H市某公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的踐行探析

萬昶

【摘要】為了滿足交通運輸事業發展需求，我國相繼開展多項大型公路橋梁施工程建設，經過多年的實踐經驗積累，公路橋梁施工技術水平不斷提高。在公路橋梁工程施工建設過程中，鉆孔灌注樁施工技術具有重要的作用，是公路橋梁施工建設的基礎，能夠直接影響整體施工質量，所以必須準確掌握鉆孔灌注樁施工技術要點。因此，本文將對公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術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水平。

【關鍵詞】公路橋梁;施工技術;鉆孔灌注樁;具體應用;優化措施

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

引言：

鉆孔灌注樁是樁基礎施工技術中的重要組成部分，在公路橋梁施工中具有較為廣泛的應用，能夠有效解決樁基礎承載能力不足的問題，是一項現代化科學施工技術。為了保證鉆孔灌注樁施工技術的優勢能夠全面發揮，需要準確掌握技術應用關鍵要點，結合橋梁工程的具體情況，對其具體應用進行全面優化，結合科學的施工管理，采用標準化施工流程進行施工，從而能夠全面提高公路橋梁工程質量，解決傳統施工模式中存在的多項難題。

1、鉆孔灌注樁施工技術概述

鉆孔灌注樁施工技術根據其應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，在樁基礎中鉆出相應的樁孔;灌注施工需要在對鉆孔清理后，在內部安裝鋼筋籠后灌注混凝土成樁。依據鉆孔灌注樁施工技術的護壁形式不同，可以分為泥漿護壁和全套管施工技術兩種不同模式，泥漿護壁施工技術的應用較為廣泛，其基礎施工流程為：場地平整處理→護壁泥漿制備→護筒埋設→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具有較強的適用能力，基本可以在各種復雜現場環境下應用，受到外界因素影響較小，樁基礎具有較強的強度和穩定性，其基本技術特點包括：（1）在施工現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節，相比于預制樁而言，能夠得到質量更好的樁基。（2）施工過程中所產生的噪音強度較低，且振動影響范圍相對較小，基本不會對施工區域以外的范圍產生影響。

2、鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁施工中的應用分析

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

本文以H市某地區公路橋梁工程為例，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，大部分樁基礎深度在30m左右，因為該工程所處區域的地質情況較差，具有軟土層和砂土層，所以為了保證施工技術，經過對現場施工情況科學的把控，決定采用鉆孔灌注樁施工技術，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量。其具體施工技術應用要點主要包括：

2.1場地準備施工技術

場地準備是公路橋梁施工中的關鍵環節，確保做好場地準備各項控制工作。首先需要將施工現場進行平整處理，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查工作，將測量數據完整記錄。最后，根據施工方案規劃做好行車路線處理，并保證便道與鉆孔保持一定的距離，防止出現孔壁不穩定的問題，鉆機底盤不能直接放置于不夠密實的填土上，防止出現塌陷問題，在軟土區域需要鋪設鋼板，從而為鉆機作業提供基礎，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

按照施工規劃方案，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，避免后續樁基施工對已成孔樁基造成影響。在鉆孔標高放樣工作中，需要對標高數據進行多次復查，確保樁中位置標高無誤，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定范圍之內。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，防止后續施工出現經常性檢修問題。因為樁基施工區域大部分土質較軟，需要提前鋪設鋼板，確保鉆機機腳平穩，防止鉆機產生沉降或傾覆現象。

2.3護筒埋設施工技術

鉆進作業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漏漿等多種問題。在鉆進施工作業過程中，鉆孔上部分出現了土質松軟、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號，提高成孔施工質量。在鉆進成孔施工作業時，施工人員采用、12mm的鋼板作為護筒主要材料，護筒內直徑大于鉆頭直徑200mm，護筒頂部高出地面的部分高度控制在30cm之內，護筒的埋深深度依據施工現場的地質情況確定。在開展護筒埋設施工前，施工人員仔細校準護筒中心位置，護筒中心位置與樁體中心位置的偏差控制在50mm之內，同時需要嚴格控制護筒傾斜度，在護筒準備完成后，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，通過科學的護筒埋設施工技術，為后續施工打下良好的基礎。

2.4鉆孔作業施工

首先，在進行鉆孔作業時，需要嚴格控制鉆進速度，在從硬質地層鉆進到軟質地層時，可以加快鉆進速度，但是當從軟質地層鉆進到硬質地層時，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構，所以適當增加掃孔次數，能夠有效避免縮頸問題出現;在對硬質地層進行鉆進時，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進行記錄，主要包括鉆進深度參數、地質情況參數、設備情況參數以及障礙物參數等，設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，并實時關注地層的變化情況;當采用小徑鉆達到設定深度時，需要采用大徑鉆進行擴孔，鉆管內部的泥漿和泥渣等需要全部清理，防止影響鉆孔質量。

2.5成孔檢測以及清孔技術

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、鉆孔底部標高、鉆孔深度、鉆孔直徑以及護筒頂部標高等，鉆孔中心位置控制在施工方案要求的±1cm之內，傾斜度小于要求規定1%，鉆孔深度超過設計要求，整體鉆孔質量合格。其次，在清孔技術方面，在確保成孔質量合格后開展清孔施工，本工程采用反循環以及換漿技術對成孔進行清孔，清孔指標包括鉆孔內的泥漿性能以及沉淀厚度等，必須在經過清理后的各項指標符合設計要求下，才能夠保證鉆孔施工質量。

