鉆孔樁施工技術(shù)在道路路基施工中的應(yīng)用研究

王毅

（四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司機(jī)械化施工分公司，四川成都 610000）

0 引言

近年來，道路路基施工質(zhì)量受到廣泛關(guān)注，采取何種方式優(yōu)化項目建設(shè)成果成為熱議話題。鉆孔樁施工技術(shù)憑借可積極應(yīng)對多種地質(zhì)情況、保障相應(yīng)的建設(shè)成果等優(yōu)勢而廣受關(guān)注。作為一種基礎(chǔ)形式，鉆孔灌注樁對地質(zhì)條件的適應(yīng)性較強(qiáng)，且整個施工過程相對簡單、極易操作，需要應(yīng)用的設(shè)備投入較小，因此備受青睞。

1 鉆孔樁施工準(zhǔn)備

因直接影響通行效果，道路路基對施工有一定的要求。在道路路基工程中，若采取的方式不當(dāng)將會降低效益，干擾整體工程進(jìn)展[1]。充分應(yīng)用鉆孔樁施工技術(shù)能夠保證項目質(zhì)量，以便更好地開展各項施工活動，穩(wěn)步提升質(zhì)量水平。在鉆孔樁施工前期，應(yīng)將各項準(zhǔn)備工作落實到位。

第一，通過科學(xué)合理的領(lǐng)導(dǎo)，構(gòu)建質(zhì)量管理體系，成立以項目經(jīng)理為首、專職質(zhì)量員為骨干的質(zhì)量檢查小組。

第二，在施工前期，應(yīng)對工人進(jìn)行技術(shù)交底和操作安全交底，保證項目進(jìn)展順暢。

第三，依照設(shè)計圖紙和相關(guān)規(guī)范落實施工活動，施工過程中還應(yīng)對隱蔽工程進(jìn)行中間驗收，在未經(jīng)監(jiān)理驗收合格的情況下，不可開展下一工序。

2 鉆孔樁施工要點

2.1 測量放線樁位

在道路路基施工前期，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計圖紙判斷區(qū)域情況，交由專業(yè)測量人員構(gòu)建施工平面控制網(wǎng)，確定基準(zhǔn)點等，測量軸線和樁的位置以及樁的地面標(biāo)高。利用全站儀，借助直線坐標(biāo)法對每根樁放樣分析，打入標(biāo)志樁，使其距離地面5～10cm。定位之后，交由相關(guān)部門和人員對軸線、裝備等進(jìn)行復(fù)核，做好相應(yīng)的記錄，若相關(guān)結(jié)果符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可以安排后續(xù)的施工活動[2]。

圖1 鉆孔樁施工技術(shù)示意圖

2.2 制備泥漿

鉆孔樁施工技術(shù)在道路路基中扮演了重要角色，為了達(dá)到更加理想的效果，制備泥漿的環(huán)節(jié)需重視相關(guān)的設(shè)施設(shè)備的使用。旋挖鉆機(jī)的護(hù)壁泥漿主要采用了膨潤土造漿，護(hù)壁泥漿可以重復(fù)利用，主要經(jīng)過泥漿凈化裝置實現(xiàn)相應(yīng)目標(biāo)。泥漿材料的選定及配合比：7%～10%膨潤土；0.5%～1%工業(yè)用堿；0.1%羥甲基纖維素（CMC）；拌和用水為自來水。針對泥漿材料的選定，必須按照項目情況加以判斷。還需控制好相應(yīng)的配合比，使項目建設(shè)過程整體質(zhì)量得以保障。

表1 泥漿制備技術(shù)指標(biāo)

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒的內(nèi)徑應(yīng)大于樁徑20～30cm，頂端要距離地面0.3～0.5m，護(hù)筒平面位置和傾斜度的偏差應(yīng)在5cm 和1% 以內(nèi)。為隔離地面水和孔內(nèi)泥漿水位，應(yīng)將護(hù)筒0.5～1.0m 的范圍及時挖除，夯填黏土至護(hù)筒底0.5m 以下。

