鉆孔灌注樁施工技術在市政橋梁施工中的應用

侯林

（中冶華亞建設集團有限公司， 湖北 武漢 430080）

隨著我國的社會經濟發展， 我國城鎮的建設水平也在日益提升。 在這個高樓大廈不斷聳立的現代化環境中， 國內各個地區的市政工程也受到了持續發展需求， 發展市政工程施工技術是目前推動國內經濟建設的必然趨勢之一。 市政橋梁工程中所應用的鉆孔灌注樁施工技術是非常普遍和高效的工程施工技術之一， 鉆孔灌注樁的施工質量是整個市政橋梁工程建設中最需要得到保障的部分， 一個市政橋梁建筑灌注樁基的好壞能夠直接作用于整體橋梁施工的好壞。 所以在樁基施工中所產生問題的時候必須要對其及時處理， 預防其影響到整個市政橋梁工程的施工和其整體的質量安全。

1 市政橋梁工程特點分析

現階段市政橋梁工程的特點大致表現出以下幾個方面: 第一， 市政橋梁工程施工需要經由經驗豐富的專業團隊， 通過科學的組織、 精心施工才能夠保障工程的順利完工。 第二， 時間緊， 外觀要求高。市場橋梁工程與一般的橋梁工程項目不同， 一般的工期較短， 這就導致對施工組織、 施工工序的安排與控制要求較高。 同時市政橋梁工程還具有提升市容市貌的要求， 這也就加大了對市政橋梁工程外觀的要求， 例如市政橋梁施工要求人行橫道地磚鋪設平整， 側石、 緣石線直彎順、 無折角等[1]。

2 市政橋梁工程的鉆孔灌注樁施工技術應用分析

2.1 市政工程施工技術的內容

市政工程施工技術指的是在開展城市基礎設施建設的過程中， 如給水排水工程、 道路交通建設工程和城市公共建設工程等， 可能涉及到的施工技術。其主要涉及技術有工程設計、 測量等， 例如: 工程測量與設計、 施工檢測、 水電管線安裝等各個方面可能涉及到的施工技術、 安保技術和設備維護技術等。

2.2 市政橋梁工程施工中對于鉆孔灌注樁技術的應用原則

在開展市政橋梁工程施工中對于鉆孔灌注樁技術的應用需要按照原則開展相應的規劃工作。 市政橋梁工程施工前: 1） 施工單位對市政橋梁工程項目進行施工組織設計的編制工作； 2） 編制完成的施工組織設計必須報上一級管理部門進行審批， 如果在施工前發現設計有修改或變更， 仍然要將修改后的施工設計報上一級進行變更審批； 3） 對于施工組織設計其內容需要符合市政橋梁工程項目的施工安排與需求， 依據工程量的大小與難易程度， 采用先進科學的技術進行施工計劃與設計。

市政橋梁工程施工過程中: 1） 按照工程工期進度安排、 工期要求， 對施工人員和材料設備開展合理的安排與調動， 提升施工的效率， 保障市政工程項目的順利完成； 2） 在施工過程中要時刻注意天氣變化， 并最好天氣變化應對措施， 保障施工的安全。

市政橋梁工程施工全過程原則: 1） 將安全放在第一位， 保障每一項技術的安全， 在保證項目工程質量的前提下， 降低工程施工成本； 2） 在施工過程中， 采用先進的技術及設施， 結合鉆孔灌注樁技術完善施工相關設計的方案， 規范化流程施工， 從而節省土地資源， 降低因為施工對周圍居民的影響；3） 合理進行人員安排與調動， 確保施工技術與方法科學合理[2]。

