路橋施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應用

周 杰

（山東中宏路橋建設(shè)有限公司，山東 煙臺 264000）

0 引言

路橋施工過程中對樁基工藝的要求相當高，唯有夯實好基礎(chǔ)，方可保證路橋質(zhì)量。鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有操作簡便、自然環(huán)境適應性較強、成本合理且工程質(zhì)量較高等優(yōu)點，在路橋建造施工中得到了廣泛應用。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽性工程，在施工中往往會出現(xiàn)一些問題，影響路橋施工的質(zhì)量和安全性，所以必須抓好路橋施工工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的監(jiān)管，以保障路橋工程建設(shè)的順利進行[1]。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)概述

在路橋施工中使用的鉆孔灌注樁工藝技術(shù)包括兩類：一類是泥漿護壁施工法；另一類是全套管施工法。其中，泥漿護壁施工法是路橋施工中應用最普遍的工藝技術(shù)，在施工時必須根據(jù)相關(guān)標準進行泥漿制備，并保證質(zhì)量，同時，必須適時維護鉆具，保證其潤滑程度，避免鉆孔坍塌。全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外，其它的與泥漿護壁施工法相同。

1.1 鉆孔灌注樁技術(shù)的應用特點

鉆孔灌注樁技術(shù)在實際施工過程中具有以下特點：（1）使用鉆孔灌注樁技術(shù)產(chǎn)生的噪聲污染相對較小；（2）能制作孔徑大的灌注樁，有助于增加路橋的承載能力，同時也可以增強路橋的抗震能力；（3）可以應用于各類建造工程，有著很強的應用性和高效性；（4）鉆孔灌注樁存在的問題主要是在路橋施工中澆注混凝土時，一般在泥水環(huán)境下進行澆注作業(yè)，所以無法控制混凝土的澆注質(zhì)量，可能造成工程質(zhì)量問題[2]。

1.2 鉆孔灌注樁技術(shù)操作流程

鉆孔澆灌技術(shù)操作流程如下∶（1）確定樁位。樁位是鉆孔灌注樁建設(shè)的起始環(huán)節(jié)，定位方向的正確與否直接關(guān)乎到鉆孔灌注樁后期建設(shè)是否順利；（2）埋設(shè)護筒。護筒是防止孔壁塌陷、提升鉆孔效果的關(guān)鍵，護筒埋設(shè)部位工程質(zhì)量條件必需符合相關(guān)技術(shù)標準；（3）鉆孔。鉆孔是鉆孔灌注樁的重點環(huán)節(jié)，鉆孔工程質(zhì)量和鉆機、鉆頭數(shù)量以及鉆速緊密聯(lián)系，同時還會受到地質(zhì)條件、泥漿性質(zhì)的影響。在鉆孔過程中，應當根據(jù)實際狀況選擇最適宜的鉆孔裝置以及技術(shù)參數(shù)；（4）清孔。鉆孔完畢后，并不是立即實施澆灌，而是先清除孔內(nèi)沉渣，在滿足規(guī)定要求后，才能開展后續(xù)澆注；（5）安裝鋼筋籠。鋼筋籠安裝要防止接觸孔壁，安放到預設(shè)部位，確保鋼筋籠安裝工程質(zhì)量；（6）澆注混凝土。檢測成孔質(zhì)量和鋼筋籠狀況，并采用符合規(guī)定的混凝土，調(diào)節(jié)澆注標高、轉(zhuǎn)速，以確保混凝土澆筑工程質(zhì)量。

2 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制要點

質(zhì)量控制管理主要分為人員控制、原材料質(zhì)量管理、施工過程技術(shù)控制等。首先要完善質(zhì)量管理制度，作好技術(shù)人員的培訓及考核，施工質(zhì)量從制度上給予保障；其次，原材料質(zhì)量控制，主要是按照設(shè)計要求，選擇品質(zhì)優(yōu)異的鋼材、混凝土、骨料等；另外，就施工過程質(zhì)量管理而言，施工監(jiān)管部門和施工單位都要足夠關(guān)注施工過程的質(zhì)量控制，嚴格按規(guī)范要求施工并加以管理，以保證鉆孔灌注樁質(zhì)量滿足要求。

目前，在鉆孔灌注樁技術(shù)施工中主要存在鉆孔偏斜、鉆孔塌陷、護筒傾斜、鉆孔縮小、斷樁等問題。鉆孔偏斜主要是未能嚴格依照相關(guān)規(guī)范及技術(shù)標準對項目施工地進行勘查，以及鉆孔本身所存在的工藝技術(shù)問題；鉆孔塌陷主要是由于項目施工地的地質(zhì)原因和泥漿制作未能滿足相關(guān)規(guī)范的技術(shù)標準；護筒下沉問題主要是由于在開展地質(zhì)勘探時，未能嚴格地根據(jù)相關(guān)規(guī)范實施勘查。