3 鉆孔樁施工技術(shù)在道路路基施工中的應(yīng)用

3.1 工藝流程

測量樁位—鉆機(jī)就位—埋設(shè)護(hù)筒—鉆孔—清孔以及檢孔—鋼筋籠制作、安裝—安裝導(dǎo)管—混凝土灌注—鉆渣清理—質(zhì)量檢測。施工中應(yīng)明確相關(guān)工藝流程，保證鉆孔樁施工技術(shù)的成果，為道路路基投入使用創(chuàng)造理想條件。

3.2 鉆進(jìn)施工

旋挖鉆機(jī)就位后，需分析鉆頭直徑，明確其與樁徑是否相符，如果發(fā)現(xiàn)偏差較大時應(yīng)修補(bǔ)鉆頭，確保成孔后的樁徑符合預(yù)期，然后報請監(jiān)理工程師批準(zhǔn)開鉆[3]。開鉆過程中，應(yīng)先用低擋慢速鉆進(jìn)，鉆到護(hù)筒以下1m 的位置，調(diào)整為正常速度。鉆進(jìn)環(huán)節(jié)還需抽取渣樣，并與設(shè)計地質(zhì)詳細(xì)核對，關(guān)注土層的實際變化，針對不同地層及時調(diào)整鉆速和鉆進(jìn)壓力。粉質(zhì)黏性土鉆進(jìn)環(huán)節(jié)需應(yīng)用中等轉(zhuǎn)速，大泵量稀泥漿進(jìn)尺不可太快。鉆進(jìn)砂土?xí)r應(yīng)控制進(jìn)尺，保持低擋慢速。大泵量稠泥漿鉆進(jìn)時應(yīng)關(guān)注泥漿排量，防止泥漿排量不足，若鉆渣來不及排除極易引發(fā)埋鉆事故。若發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)泥漿不足，必須啟動后備泥漿補(bǔ)給，避免出現(xiàn)孔壁坍塌。鉆進(jìn)環(huán)節(jié)還需分析地質(zhì)狀態(tài)，對比相應(yīng)的資料信息，如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)軟硬不均的交界區(qū)域，應(yīng)及時落實檢測分析工作。針對不同的地質(zhì)采取可靠的鉆進(jìn)方案，保證鉆進(jìn)效果達(dá)到預(yù)期。為確保鉆進(jìn)的垂直度，應(yīng)密切關(guān)注鉆機(jī)平臺是否平穩(wěn)，并考慮轉(zhuǎn)盤情況，避免出現(xiàn)斜孔。如鉆進(jìn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)斜孔或塌孔等問題，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，采取可靠的處理措施。鉆進(jìn)過程應(yīng)注重工序的連續(xù)性，明確地質(zhì)變化趨勢，調(diào)整泥漿指標(biāo)。特別是在砂土層中，必須關(guān)注泥漿的稠度，降低泥漿砂率，做好相應(yīng)的記錄表登記。詳細(xì)分析鉆出的渣樣，便于后續(xù)核對，若發(fā)現(xiàn)與實際情況不符，必須上報至監(jiān)理等部門，通過研究判斷地質(zhì)狀態(tài)，做好相關(guān)記錄，采取應(yīng)對措施。鉆進(jìn)深度與設(shè)計孔底標(biāo)高相接近時，應(yīng)調(diào)整鉆進(jìn)進(jìn)尺或加水調(diào)節(jié)泥漿比重，以達(dá)到相對理想的效果。鉆進(jìn)過程中，還需針對地層選擇相應(yīng)的鉆具，選用不同焊接角度的齒座和不同的鉆齒，保證實際的效果達(dá)到最佳，給道路路基的投入使用奠定堅實基礎(chǔ)。