3 市政橋梁工程施工對于鉆孔灌注樁技術的應用現狀

3.1 測量數據出現差錯

市政橋梁工程施工之前需要對其各項施工數據展開全面檢測， 必須要保證在施工過程中所應用到的相關施工數據足夠精確和可靠， 才能夠有效保證市政橋梁工程施工可以在定期之內以更加高效和高質量的狀態完工， 同時還能夠保證其施工過程中的施工安全和施工效率等。 因此， 在市政橋梁工程施工的過程中要避免其測量數據出現差錯， 即便是微小的差錯也會導致整個工程質量甚至是施工安全問題出現隱患。 如果因為各種人為疏忽或者是外界因素導致市政橋梁工程施工之前的數據測量工作發生了問題， 導致其數據信息存在些許差錯， 會對市政橋梁工程質量造成負面影響， 留下安全隱患。 如果因為其測量數據的差錯問題導致若樁基施工人員無法按照預期進行相應的作業， 錯誤的將樁基施工原材料四舍五入以米進行計算和施工， 這樣必然會造成施工質量和施工安全的一系列問題發生， 同時還會因為這些差錯導致一系列施工問題的產生； 在市政橋梁鉆孔灌注樁施工過程中， 可能由于施工位置的偏差， 導致整個橋梁施工出現差錯， 對工程項目施工質量造成影響， 造成安全事故的發生。

3.2 施工質量存在不足

市政橋梁工程相較于其他工程項目而言， 工程施工更為復雜， 他即與城市居民生活息息相關， 同時還與政府政績、 城市形象也關系密切， 因此對工程造價、 施工單位、 思想政治覺悟等方面都有較高的要求。 但是當前部分市政橋梁工程項目， 受到工程造價、 工程安全控制、 材料控制以及施工環境等因素的影響， 造成了質量控制方面工作相對較差，工程質量方面存在問題。 此外， 施工外界環境、 施工條件及所處區域土質、 氣候等也會對施工質量造成影響， 導致工程質量不合格的情況出現[3]。 例如:在進行污水管道接口對接時， 如果施工人員沒有按照施工要求對接口處進行鑿毛處理， 那么污水管道就可能出現滲水、 漏水情況。

4 市政橋梁工程對于鉆孔灌注樁施工技術的應用對策

4.1 控制數據測量誤差

測量環節作為貫穿市政橋梁工程項目的重要內容， 為了解決市政橋梁工程對于鉆孔灌注樁施工技術的應用問題， 在數據測量過程中應該以控制數據測量誤差為目的， 對影響測量數據的影響因素進行綜合分析與考慮， 并統一施工測量標準、 強化施工測量人員專業素養、 提升測量團隊專業性。

4.2 完善施工設計方案

因為目前的部分市政橋梁工程項目施工都是通過招標等方式去篩選出更加適合工程方來對市政橋梁展開施工， 因此工程方要在保證這項工程施工質量的基礎上， 必須全面考慮施工單位的資金水平、施工場地、 施工設施、 以及施工需求等狀況， 同時還需要全面斟酌本市政橋梁工程項目所需要的施工周期、 人員配置、 施工范圍及建筑材料等， 綜合評估采取哪種技術， 是否需要配置特殊的機械施工設備， 并對施工人員及材料需要進行評估和考慮， 從而做出 “雙贏” 的施工組織設計方案。

4.3 優化施工工藝

在進行市政橋梁工程項目施工前期， 項目工程管理人員要對施工計劃的科學性進行審核和把關，結合項目需求及實際情況， 制定合理有效的施工計劃， 該施工計劃應包含施工技術與施工方法的施工工藝[4]。 施工計劃中應該明確各個部門的具體分工，施工計劃及人員安排等相關計劃， 同時還要明確項目中所會涉及的相關技術、 機械設備、 材料等內容。而且要強調， 各部門在開展工作前， 應該對氣候變化、 水文地質、 周邊環境等進行綜合考慮， 找到施工中的注意事項、 重點事項及難點事項， 并對市政橋梁工程項目進行全面的分析， 了解其工程特點，明確工程技術的重點與關鍵， 并在施工工程當中探索和尋找到對應的解決之道。