2.6鋼筋籠施工技術

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，確保鋼筋籠焊接質量，并按照施工設計要求，預留足夠的保護層厚度避免鋼筋籠安裝時出現碰撞問題;在檢測孔底沉渣厚度滿足規范及設計要求后，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變形，在安裝時測量員通過護筒四向基準點經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生掛壁現象，防止出現孔壁部分剮蹭垮塌、已清空孔底再次沉渣等問題。

2.7導管安裝施工技術

本項目混凝土澆筑采用300mm鋼導管，在安裝前對鋼導管的水密性、承壓性以及接頭抗拉進行檢測，在上述參數符合檢測規程后開展導管水密性試壓試驗，導管水密試驗時的水壓力不小于井孔內水深壓力的1.3倍，并不大于導管壁最大可承受內壓力。在鋼導管吊裝作業時，導管應處于鉆孔中心位置，導管安裝需要保持勻速緩慢，避免出現導管卡在鋼筋籠架立筋或與孔壁發生碰撞現象，導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，準備進行混凝土灌注。

2.8水下混凝土灌注施工技術分析

水下混凝土灌注是本次橋梁樁基工程中的重要內容，需要在保證成孔質量和清孔處理合格后開展。在水下鉆孔灌注樁施工技術應用過程中，所采的施工技術主要包括：（1）水下砼首灌量需要確保導管埋深1m以上。（2）混凝土攪拌運輸到灌注區域時需要對其均勻性和塌落度進行檢測，防止出現混凝土質量不合格的問題，如果發現混凝土質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，需要對鉆孔內的混凝土結構面高度進行檢測，其高度不能超過導管埋深2～6m要求，灌注水下混凝土開始后需要保證施工連續性，不能中途停止，否則會對已經灌注的混凝土質量造成影響（4）導管在提升的過程中，必須保證其軸線豎直且位置居中，緩慢提升導管，如果導管法蘭盤與鋼筋骨架相撞，則需要上下移動或旋轉導管使其脫離鋼筋骨架后移動至鉆孔中心位置（5）當導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管接口下口位置，首先將漏斗去除，繼續提升導管至第二截導管螺絲口下口部分置于限位卡箍后，將第一截導管吊離，并將第一截2m長導管更換為1m長短導管，重新連接第二截導管后緩慢下放，之后繼續開展灌注施工。

2.9成樁質量檢測

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，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。本次工程的成樁質量檢測，全部樁體質量合格，樁基不存在質量缺陷問題，具有良好的應用效果，說明上述施工技術在施工質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質量控制措施

鉆孔灌注樁施工技術應用便利，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量。為了進一步強化鉆孔灌注樁施工技術施工質量，本項目采取如下幾項措施對鉆孔灌注樁施工過程質量控制進行優化。

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應用過程中常見的質量問題，為了解決該潛在質量隱患，需要針對松軟、砂質地質情況下采取科學合理的施工工法。首先，在該地質條件下，配置粘度和比重較高的水泥漿代替泥漿進行循環，利用水泥的黏聚性對孔壁起到穩定作用，同時維持足夠的泥漿液面高度，使其產生的水泥漿壓力能夠抗衡水平土壓力，能夠有效防止z鉆尺重復縮頸問題產生，同時觀察循環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，動態調整水泥漿稠度及泥漿池液面高度。在泥漿上下循環及高液面壓力綜合作用下對松軟、砂質地層孔隙進行密閉作用，從而能夠避免后續混凝土灌注時出現混凝土超灌現象。其次，在采用泥漿護壁施工技術時，土層較差條件下需要采用預拌水泥漿循環施工方式，在樁基礎鉆進施工過程中，當水泥漿達到一定強度后，樁基礎周圍地質存在質量問題的部分能夠得以強化，不會因地質問題在灌注過程中壓力變化出現垮孔、樁基夾層情況出現，從而能夠提高灌注樁施工整體質量。

3.2沉渣質量控制措施

在應用鉆孔灌注漿施工技術時，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致土體坍塌陷，已清孔孔底再次出現沉渣沉積問題，對于樁基質量會產生很大負面影響。因此，為了提高沉渣施工質量，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管定位到孔底以上20cm左右的位置，通過泥漿反循環清渣，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量問題，從而全面提高灌注樁的整體施工質量。

4、鉆孔灌注樁施工技術應用效果評價

通過上述工程中所采用的鉆孔灌注樁施工技術實踐，可以看出鉆孔灌注樁施工技術取得了良好的應用效果，有效解決本次公路橋梁工程中的多項難點問題，經過質量檢測后，所有樁基礎質量都能夠達到標準，說明鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中具有關鍵作用，是保障樁基礎施工質量的關鍵措施，不僅使得樁基礎整體施工質量提高，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，相比于傳統的施工技術而言，本次工程造價整體節約支出約為11%，使得本次工程經濟效益明顯提升。雖然本次工程中鉆孔灌注樁施工技術取得良好的應用效果，但是鉆孔灌注樁施工技術，在應用過程中具有許多技術難點，需要做好各項準備工作，并對其中的關鍵要點進行控制，才能夠保證施工質量，所以必須結合公路橋梁工程的實際情況，在后續其他工程施工中，對鉆孔灌注樁施工技術進行持續優化，是提高我國公路橋梁建設工程整體質量的有效技術措施，能夠推動相關施工技術不斷創新。

結語：

綜上所述，本文全面闡述鉆孔灌注樁施工技術的基本特點，并結合H市某公路橋梁工程，對鉆孔灌注樁施工技術的具體應用進行全面分析，最后提出多項有利于提高鉆孔灌注樁施工技術的措施，希望能夠對我國道路橋梁施工建設行業起到一定的借鑒和幫助作用，全面提高道路橋梁施工技術水平，同時促進鉆孔灌注樁施工技術創新。

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