橋涵施工中的鉆孔樁施工技術控制對策分析
——以念喀大橋橋涵施工為例

楊茂召

（招商局重慶交通科研設計院有限公司，重慶212000）

1 引言

交通運輸工程作為連接各區域人文、旅游、經濟的主要手段，對整個社會發展具有十分重要的現實意義。對于西藏S5線拉薩至澤當快速通道而言，該項目的實施是區域重要的中心節點，項目實施后將有效拉近與航空、鐵路、公路“三位一體”空港經濟圈間的空間距離，對加快區域綜合交通體系建設，將山南市拉入4 h經濟圈、3 h綜合交通圈具有十分重要的意義。鉆孔施工技術作為該快速通道念喀大橋橋涵施工的重要內容，施工單位需要做好準備工作，嚴格把控施工技術，保障該施工活動順利開展，為西藏拉薩至澤當快速通道后期的安全穩定運行奠定基礎。

2 工程案例

念喀大橋作為西藏S5線拉薩至澤當快速通道的重要組成部分，橋位區地貌主要為堆積型寬谷河谷地貌區，橋位區從洪積、沖洪積、泥石流堆積等疊加區域穿過，總的特點是西高東低，以寬谷為侵蝕基準面逐漸傾斜。橋位區地貌單位相對簡單，由構造剝蝕中山地貌組成，剝蝕中山溝谷相間分布，峰叢底座相連，山頂渾圓，高程約3 780～4 700 m。因為受到特殊地質影響，該工程主要為跨越泥石流溝設置，橋跨采用3×40 m，正交，橋長126 m，橋面寬度23 m，橋梁為整體式路基整幅設計。上部結構采用預應力混凝土預制T梁，先簡支后連續，下部結構橋墩采用圓柱墩，橋臺采用肋板式，基礎采用摩擦樁基礎。本橋平面位于半徑R=1 200 m右偏圓曲線上，墩臺徑向布置。上部構造預制小箱梁為先預制吊裝梁，后現澆濕接縫、后澆段和整體化層，下部構造均采用現澆施工，樁基礎采用鉆孔灌注樁施工工藝。單墩臺樁位布置如圖1所示。

圖1 單墩臺樁位布置

3 橋涵施工中的鉆孔樁施工準備工作

針對西藏S5線拉薩至澤當快速通道，因地區氣候、地理環境等因素的影響，使得橋涵施工面臨著土體結構力學平衡、凍土地質以及施工機械等問題，最終影響快速通道工程施工質量及進度。基于此，相關施工單位在正式施工前一定要做好準備工作，具體內容如下。

3.1 做好施工設備管理

由于高原地區屬于高寒氣候，施工單位還需要對橋涵施工中的大型設備加以重視，尤其是金屬類器具的安裝與控制，在保證其安穩運行的同時，還要進行調試與定期維護工作，使其能夠保持良好運行狀態。

3.2 做好混凝土材料管理

在該工程項目中，施工單位需做好以下混凝土材料管理工作：

1）要結合項目實況，對低溫早強混凝土的材料配合比、攪拌混合要求進行明確，確保外界因素對材料的物理力學性能無任何影響，對鋼筋無任何銹蝕作用，后期強度損失小于50%[1]。

2）充分考慮混凝土材料的運輸條件，受氣候環境等因素影響，需要高度重視混凝土材料運輸過程中的保溫、保濕、攪拌工作，以便能夠滿足該高原地區橋涵施工混凝土澆筑需求。在混凝土進場之后，施工單位需要對其含水量以及粗細骨科粒徑進行檢驗，確保其滿足項目需求。

3）需要對混凝土攪拌過程中的沁水率、坍落度進行抽查檢驗，保證其符合攪拌混合質量要求[2]。

3.3 做好技術規范

相關單位需要對該工程項目中的地質報告、技術規范等進行嚴格把關及審核，確保施工方案具有較強的可行性。針對高原地區特有的情況，要全面考慮并及時提出針對性的解決對策。例如，在橋涵工程中如果涉及焊接工作，需要考慮施工天氣，避免大風、雨雪天氣施工，以免焊縫冷卻過快影響焊接質量[3]。此外，因為高原地區凍土層的影響，在橋涵施工過程中，還需要重點考慮涵洞沉降縫、防水層的施工管理。對各施工環節嚴格把控，確保施工人員按照技術規范有序施工，為橋涵施工順利開展奠定基礎。