3.3 檢孔清孔

鉆孔過程中及成孔后，均應(yīng)檢查孔的情況，詳細(xì)分析實際的問題，采取對應(yīng)處理方案，使最終孔形和孔徑滿足基本要求[4]。第一，檢查孔深與孔底沉渣厚度。在對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析時，可以應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)測錘檢查，分析實際情況，若發(fā)現(xiàn)存在明顯偏差，應(yīng)采取可靠的調(diào)整方案。第二，檢查孔形及豎直度。對孔形和豎直度進(jìn)行分析時，應(yīng)依照設(shè)計樁徑制作檢孔器入孔檢查。檢測環(huán)節(jié)還需將檢孔器吊起，使其中心和孔的中心保持一致。若檢孔器能順利到達(dá)孔底，則表明孔形和豎直度符合要求；如中途受阻則證明存在著斜孔與縮孔問題，應(yīng)采取可靠措施進(jìn)行處理。

3.4 鋼筋籠制作安裝

道路路基施工環(huán)節(jié)，將鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用到的鋼筋籠，在制作與安裝過程中需利用可靠措施加以完善。其一，鋼筋籠應(yīng)依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)場完成制作，并分析主筋凈保護(hù)層的實際情況不小于50mm，允許偏差在±20mm，制作允許偏差須符合鋼筋籠制作允許偏差表的相關(guān)規(guī)定。其二，鋼筋籠吊裝環(huán)節(jié)應(yīng)明確使用的吊車情況。當(dāng)鋼筋籠入孔時，應(yīng)對準(zhǔn)孔位緩緩輕放，避免碰觸孔壁。下放環(huán)節(jié)若遇到阻力，不可強(qiáng)行下入，待查明原因后再繼續(xù)下放鋼筋籠。當(dāng)下沉到設(shè)計位置后及時固定，避免出現(xiàn)移動的情形。鋼筋籠安裝完畢，應(yīng)聯(lián)合監(jiān)理工程師對鉆孔樁進(jìn)行隱蔽工程驗收，合格后可以灌注混凝土[5]。

3.5 灌注混凝土

道路路基施工有嚴(yán)格的要求，為了保證基本質(zhì)量，需根據(jù)孔深確定灌注混凝土導(dǎo)管總長度。混凝土坍落度為180～220mm，集料最大粒徑低于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/8～1/6 和鋼筋最小間距的1/4，且不可超出40mm，應(yīng)用水下灌注混凝土的方法進(jìn)行施工。灌注混凝土過程中，還要分析導(dǎo)管下口與孔底的距離，應(yīng)在0.25～0.4m 處。導(dǎo)管上口應(yīng)接好，漏斗接口處還需設(shè)置相應(yīng)的隔水栓，首批混凝土量應(yīng)詳細(xì)分析并計算，使灌注混凝土可以埋住導(dǎo)管下口1～2m。在混凝土逐步灌入過程中，詳細(xì)分析其上升面，并提升導(dǎo)管直至灌注完成。期間，在提升導(dǎo)管的過程中應(yīng)控制好速度，避免速度過快。水下灌注混凝土應(yīng)考慮混凝土的容重，保持流動性與和易性等，在運(yùn)輸與灌注環(huán)節(jié)避免泌水與離析問題。水下灌注混凝土?xí)r應(yīng)選用適宜的設(shè)備，考慮運(yùn)輸問題，可采用混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至孔口灌注。若在灌注過程中出現(xiàn)任何問題，需詳細(xì)分析具體原因，確定最佳的處理方案，保證實際效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。灌注至樁頂標(biāo)高后要及時設(shè)計出特定高度，一般為0.5～1.0m，由此使樁頂混凝土強(qiáng)度得以保障。

4 鉆孔樁施工技術(shù)在道路路基施工中的質(zhì)量控制措施

4.1 防范塌孔問題

為了防范塌孔問題，在鉆孔機(jī)挖掘大厚度卵石土層時，應(yīng)該重視鉆孔速度，將其控制在合理范圍內(nèi)，不能使用較快的速度。鋼筋籠吊裝環(huán)節(jié)，要避免接觸樁孔四壁，以免鋼筋籠接觸而影響到鉆孔樁孔徑穩(wěn)定度。鉆孔和開挖完成后，施工人員應(yīng)控制好施工時間，爭取在6 小時內(nèi)完成混凝土澆筑工作，防范孔徑坍塌問題。

