橋梁沖擊式鉆孔灌注樁施工技術研究

余勇強

（江西省現代路橋工程集團有限公司，江西上饒 334000）

0 引言

沖擊式鉆孔灌注樁是當前公路橋梁建設施工非常重要的技術之一，對于提高施工技術水平發揮了積極作用。該技術在公路橋梁施工中有著非常明顯的優勢，不僅可以保證工程的質量，還能夠延長公路橋梁的使用壽命，對公路橋梁事業的發展有著極為重要的意義。

但是從實際應用效果來看，鉆孔灌注樁施工有著一定的隱蔽性，很多細節容易被忽略，造成安全和質量隱患，給整個橋梁的運行帶來不利影響。因此，施工單位要加強沖擊式鉆孔灌注樁施工技術的應用和研究，嚴格執行施工工藝方案和標準，確定施工工藝參數，加強質量管控，切實提高公路橋梁施工總體水平[1]。

1 沖擊式鉆孔灌注樁施工要求

沖擊式鉆孔灌注樁施工之前，需要由專業技術人員進行現場施工方案的設計，對現場的地質條件進行全方位的勘查，掌握現場施工的具體情況，確保橋梁施工順利進行。

在公路橋梁設計階段，首先，要明確鉆孔樁的長度；其次，要對樁體結構的承載性能進行詳細計算；最后，要確定具體的施工尺寸參數，以此保證公路橋梁可以達到安全穩定運行的目的。

2 工程基本情況分析

某公路橋梁項目長度為6850m，寬度為42m，整個項目設計有1612 根鉆孔灌注樁，直徑分別為1.2m、1.3m、1.8m。本文通過靜載試驗的方式檢測鉆孔灌注樁的質量是否達到工程要求，確保樁基結構承載性能合格。

3 選擇合適的施工工藝方案

3.1 明確工藝流程

沖擊式鉆孔灌注樁施工中，施工工藝流程相對比較復雜，主要包括成孔—清孔—鋼筋籠下放—導管下放—二次清孔—澆筑等工序，形成整體的樁體結構。

3.2 做好現場各項準備工作

橋梁工程現場施工開始之前，施工單位應組織專業技術人員做好各項準備工作，并確定施工工藝流程，保證各項工作可以順利實施。施工準備為后續工作的順利開展提供基礎，如果準備階段存在嚴重失誤，將會導致現場施工受到較大影響，不僅影響工程的質量和安全，還會延誤工期，給企業帶來較大的損失。實施前需要對設計圖紙進行全面審查，確保設計方案符合工程的施工建設要求，消除影響施工質量和安全的因素。在現場施工的過程中，有很多因素都會造成安全事故的發生，所以施工單位應根據現場的具體情況，制訂完善的應急預案，并且對相關人員進行必要的培訓，提高應急處理水平，將現場發生的事故影響降到最低。在施工前還需對周邊的水源進行全面調查，確保鉆孔灌注樁施工技術可以順利應用。在水源接口的位置上設置沉淀池和泥漿池，確保水泥漿的性能合格，達到循環利用的目的。鉆孔灌注樁施工開始之前，每天都要使用導管進行水位的檢測，掌握水質條件，并且進行試驗分析，確保水質合格。施工單位應根據項目施工的實際情況，建設混凝土站點，保證充足的混凝土材料供應，確保現場施工的連續性[2]。技術人員應對現場進行全面的檢測分析，如果發現存在任何的問題，則需要及時組織相關技術人員處理。