因此，在使用鉆孔灌樁施工技術(shù)時，必須重視以下幾個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。

2.1 護筒埋設(shè)技術(shù)控制要點

在埋設(shè)護筒時，筒體直徑范圍要限制在20cm～40cm左右，且樁徑值不得大于標準體徑值。埋設(shè)長度要遵循樁體中心點與護筒中心點重合的要求，且偏差范圍不得大于50mm。若出現(xiàn)無法埋設(shè)的問題，則埋設(shè)方法可轉(zhuǎn)換為挖坑埋設(shè)，具體是用回填泥漿將護筒周圍和底部回填，高程一般要在距離地面30cm以上。而護筒的埋設(shè)深度則要限制在2m～4m左右，但具體埋設(shè)數(shù)值則要按照工地的現(xiàn)場狀況來確定。

護筒埋設(shè)時容易出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，主要因為對施工現(xiàn)場地質(zhì)未提前作好勘察工作，地質(zhì)環(huán)境狀況不太了解。因此，在施工前要作好現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境的實地考察，特別是要掌握對護筒就位產(chǎn)生重要影響的地質(zhì)環(huán)境參數(shù)，比如根據(jù)土壤疏松程度，確定護筒可埋深度等有關(guān)技術(shù)參數(shù)。護筒的安裝必須要按照有關(guān)的技術(shù)標準和施工規(guī)定進行。針對護筒高度下降的情形，必須加長護筒，增加護筒的安裝深度，避免塌孔現(xiàn)象發(fā)生。

2.2 樁基成孔技術(shù)控制要點

2.2.1 樁基成孔施工技術(shù)要點

根據(jù)測量樣本的方法來判斷各個樁基成孔的具體位置，并根據(jù)樁基成孔的深淺合理選用鉆孔設(shè)備，同時還應搞好對鉆孔口的養(yǎng)護，以保證樁基成孔過程的安全。同時還應設(shè)有適當?shù)呐旁嚕跇痘煽椎倪^程中，會形成大量的泥土渣皮，必須及時清理，防止對現(xiàn)場造成危害。此外，還應布置好孔內(nèi)的排水設(shè)備，保證建造過程中工作人員的安全。

2.2.2 預防鉆孔傾斜

引起成孔偏斜的原因主要有以下三個方面∶（1）一是由于鉆頭底部的震動較大，造成在鉆孔時受力不均，切削量也不同；（2）由于建設(shè)或施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況比較惡劣，底部還有很多巖石等硬質(zhì)障礙物；（3）在地質(zhì)情況錯綜復雜的情形下，對現(xiàn)場的地質(zhì)全貌勘察不夠，為提前竣工而盲目作業(yè)，最后導致了鉆孔偏斜。因此，針對以上原因，應制定全面的防范制度，在操作前應先檢查鉆頭，以確定設(shè)備的穩(wěn)定性，在操作時則按照地質(zhì)情況因地制宜地編排方法，并注意操縱鉆頭的科學性。

2.2.3 預防坍孔和縮孔

坍孔是在鉆孔灌注樁工程建設(shè)中最容易出現(xiàn)的事故。而坍孔的產(chǎn)生有兩個主要原因∶一是由于實際地質(zhì)情況惡劣，在地下出現(xiàn)了易陷的礫石層或者流沙層；二是在施工過程中，突發(fā)性入水，從而導致坍孔。此外，因為泥漿的比例不合理或是泥漿的品質(zhì)差，也有可能會導致坍孔等事件。因此針對產(chǎn)生坍孔的原因，必須在施工前先對地質(zhì)情況進行細致研究，并掌握有關(guān)地質(zhì)參數(shù)，再針對現(xiàn)場狀況和以往的施工經(jīng)驗制訂出具體施工方法，并進行適時的調(diào)整。

縮孔原因一般是由于底部存在軟土或者黏土，或者是鉆頭長期工作后出現(xiàn)了磨損，沒有及時更換鉆頭造成的。因此，在施工之前必須對底部進行細致研究，了解底部的情況，并選擇質(zhì)量較高的泥漿護壁。同時，為防止產(chǎn)生收縮孔洞和縮孔后鉆孔被卡緊的情形出現(xiàn)，在施工過程中應保證適當流速，并且注意防護并保養(yǎng)鉆孔設(shè)備。

