公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究

趙士鋒

（曹縣交通運輸局，山東 曹縣 274400）

0 引言

公路橋梁建設(shè)是一項龐大而復(fù)雜的工程，其建設(shè)周期長，極易受到外部環(huán)境的干擾，難以有效地控制施工質(zhì)量。在公路橋梁工程中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。該技術(shù)可操作性強，施工方便、高效，能有效地改善施工場地的土體構(gòu)造，將外部環(huán)境等不穩(wěn)定因素的影響降至最低，同時，其在不良地質(zhì)條件下的優(yōu)勢也很明顯。應(yīng)用該技術(shù)可以使工程的整體施工質(zhì)量得到進(jìn)一步的提升。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

鉆孔灌注樁是指在施工場地利用機械鉆進(jìn)、鋼管擠入或人工挖掘等方式在地基土中形成樁孔，然后在其中置入鋼筋籠、灌注混凝土而制成的樁，該技術(shù)能有效增加地基強度，為后續(xù)項目的順利實施奠定堅實的基礎(chǔ)。公路橋梁作為與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，嚴(yán)格控制其工程質(zhì)量是非常重要的。為了充分發(fā)揮鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用優(yōu)勢，一定要結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境特點，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，確保施工作業(yè)嚴(yán)謹(jǐn)有序。施工過程中，應(yīng)根據(jù)項目特點，對該技術(shù)加以全方位、多元化的研究，以取得更為理想的應(yīng)用效果，提升鉆孔灌注樁的承載能力。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁建設(shè)中的作用

鉆孔灌注樁施工技術(shù)是公路橋梁建設(shè)中的核心技術(shù)，它在保障工程質(zhì)量方面起著舉足輕重的作用，因此，要充分重視鉆孔灌注樁施工技術(shù)的靈活應(yīng)用與改革創(chuàng)新，以提高整體技術(shù)應(yīng)用水平，使其在橋梁工程中的作用最大化。鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用效果良好，且具有較好的適應(yīng)性，適用于各種環(huán)境，其既能加快施工進(jìn)度，又能較好地滿足特殊地質(zhì)條件下的施工需求。總之，有關(guān)施工單位要充分關(guān)注鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并逐步完善其技術(shù)系統(tǒng)，使其在工程應(yīng)用中創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 簡述鉆孔灌注樁施工的基本特點

鉆孔灌注樁施工特點如下：

第一，在施工過程中，所采用的設(shè)備不會發(fā)出太大的噪聲，降低了對周邊居民的生活影響。

第二，確保了結(jié)構(gòu)的深度和強度，提高了整體工程的穩(wěn)定性和安全性。

第三，為了提升樁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以采用擴(kuò)擠樁方式進(jìn)行施工。

第四，鉆孔灌注樁施工過程中，往往發(fā)生卡鉆問題，影響工程進(jìn)度，因此，在施工之前，應(yīng)先對現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)勘查，并采取相應(yīng)的措施[1]。

4 鉆孔灌注樁施工常見的問題

4.1 使用打樁機存在掉鉆的現(xiàn)象

造成掉鉆的原因主要有三個：

一是鉆桿的連接不夠牢固，容易造成打樁機整體不穩(wěn)定，導(dǎo)致卡鉆、掉鉆。

二是在裝配工程機械時，由于某些部件的裝配不穩(wěn)，鉆機、鉆桿、鋼繩等部件松動，造成鉆具脫落。

三是由于缺乏定期的保養(yǎng)和維護(hù)，在高強度的施工中，鉆孔設(shè)備會出現(xiàn)磨損、松動等問題，導(dǎo)致掉鉆現(xiàn)象。

4.2 鉆孔過程中出現(xiàn)孔壁坍塌的現(xiàn)象

首先，造成孔壁坍塌的根源在于施工人員在設(shè)計時沒有對工程資料進(jìn)行調(diào)查和分析，施工過程都是根據(jù)自己的經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計，很容易造成失誤。

其次，施工中的埋深是造成孔壁塌陷的重要因素。

最后，由于不同區(qū)域的自然環(huán)境有很大的區(qū)別，施工前需要針對水文、地質(zhì)、地形等條件進(jìn)行系統(tǒng)的研究和分析；然而，在實際工程中，往往忽視了這些問題，缺乏綜合的分析和思考，施工方式不合理，導(dǎo)致孔壁坍塌。

