一定的借鑒和幫助作用，全面提高道路橋梁施工技術(shù)水平，同時促進鉆孔灌注樁施工技術(shù)創(chuàng)新。

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