3.3 加強泥漿質量控制

此次工程項目選用的是高黏度黏土或者膨潤土進行泥漿材料的配置，利用自然造漿的方法進行護壁處理，并通過試驗確定具體的指標和配比方案，具體技術參數如表1 所示[3]。

表1 泥漿參考指標（部分）

4 沖擊式鉆孔灌注樁施工

4.1 落實護筒埋設施工質量管理

沖擊式鉆孔灌注樁施工包含的工序非常多，需要各個環節相互配合，才能滿足現場施工的要求，提高施工技術水平，保證橋梁工程的性能合格。

在施工之前，第一，要進行護筒的埋設，確保孔壁結構的穩定性合格，同時還能預防坍塌，保證孔口的穩定性。第二，技術人員應用專業性的測繪儀器對現場進行檢測，確定合適的施工位置，避免因為施工位置不當而影響結構的性能。第三，結合測量后的數據信息以及設計圖紙對護筒安裝的位置進行檢查，如果發現存在偏差，則應該及時做出改進和調整。第四，結合具體的安裝位置進行護筒相關參數的調節，比如長度、寬度等，確保護筒和灌注樁平行設置，并且和地面保持垂直。第五，加強護筒穩定性的控制。在護筒安裝工作結束之后，現場工作人員利用水泥等材料穩定護筒底部，確保護筒設置符合工程的要求。沖擊式鉆孔灌注樁施工對于護筒制作的要求非常高，當前主要是應用厚度為8mm 的鋼板制作，內徑通常要大于樁體直徑20cm 左右。在制作過程中，應該保證整體結構的強度性能合格，不會在施工中發生結構變形或者損壞的情況。此外，在護筒埋設的過程中，要將傾斜度控制在1%以內，平整度偏差不宜超過50mm，并對其進行加固處理，確保整體結構的穩定性和安全性[4]。

4.2 加強鉆孔階段管控

沖擊式鉆孔灌注樁施工中，鉆進成孔是重要的施工工序，對于整個樁體結構的施工質量有著非常重要的影響。為了能保證工程的質量合格，在鉆孔施工中要加強管控，嚴格做好各個技術參數的檢測和分析，保證結構的性能合格。同時，需要綜合考慮工程的設計方案、技術標準以及現場地質條件選擇合適的鉆孔施工方式，確保鉆孔施工滿足設計要求。在鉆孔實施階段，要加強沖擊力度的控制。如果遇到地質條件比較堅硬的情況，比如有硬度較高的巖石，則可以采用爆破的方式進行處理；對于地質結構比較松軟的情況，則采取小沖程的方式進行處理。沖擊成孔鉆進過程中，護筒和樁架應始終保持垂直布置，鉆孔的偏差必須控制在合理的范圍之內。如果在鉆孔操作的過程中存在傾斜度超出誤差極限的情況，則應該立即停止施工，進行現場調整。在鉆進到規定深度之后，不要立即提升鉆頭，而應該在該位置上保持空轉幾分鐘，然后再提升。鉆孔工作結束之后，內部會產生比較多的殘渣，要及時進行清孔處理。鉆孔工作中應加強鉆進速度的控制，配合使用水泥砂漿穩定孔壁，及時排出殘渣，并且對孔洞結構進行檢查，做好孔洞的保護[5]。

4.3 清孔作業

為了確保混凝土灌注施工之前孔底的沉渣厚度在規定的標準之內，灌注前需要進行二次清孔作業。目前，二次清孔施工以氣舉排渣法為主要方式。該方法通過使用氣舉排渣器實現氣液的混合，利用密度差將底部的沉渣排出。二次清孔作業結束之后，要保證底部500mm 范圍之內的泥漿比重在1.25 以內，黏度不超過28s，沉渣厚度在50mm 以下。清孔工作全部結束之后，應該有足夠高的水頭，并且需要在30min 之內完成灌注作業。如果無法在30min 之內完成，則需要再次進行清孔作業，并檢測泥漿指標。

4.4 安裝鋼筋籠與聲測管。

此次工程項目選擇使用整體鋼筋籠下放的施工方式，現場安裝鋼筋籠臺座，以確保下放過程的安全性。具體工作流程如下：

首先，對鋼筋籠進行質量檢查，保證各個結構尺寸和性能都符合要求，細節部分不存在任何質量問題。

其次，在合適的位置上設置剪刀支撐，以防止在吊裝過程中發生變形。

再次，對于長度在38m 以上的鋼筋籠，采取分兩段的方式進行吊裝作業，兩段的長度比例按照2∶1 設置，鋼筋籠的連接要達到穩定性的標準，以提高結構的性能。

最后，在吊裝鋼筋籠的環節，合理地調整保持架的位置，確保鋼筋籠不會和孔壁直接接觸，以免引發孔壁坍塌。現場工作人員如果發現存在任何問題，則應該立即停止施工，避免造成嚴重的質量事故。