4 橋涵施工中的鉆孔樁施工技術控制對策

圖2為橋涵施工中的鉆孔樁施工技術應用流程圖。要做好該技術控制工作，施工單位需要嚴格把控各施工環節，組織不同施工單位有序開展交叉施工活動，每個環節的施工內容驗收完成后才能進入下一階段，以此保障鉆孔樁的施工質量。具體控制對策如下。

圖2 橋涵施工中的鉆孔樁施工流程圖

4.1 鋼護筒的制作

在該工程中，鋼護筒主要由1.5 mm鋼板卷焊而成，其內徑需要比設計樁徑大50 cm。埋設鋼護筒時，首先，要從測量放樣工作入手，準確定出埋設樁位，埋設深度需要根據項目需求來定，確保鋼護筒無任何滲漏問題。護筒內部水頭要高于地下水面1 m以上，并測量護筒頂高程[4]。

4.2 準備鉆機

完成鋼護筒埋設工作后，施工單位需要用吊車或者滾筒將鉆機移到施工區域。隨后鉆機操作手需配合測量人員，將鉆機對中就位。在此過程中，需要將鉆機嚴格操平，確保鉆架能夠直接垂直于鉆孔平臺或地面。

4.3 泥漿制作與循環

作為鉆孔工作的重點，泥漿是否能夠正常循環直接關系到鉆孔施工質量。無論是正循環還是反循環，施工單位都需要配置性能較好的泥漿護壁。在本項目中，泥漿循環工作主要采用自流回灌式泥漿循環系統，該系統由循環槽、沉淀池、泥漿池以及泥漿攪拌站構成。需要注意的是，泥漿池容積應為樁孔容積的2倍以上，保障泥漿性能符合項目規范要求。

4.4 鉆孔成孔

4.4.1 鉆孔成孔的控制

根據西藏S5線拉薩至澤當快速通道地質勘察情況，念喀大橋橋涵施工需要采取回旋式鉆機鉆孔成孔。工作人員在鉆進過程中需要隨時注意孔內情況，調整鉆進參數，對鉆速、壓力以及泵量進行有效組合，以獲得良好效果。此外，還需要重視以下工作：（1）提鉆過程中需要對鉆頭磨損情況進行觀察，一旦出現磨損現象需要及時更換，保障鉆進速度[5]。（2）在開鉆或沖孔過程中要始終遵循輕壓慢速原則，等到鉆孔速度恢復正常后再加速。（3）在開展清孔工作前，施工人員需根據設計圖紙中的孔底標高，對孔底至護筒頂標高的孔深進行計算，采用測繩下掛重錘的方式，對孔深進行測量。若最終測量結果滿足項目要求，則將結果上報監理，隨后開展清孔工作。（4）本案例中，主要采用換漿法清孔，將比重小、黏性好以及含砂率低的泥漿替換，保障鉆孔中泥漿密度在1.03～1.09 g/cm3，含砂率要小于2%。

若在鉆孔過程中發現護筒內水位逐漸下降，施工人員需補水，投黏土。如果因為泥漿過稠導致進尺緩慢時，應結合項目實況采取抽渣換漿這一手段。在開孔時通常不抽渣，但是當鉆孔頂位于護筒以下超過1 m時，施工人員需要加高沖程正常沖進。達到4 m時，要開展抽渣工作。需注意的是，在鉆進過程中要隨時保證孔位正確。