5 鉆孔灌注樁施工技術在市政橋梁工程中的具體應用

5.1 在正式實施鉆孔灌注樁施工前所需要做的準備

在正式實施鉆孔灌注樁施工之前需要按照市政橋梁工程檢測所提供的地質環境相應的數據， 然后以施工圖紙為依據， 創建出對應的施工方案， 還要按照施工的規章制度來創立出應急處理、 安全施等相關的施工預案。 并且在正式施工之前要對施工所要用到的各類校驗和量測的工具進行檢查和測試，保持施工現場的一系列施工設備運轉正常， 以此來保證正常的泥漿排放和混凝土的成功澆注。 還需要保證施工材料的質量能夠過關， 施工裝置都能夠順利運作等一系列準備。

5.2 鉆孔灌注樁的施工流程

1） 因為鉆孔灌注樁的施工需要用到打孔機等工具和大型設備， 這些設備如果在土質較為松散的地面上會因為設備過重導致其發生不同程度的下陷，因此當鉆孔灌注樁正式施工的時候必須把施工現場過于松散的土壤做出填實和更換， 把土壤壓實讓施工現場的土地能夠結實并且平衡， 不會導致施工設備在施工途中產生偏倒。

2） 樁基施工， 制作出鋼護筒并且將其填埋。 在鉆孔灌注樁的施工過程中， 最首要的步驟就是要制作出鋼護筒并且將其填埋， 其主要可以分為以下幾個步驟: 制作和埋沒護筒在工程中使用的護筒是鋼護筒， 在我們制作鋼護筒的時候， 對于其材料以及長短的選擇都需要按照樁施工的相應規章和鋼護筒的技術要求來進行制作[5]。 為了避免護筒發生變形的現象， 因此在制作鋼護筒的過程中， 會在鋼護筒的上面、 中間、 下面焊接一層拱肋， 構成兩個半圓，在埋沒護筒的過程中， 護筒的中心應該與缸筒的中心保持一致， 還有一定有確保護筒是垂直埋沒的，避免發生歪斜現象。 并且對于鋼護筒的填埋工作，要求操作工人嚴格按照輔助標志來進展工作， 以此來保證鋼護筒可以在正確的地方進行填埋而不出現偏差。 假如鋼護筒的填埋過程不夠精確導致了其標高以及位置的尋找發生了偏移， 那就需要在發現問題之后馬上開展復位的工作， 讓鋼護筒能夠回到其精確的標點位置。 對鋼護筒的填埋工作開展之前，需要對鋼護筒的底邊進行嚴格的檢測， 預防出現滲漏的情況， 并且鋼護筒和其填埋地水平面所產生的角度實否垂直之類的一系列問題都需要進行嚴格的檢測。 在開展鋼護筒填埋工作的過程中， 其樁位的中心軸線與鋼護筒的中心軸線應當處于完全重合的狀態， 并且其中心軸線之間的偏差值必須不能超過5cm的范圍。 并且根據施工現場的土壤質量來看，當施工現場的地下水位在地面以下1m左右的時候，就能夠把其看作地下水位略淺。 在這種土壤環境中想要保證鋼護筒可以被精準地進行填埋， 就需要提前修建出來一處施工專用的臺地， 此類臺地普遍都是由沙土或者小石子所修建的， 一般都具備透水性強和能夠被填壓充實等特點。 對于鋼護筒的填埋工作一般都會在臺地修建完成后再進行開展。

3） 構建起護壁泥漿和循環的系統。 保證護壁泥漿的高質量對于鉆孔灌注樁的順利施工有著非常關鍵的影響， 護壁泥漿的質量不光會影響到成孔的質量同時也會對成樁過后對于樁的負荷能力也有著深厚的影響。 所以在調制泥漿的時候， 必須要把握好其沙土的比例， 其沙子的比例不能太多。 并且對于護壁泥漿的厚度也同樣需要嚴格按照標準來構建，一份完全合格的護壁泥漿能夠將樁基的抗側磨阻力獲得增強， 并且還可以大幅度地提高鋼筋和混凝土之間的握力。