4.3 鉆孔偏斜的問題

首先，鉆機的穩(wěn)定性。鉆機的穩(wěn)定性是影響鉆進(jìn)質(zhì)量的關(guān)鍵，在鉆進(jìn)時，如果鉆機的穩(wěn)定性沒有控制好，將導(dǎo)致井眼的縱向深度下降。其次，鉆機的使用年限。如果鉆機的使用年限過長，很可能產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損，甚至出現(xiàn)鉆頭彎曲現(xiàn)象。最后，場地的環(huán)境。土層不平，施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，是導(dǎo)致井眼偏移的重要因素[2]。

5 公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用

5.1 施工放樣

在放樣前，應(yīng)聘請專業(yè)人士，根據(jù)實際情況，對設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)論證。在確定了設(shè)計方案后，首先，應(yīng)對場地進(jìn)行全面的清理，以保證施工環(huán)境達(dá)到放樣的要求。其次，重新測量施工單位設(shè)置的線路控制點，以保證測量誤差在合理的范圍之內(nèi)。最后，根據(jù)設(shè)計圖紙確定施工場地的坐標(biāo)，利用全站儀確定樁身的平面位置，并將樁身置于與樁心相交的直線位置上。

5.2 護(hù)筒的埋置

在鉆孔灌注樁施工中，埋管是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，必須嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作。若因操作不當(dāng)而使套管埋深達(dá)不到設(shè)計要求，會給后續(xù)的工程建設(shè)帶來很多困難。為了避免此類問題，必須保證三個條件：一是確保標(biāo)定精度；二是確保樁身位置準(zhǔn)確；三是樁基與護(hù)筒的中軸要準(zhǔn)確對齊。

5.3 制備泥漿

若泥漿質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，不但對施工質(zhì)量影響極大，且有可能危及施工人員生命安全。制備泥漿之前，應(yīng)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)場地質(zhì)條件，結(jié)合土壤、氣候等因素制訂科學(xué)合理的泥漿配比方案。制作泥漿所用的材料是水、助劑和黏土。準(zhǔn)備工作完成后，對調(diào)配完成的泥漿進(jìn)行密封處理，使之能長期貯存。此外，因為公路橋梁工程規(guī)模大、工期長，需多次調(diào)配泥漿，導(dǎo)致工程成本增加；而且，如果多次調(diào)配的泥漿配比不一致，將導(dǎo)致泥漿的使用效果得不到保證，繼而對工程質(zhì)量造成影響。所以，要嚴(yán)格按照配比方案進(jìn)行泥漿的制備，盡量減小每批次泥漿的品質(zhì)差異。制備泥漿的原材料也不可有所偏差，市場上原材料的質(zhì)量良莠不齊，若所選材料品質(zhì)不過關(guān)，勢必對泥漿質(zhì)量造成影響[3]。

5.4 成孔

一是施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制成孔豎直度，以免發(fā)生成孔傾斜、偏差和其他嚴(yán)重問題。

二是為了保證工程操作的規(guī)范性與科學(xué)性，施工單位要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范，防止偏孔、塌孔、孔洞及其他技術(shù)問題，并且保證成孔質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

三是在鉆孔過程中確保鉆孔準(zhǔn)確，鉆孔高度須準(zhǔn)確測定，并嚴(yán)格控制鉆孔位置及深度，避免鉆孔過淺或過深。

四是鉆進(jìn)施工時，要按照實際孔徑，選用合適的鉆機、鉆頭和其他設(shè)備，避免由于設(shè)備選型不當(dāng)造成孔壁坍塌[4]。

5.5 泥漿護(hù)壁

在泥漿護(hù)壁時，應(yīng)對泥漿的比重、黏性進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保泥漿與土壤充分結(jié)合，從而確保護(hù)壁的質(zhì)量[5]。泥漿是該工序的重要原料，其質(zhì)量直接關(guān)系到工程的成敗，因此必須合理調(diào)配泥漿，以保證其更好地滿足工程需要。

5.6 清孔

在清孔過程中，要對鉆頭進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲瑢@頭提升到距孔底10～20cm（不能低于5cm）處，并使其處于靜止?fàn)顟B(tài)，不能進(jìn)尺。當(dāng)鉆孔清潔后，向孔底注入清水，并確保泥漿的黏性和含砂量在合適的范圍之內(nèi)。在完成清孔、驗收后，進(jìn)行鋼筋籠的入孔施工。