4.4.2 其他注意事項

1）彎孔。在鉆孔過程中若因方向偏斜出現彎孔現象，極易導致鋼筋吊籠的安裝與矯正工作無法開展。基于此，在鉆孔過程中，施工單位需要采取下述手段進行預防：首先，在安裝鉆機過程中需要保障鉆機底座、轉盤平正。其次，護筒中心、固定鉆桿的卡孔以及起重滑車緣保持在一條豎直線，并且要時常進行校正。因為鉆桿較長的關系，在轉動過程中若上部結構擺動過大，需要在鉆桿部位添加導向架。最后，要對鉆桿接頭部位及時調整，若鉆桿出現彎曲現象，要應用千斤頂進行調直。

2）縮孔。在該項目中，部分區域可能存在塑性土壤，遇水會導致孔徑縮小，若在鉆孔過程中，因鉆頭磨損過于嚴重，鉆出小于設計校徑的孔。施工單位需要采用上下反復掃孔的手段擴大鉆孔，或者回填砂黏土，等到其密實后重新開展鉆孔工作。

3）坍孔。對于坍孔現象而言，孔口坍塌現象極易發現，但是孔內坍塌需要詳細觀測。施工單位一旦在鉆孔過程中發現出土量明顯增加、孔口水面出現細密水泡或鉆頭突然達不到原先孔深，則說明孔內可能已經存在坍塌現象。基于此，施工單位需要采取針對性措施進行處理。在此過程中，要有效控制進尺，采取質量較高的泥漿護壁，減少地下水對樁基混凝土工程造成的影響。若入孔口坍塌，施工單位可以直接進行回填，埋設護筒后再次開展鉆孔工作。

4.5 鋼筋籠的制作與吊放

鋼筋籠的制作與鉆孔作業同時開展時，首先，需要按照施工圖紙在加工場配料加工；然后，將其運輸到使用現場，綁扎成型后將其順直。在此過程中需要注意，無論是主筋還是加筋，都要滿足焊接長度及質量要求。同一斷面的接頭數量不能超過50%。成孔合格后施工人員需要將鋼筋籠吊放入孔中，對準后將其緩緩下放，嚴禁出現猛起猛落以及強行下放現象。在鋼筋吊籠與孔口對接過程中，要保障鋼筋籠整體上下成一線，完成下放工作后牢牢固定，防止在后期澆筑過程中出現上竄現象。

4.6 混凝土灌

4.6.1 下灌注導管

對混凝土灌注導管進行試驗，探究其水壓與氣壓情況，合格后才能投入使用。在應用之前，要對導管接頭進行檢查，確保其清洗干凈。墊好密封圈后涂上黃油。導管的連接一定要保證順直不漏水，保障混凝土質量以及灌注工作順利開展。完成導管吊裝工作后，工作人員要對孔底沉淀層進行測量，合格后才能開展灌注混凝土工作，否則需要再次開展清孔工作。

4.6.2 混凝土拌合與灌注混凝土

有關混凝土用料配合比需要相關單位事先實驗，拌和時間要嚴格按照項目需求確定，嚴格把控加料順序，并且將混凝土的坍落度控制在18～20 cm。

灌注混凝土時需要采用機動翻斗車或泵送手段。在該工程項目中，集料斗容積要滿足首批混凝土下料后導管埋深大于1 m要求。只要開展灌注工作，必須一氣呵成，以免出現質量事故。當混凝土灌注高度高于設計樁頂2 m時，要嚴格把控灌入量，確保樁頭破除后混凝土仍舊完好。

4.6.3 做好檢測記錄工作

混凝土灌注工作要配備專業人員做好記錄，應用測繩對混凝土面深度進行有效測量，結合實況及時提升拆除導管，做好混凝土試件，按照相關標準有序開展養護工作，同時也為工程項目后期施工養護提供依據。

5 結語

綜上所述，在西藏S5線拉薩至澤當快速通道工程中，念喀大橋橋涵施工是重要組成內容，要做好鉆孔樁施工技術控制工作，需要從各施工環節入手，嚴格把控各環節施工質量，對于施工中可能出現的問題要提前思考，采取針對性手段預防，保障鉆孔樁施工得以高質量、高效率地開展。