鋼筋籠安裝的環節同時進行聲測管的設置，主要是按照等邊三角形或者四邊形的方式進行安裝作業。將一根聲測管對正路線前進方向，兩根管道保持平行設置，并確保定位精度合格。聲測管連接的部位保證穩定性，還要進行密封處理，預防在施工過程中被砂漿、雜質堵住而無法使用。聲測管埋設的過程中，需要使用清水對管道內部進行沖洗，確保通暢。

4.5 灌注水下混凝土

上述各項工作結束之后，需要進行全面的檢查，設置漏斗和隔水膠球，并且將導管提升到距離鉆孔底部0.5m 的位置上。混凝土灌注量應該控制在導管埋設深度的0.8～1.3m 之間，每一次灌注施工都要嚴格執行規定的要求，保證坍落度達到工程技術標準，并且標注好施工編號。同時，需要制作現場混凝土試件，為后續的養生和質量管理提供依據。現場灌注過程中，按照施工工藝的要求，將導管埋入3～8m 深度的位置上。隨著灌注作業持續進行，逐步向上提升導管，每次提升高度在6m 以內，不得直接將導管全部提出。混凝土灌注環節，需要加強材料質量的管控和分析，如果發現存在離析、結塊等情況，則禁止投入工程中使用。在現場灌注混凝土時，容易發生鋼筋籠上浮的問題，所以需要對現場進行全面的監督管控。

5 沖擊式鉆孔灌注樁的質量控制

5.1 加強施工前管控

沖擊式鉆孔灌注樁施工之前，需要對設計方案進行全面的審核，確保其符合行業規范的標準要求，嚴格執行工程的技術標準，不得與現場施工存在過大的偏差。施工之前根據現場的具體情況制訂合適的應急預案，確保在發生突發性事件時能夠采取有效的處理措施。工程實施之前，準備好所有的施工材料和機械設備，進行全面的監督檢查，確保各個部件的性能和質量合格，不存在影響施工效果的因素。

5.2 施工環節質量管控

沖擊式鉆孔灌注樁施工的階段要加強各項參數的監督與管控，主要是從垂直度、深度、泥漿質量、清孔等環節進行質量監督管理。在成孔的環節，要對垂直度加強檢測和控制，確保鋼筋籠吊放和導管安裝不會受到任何影響。如果經過現場檢測發現垂直度不合格，則要及時采取修正處理措施，禁止直接下放鋼筋籠。要確保鉆機定位精度合格，底部基礎要達到穩定性的標準，這是影響垂直度的關鍵。鋼套筒埋設工作結束之后，使用現代化設備進行安裝位置和垂直度方面的檢測，確保達到工程的施工標準。泥漿對于成孔的質量有著直接的影響，所以現場配置泥漿時，需要加強各項參數的控制。鉆孔環節要加強鉆進速度的控制，鉆頭的提升速度要嚴格管控，避免引發坍塌、縮頸等問題。

5.3 加強鋼筋籠施工的質量管控

在現場灌注混凝土時，鋼筋籠上浮的情況比較常見，多數是因為混凝土灌注速度過快，產生較大的反沖力而造成鋼筋籠上浮。因此，在現場澆筑環節，如果發生鋼筋上浮的問題，則應該立即停止灌注施工，并且對導管進行反復振動處理。鋼筋籠的吊裝非常重要，要選擇合適的吊裝點位，達到穩固性的要求，保證不會在吊裝過程中出現鋼筋籠結構變形的問題。如果在現場灌注混凝土的環節出現鋼筋籠下沉的情況，多數是因為吊裝結構的焊接穩定性不足所引起的，需要及時采取加固處理措施，確保現場吊裝工作順利完成。

6 結語

公路橋梁是重要的基礎設施，對于我國現代化建設發揮著極為重要的作用，所以必須加強公路橋梁施工技術的應用和管理，以保證橋梁工程的質量合格。目前的橋梁工程建設中，沖擊式鉆孔灌注樁施工技術應用非常廣泛，該技術可以提高現場的施工效率和質量，確保橋梁性能達到標準。沖擊式鉆孔灌注樁現場施工有著較高的復雜性，多方面因素會對工程質量產生影響，所以需要加強現場施工技術的分析和控制，發揮出先進技術的優勢，切實提升橋梁工程建設水平，促進我國橋梁建設事業進一步發展。