4.2 鉆孔的科學(xué)把控

鉆井環(huán)節(jié)，應(yīng)監(jiān)控鉆桿情況，若發(fā)現(xiàn)不良偏差，要對其適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。鋼筋應(yīng)借助起重機(jī)直接放入鉆孔內(nèi)，還要重視鋼筋籠標(biāo)準(zhǔn)高度，選擇可靠的途徑固定組件，避免出現(xiàn)鋼筋籠骨架偏移的問題。當(dāng)鉆孔施工合格，要落實好混凝土澆筑任務(wù)，要保證整個過程的連續(xù)性。需要注意成品混凝土完全凝固前將直徑為16mm 的短鋼筋插入成品混凝土中，這樣可以保證其質(zhì)量，滿足具體的需要。

4.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土澆筑時要應(yīng)用到管道澆筑方案，質(zhì)檢人員要詳細(xì)分析管道情況，保證其無任何裂縫。澆筑導(dǎo)管投入使用前，應(yīng)分析抗拉強(qiáng)度和水密性等指標(biāo)，確保整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。施工人員應(yīng)控制澆筑時間，最佳時間為混凝土初凝時間的1.5 倍。

5 鉆孔樁施工技術(shù)在道路路基施工中的應(yīng)用事項

開工前期，應(yīng)詳細(xì)分析實際要求，落實好復(fù)測工作，將護(hù)樁安設(shè)到位，放置水準(zhǔn)基點。施工環(huán)節(jié)還應(yīng)及時測量孔位和孔深等，調(diào)整好鉆機(jī)位置。鉆機(jī)需保持平穩(wěn)狀態(tài)，展示出優(yōu)良性能，避免出現(xiàn)移動和晃動的情況。護(hù)筒埋設(shè)保證穩(wěn)固，孔口處用黏土夯實[6]。

鉆孔階段應(yīng)做好進(jìn)尺記錄，嚴(yán)格控制孔內(nèi)泥漿，安排專業(yè)人員落實好檢測細(xì)節(jié)。對不同地層進(jìn)行分析時，應(yīng)了解取樣與設(shè)計核對的要點，若發(fā)現(xiàn)與設(shè)計不符應(yīng)及時與監(jiān)理單位、設(shè)計單位聯(lián)系，采取可靠的應(yīng)對方案。

孔樁水下混凝土澆筑過程中，需安排專業(yè)人員測量孔深與澆筑深度，填寫好相應(yīng)的信息，計算導(dǎo)管埋入混凝土的深度，便于按照實際需求拆除導(dǎo)管。鉆孔環(huán)節(jié)還需使用沖擊鉆，不可影響鄰近已澆筑混凝土的質(zhì)量。對臨近孔樁已澆筑混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行分析，只有達(dá)到2.5MPa 以上才可鉆進(jìn)施工。成樁后需對每根樁的樁身質(zhì)量和樁底沉渣厚度等進(jìn)行詳細(xì)分析，將樁的沉降控制在合理范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)嚴(yán)重后果。

6 結(jié)語

道路路基施工因直接關(guān)系到人們的通行質(zhì)量而受到廣泛關(guān)注。在應(yīng)用鉆孔樁施工技術(shù)時，應(yīng)注重相關(guān)的細(xì)節(jié)，采取可靠措施加以規(guī)范，保證各工序得到妥善控制，避免出現(xiàn)干擾因素，降低工程質(zhì)量。通過分析明確了鉆孔樁技術(shù)在道路路基施工中的應(yīng)用要點，旨在為廣大同行業(yè)者提供參考，使其在開展相應(yīng)的施工活動時掌握鉆孔樁技術(shù)要領(lǐng)，保證項目質(zhì)量。