4） 鉆孔施工。 在進行鉆孔施工的時候有一些必須要嚴格遵守的準則， 例如對于鉆孔中心與樁基的中心點在樁頂部位置所產生的偏移不能夠超過5cm的范圍之外， 并且鉆孔的直徑必須要跟樁基的直徑長短相同， 還有孔底部所產生的沉淀厚度不得超過設計圖紙及規范要求。 在鉆孔施工開展的時候， 需要根據設計圖紙中的地質條件， 承重方式， 鉆孔深度及鉆孔直徑等因素， 選擇合適的鉆機來鉆孔， 確保鉆深和鉆孔能夠達到設計的要求， 市政橋梁施工目前多采取群樁承臺受力， 樁徑1.2 ～2.5m， 一般以摩擦端承樁為主， 入中風化巖為樁徑的1.5 ～3倍， 可選用旋挖鉆機和沖擊鉆， 當使用汽車鉆施工大口徑樁時， 一般無法保證樁底沉渣厚度滿足設計要求， 樁周沉渣可多達1.5m深， 對樁的質量不利，當采用沖擊鉆施工時， 可以有效造漿， 避免沉渣影響施工質量。 同時還要提前對施工設施和現場做出仔細的檢測， 以防在進行鉆孔工作的時候發生一些不必要的問題[6]。

5） 清孔工作。 這份工作的開展需要設備鉆孔到了相應的地點， 還需要監督工程師允許開展后就可以開始了。 一般來說都是使用換漿的方法來清孔，也就是把鉆頭提出來一段距離， 然后注入適當的泥漿， 這樣就能夠清除掉孔中的鉆渣。 所有的清孔工作應該由兩步來完成， 第一次清孔用鉆桿、 在完成了鋼筋籠、 導管工作后， 施工人員可以著手安排第二次清孔工作。

6） 制作檢孔器。 檢孔器的制作一般不能超過轉頭的直徑長度， 一般是取鉆孔樁鋼筋籠的直徑在加長10cm左右， 并且在檢孔通過后能夠繼續鋼筋籠就位工程的實施。

7） 鋼筋籠就位。 施工單位應該根據具體的施工情況來制作鋼筋籠， 當初步構成鋼筋籠模型的時候，施工人員一定要保障鋼筋表面的清潔度， 對于鋼筋有著嚴格的要求， 一旦發現有彎曲的鋼筋， 應該馬上處理掉， 一定要使用平直的鋼筋。 還有施工人員在制作鋼筋籠的時候， 其尺寸、 形狀都應該嚴格按照設計師的圖紙和技術規范。 在清孔工作結束后，監理工程師應該對專門檢孔器來檢查所鉆出來的孔，如果發現有問題， 應該及時修復， 直到所鉆出來的孔完全符合要求和標準后， 才能放鋼筋籠。 再放鋼筋籠的時候， 可以利用鉆孔機或者吊車來分節投放鋼筋籠， 節與節應該通過焊接或直螺紋的方式聯系起來， 接連方式按照規范選擇， 在具體的焊接過程中， 為了提升焊接的效率， 施工人員在焊接的過程中， 可以同時使用兩臺焊接機。 還有在放鋼筋籠的時候， 一定要控制好速度， 避免由于鋼筋籠投放的速度過于緩慢而導致孔內出現嚴重的回淤現象， 這會對后續的施工造成不利的影響。 還有在焊接鋼筋的時候， 鋼筋焊接頭的焊接長度， 一定要嚴格根據相關的設計要求和技術規范來確定， 保障鋼筋焊接頭的平整度。