2.2.4 清孔技術(shù)

鉆孔工作結(jié)束后，必須對孔深和孔徑進行全方位檢測，當所有技術(shù)指標均滿足設(shè)計條件后，則需要著手進行清孔工作。清孔技術(shù)分為空壓機噴水、抽漿、換漿、掏渣和替代泥漿等工藝，清孔時要重視孔內(nèi)入水的問題，仔細地觀察情況并作好保護措施。在這一流程中，不能因為增加了鉆孔的深度，而放棄了孔內(nèi)的清潔，清孔完畢后，必須抽取孔底的泥漿樣品加以研究。

2.3 混凝土施工技術(shù)控制要點

進行混凝土制備前，必須嚴格按照工程設(shè)計中的強度要求進行配比設(shè)置。混凝土配制過程中必須注意以下幾點要求：（1）混凝土的初始凝固時間要達到52h以上，其抗壓強度也要達到42.5MPa以上；（2）混凝土的坍落度要控制在180mm～220mm之間；（3）在澆注時，防止雜質(zhì)流入孔底部；（4）準確測定洞內(nèi)的混凝土高度，保證測定的數(shù)值精準，并記錄不同的測量結(jié)果，與正常數(shù)值范圍進行對比。

2.3.1 導管裝配技術(shù)

導管裝配前首先要對導管裝配的兩端進行檢測，并通過實驗記錄導管數(shù)據(jù)，測試導管的進水承壓情況和連接抗壓情況，確保導管的裝配能夠滿足施工需求。

2.3.2 鋼筋籠安裝技術(shù)

鋼筋籠的安裝與制作，必須嚴格按照工程設(shè)計的技術(shù)要求與規(guī)范進行施工，在遇到長短不一的鋼筋時盡量采取分段進行，并根據(jù)運送與吊裝的規(guī)范與條件，作出具體的數(shù)量分配，并防止鋼筋籠的變形。控制保護層厚度的關(guān)鍵就是要錯開與它的連接處，要先在外面配放好墊片。具體設(shè)置方法：在鋼筋籠的內(nèi)部進行橫向安裝，在其間要留給豎向2m的空隙，另外在鋼筋籠的主筋上面也要考慮設(shè)置吊環(huán)。當每個裝置都歸位之后，再對鋼筋籠的整體進行檢測，數(shù)據(jù)偏差要控制在規(guī)定的范圍以內(nèi)[3-5]。

2.3.3 鉆孔和制漿技術(shù)

根據(jù)設(shè)計圖紙，嚴格按照規(guī)范來控制水泥、黏土、添加劑的比例并進行泥漿配制。泥漿的主要功能是在鉆孔時會對孔壁產(chǎn)生一定的防護效果。在進行鉆孔之前，要精確查找鉆孔部位，絕對不得有誤差，而且鉆孔工作一定要在孔壁表面均勻涂抹泥漿之后再進行，同時嚴格控制鉆孔速率，開始時以慢進的方法進行，等鉆孔整體都進入壁內(nèi)以后，才可以快速工作。注意漿液密度和黏性狀況，并隨時跟進查看是否有排渣和停止的情形出現(xiàn)。

2.3.4 灌注技術(shù)

灌注是鉆孔灌注樁澆注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在灌注過程中，澆注鉆孔的深度不能過高，要保持在2m之內(nèi)，對一些超出2m深的鉆孔，要采取導管澆注的方法，以防止由于澆注高度過高而導致澆注的混凝土發(fā)生熱離析的現(xiàn)象，進而影響到工程質(zhì)量。此外，在澆注過程中還應適時檢查，要保證每個點的完整性、有效性，進而提高灌注的整體質(zhì)量。

3 結(jié)束語

隨著我國基礎(chǔ)工程建設(shè)的迅速發(fā)展，路橋建設(shè)也出現(xiàn)了新機遇和新特點。對路橋建設(shè)而言，鉆孔灌注樁具有成本適中、適應性強和施工簡便等特點，被路橋建設(shè)施工企業(yè)廣泛采用。在使用鉆孔灌樁施工技術(shù)時，不僅要嚴格按照技術(shù)流程施工，還必須重視護筒的埋設(shè)、泥漿的制備、清孔和安放鋼筋籠等主要環(huán)節(jié)的施工技術(shù)管理，讓施工者嚴格依照建造方式和施工規(guī)范開展作業(yè)，以提高建造施工速度，提升路橋的建造品質(zhì)。