5.7 鋼筋籠的制作和吊裝

為了方便鋼筋籠的運輸和安裝，鋼筋籠的制作應(yīng)盡量靠近鉆孔位置。為了確保鋼筋籠的綁扎質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。在綁扎完畢后，需在鋼筋籠周圍加裝保護(hù)層，并采用點焊的方式將主筋與保護(hù)層的鋼筋進(jìn)行有效的焊接。在吊裝鋼筋籠時，為了避免破壞孔壁，應(yīng)合理地控制鋼筋籠的長度（一般為12m)；為了避免鋼筋籠在吊裝過程中發(fā)生變形，必須采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如鋼筋籠的吊點與樁心保持一致、增設(shè)臨時錨固等。吊裝完成后，即可進(jìn)行焊接。

5.8 灌注混凝土

在公路工程中，混凝土灌注施工非常重要，其施工質(zhì)量將直接關(guān)系到公路的質(zhì)量及使用壽命，因此，對混凝土的施工質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在鉆孔灌注樁施工中，需要保證混凝土灌注的連續(xù)性，否則會造成樁身的損壞；所以，在進(jìn)行管道深度測量時，要保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠，以確保混凝土備料充足。在進(jìn)行混凝土灌注之前，為了確保注漿對地面的沉降量不超過50mm，應(yīng)采取混合填土的方式，使其強度滿足設(shè)計要求。在混凝土灌注的整個過程中，監(jiān)理人應(yīng)全程監(jiān)控，確保施工人員嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工，確保工程的安全、高效、優(yōu)質(zhì)。

另外，在鉆孔灌注樁施工中，成樁是最后一道工序，其灌注質(zhì)量與樁身承載能力及抗震性有著密切的關(guān)系[6]。為了確保注漿質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)范，應(yīng)全面、細(xì)致地檢查注漿材料：

一是確保原材料質(zhì)量符合建設(shè)需求。

二是保證漿液配比的科學(xué)性和合理性。

三是嚴(yán)格控制漿液拌和時間，確保拌和均勻。在注漿過程中，應(yīng)注意避免鋼筋籠對泥漿護(hù)壁的破壞，并對混凝土的坍落度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲源_保樁身強度達(dá)到設(shè)計要求[7]。

6 鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中的質(zhì)量控制

在完成鉆孔灌注樁后，必須對其各項性能指標(biāo)進(jìn)行檢測，以作為工程驗收的依據(jù)。其檢測指標(biāo)通常包括樁位設(shè)計、孔深控制、樁體質(zhì)量、混凝土強度、主體結(jié)構(gòu)承載能力等。由于現(xiàn)場施工條件的影響，一般允許樁位有一定的偏差。但應(yīng)盡量減少基坑的變形，在基坑開挖之前，應(yīng)先檢測護(hù)套管，然后再與樁位中心位置進(jìn)行對比，以確定是否存在誤差。鉆孔深度誤差應(yīng)控制在300mm 以下，對孔深進(jìn)行檢測時，應(yīng)采用重錘等計量器具。樁身質(zhì)量檢測可依施工規(guī)模而定，鉆芯法、回彈法等是目前常用的檢測方法；采用鉆芯法檢測時，大直徑嵌巖樁必須在樁頂以下50cm 處鉆孔，并將其質(zhì)量檢測報告?zhèn)浞荩怨┕こ舔炇諘r參考。承載力應(yīng)按樁基礎(chǔ)檢測規(guī)程進(jìn)行[8]。應(yīng)著重對混凝土樁的垂直度進(jìn)行檢測，一般不超過1°。樁身直徑、樁頂高度應(yīng)與設(shè)計規(guī)范一致。泥漿比重偏差為1.15～1.2。混凝土的坍落度必須嚴(yán)格控制在160～220mm之間[9]。鋼筋籠的吊裝要加強控制，其深度偏差不得大于100mm，樁頂高度應(yīng)在30～50mm 之間。

7 結(jié)語

總而言之，公路橋梁是推動國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。公路橋梁工程是一項技術(shù)性、專業(yè)性很強的工程，它對施工技術(shù)的要求很高。在公路橋梁工程中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)起著舉足輕重的作用，它能有效地解決施工過程中遇到的各種問題，可靠地保證公路橋梁的質(zhì)量。在公路橋梁工程中，要根據(jù)實際情況，采取相應(yīng)的對策，合理應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為公路橋梁建設(shè)事業(yè)創(chuàng)造更大的價值。