鋼筋籠的制作需要當場并且分段制作， 其孔口要分段吊裝在焊接下方就位， 接下來要將鋼護筒及其骨架進行固定， 避免其骨架上升。 并且在確保街頭互相錯開的情況下， 其入孔處需要選用雙點起吊的形式， 最后在將其焊接， 并且按照施工規章的需要對焊縫的大小進行合適地控制， 并且在次工程實施的時候還需要保持其垂直度。 在制作和安裝鋼筋籠的過程中， 應該嚴格按照相關的施工圖紙和技術規范來進行操作， 在鋼筋制作完成后， 通過人工將鋼筋運輸到工作面， 鋼筋連接的位置應該相互錯開，包括鋼筋的數量、 間距等都應該符合設計圖紙要求，不能出現多綁或者少綁的現象， 以此來確保橋梁的穩固。

8） 灌注樁壓漿工藝。 ①壓漿管沿樁周均勻對稱布置， 壓漿導管可采用直徑不小于25 且壁厚不小于3 的鋼管， 壓漿導管與鋼筋籠加勁筋綁扎固定。 壓漿管上部露出自然地面300， 下部伸出鋼筋籠底部以下20。 壓漿管最上面一個接頭距自然地面不應小于6m； ②壓漿豎管應采用絲扣連接并纏緊膠帶， 不應采用焊接。 安裝注漿管時， 必須對每節壓漿管進行注水檢驗， 如果管內水面下降， 則應對已安裝的壓漿管重新更換整個安裝過程嚴禁碰撞、 擠壓漿管，并由專人同步填寫注水檢驗記錄； ③樁端壓漿管應通至樁端， 當有樁側后壓漿工藝時， 樁側壓漿管可在離樁底5 ～15m以上、 樁項 8m以下， 每隔 6 ～12m設置一道注漿閥， 當有粗粒土時， 宜將壓漿閥設置于粗粒土層下部， 對于作業成孔灌注樁宜粗粒土層上部； 樁端后壓漿噴口設置在壓漿管底部500范圍內， 噴口直徑 3， 間距 80， 梅花形設置， 并且有單向閥功能的噴口保護裝置。 后壓漿閥應能承受1MPa以上的靜水壓力， 注壓漿閾外部保護層應能抵抗砂石等硬質物體的刮撞面不致使其受損， 注漿閥應具備逆止功能； ④每根樁混凝土澆筑完畢后， 必須在12 ～24h 內用清水沖開噴口； 壓漿作業宜于成樁2d 后開始， 不宜遲于成樁30d 后； 壓漿應以同-承臺下的樁為一組； ⑤后注漿固化劑應選用標號42.5 及以上的普通硅酸鹽水泥。 漿液水灰比控制在0.4 ～0.65 之間， 終止壓力控制在二到四兆帕之間，巖層、 非飽和黏性土及粉土終止壓力可為3 ～6MPa之間.壓漿參數應以壓漿量控制為主， 壓力控制為輔。 壓漿作業開始前， 宜進行壓漿試驗， 優化并確定最終的壓漿參數再進行施工； ⑥注漿順序∶壓漿時首先應采用低壓 （低檔） 壓入水灰比為0.6 左右的水泥漿， 然后逐步加壓和采用水灰比知零點四到零點五之間的水泥漿。 壓漿流量不宜超過75ml/min毫升每分鐘。 樁端注漿應對同一根樁的各注導漿管依次實施等量壓漿。 對群樁壓漿宜先外圍、 后內部。對樁側和樁端復合壓漿的樁， 首先進行樁側壓漿再進行樁端壓漿； ⑦當滿足下列條件之一可停止壓漿；首先壓漿總量和壓漿壓力均達到設計要求； 其次壓漿總量已達到設計值的75%， 且壓漿壓力超過設計值。

6 結語

鉆孔灌注樁施工技術具備了投入資金少， 技術要求簡單之類的優勢， 還能夠大幅度減少施工的工期長度， 并且這樣建設的樁基承壓能力很強， 幾乎不會出現坍塌或者損壞的事故發生， 對于樁基的質量以及整體施工的質量都有著不錯的保障， 是目前在市政橋梁工程中應用最為廣泛也是最為出色的施工技術之一。