公路施工中鉆孔灌注樁施工技術分析

黎萬寶

（四川公路橋梁建設集團有限公司公路三分公司，四川成都 610200）

0 引言

鉆孔灌注樁作為一種常用的基礎施工技術，廣泛應用于公路、橋梁等工程中。通過將鋼筋和混凝土灌注至鉆孔中，形成承載力強、穩定性好的樁基，提高工程的承載能力和穩定性。該技術在公路建設中可以有效解決地質條件不良、土壤承載力較低等問題，提高公路的質量和可靠性。因此，對鉆孔灌注樁施工技術的研究和分析具有重要意義，有助于優化施工方法，提高工程質量和效率。

1 工程概況

曾家巖北延伸穿越跨內環新增通道工程是一項位于兩江新區人和組團和鴛鴦組團范圍內的公路建設項目。該工程起點位于現狀人興路劉家院子立交橋處，向南經東湖北路-興盛大道與正在建設中的曾家巖大橋項目相連接，向北延伸上跨內環快速路后，下穿現狀金開大道與金州大道交叉口，沿金州大道地下敷設，最終接入規劃中的園博園東路。左線全長約5.04km，右線全長約4.63km。在地形地貌方面，該區域屬于巴渝平行嶺谷地帶，地勢從西北向東南緩傾斜。地區西北部為華差山脈，中部為銅鑼山脈，南部多為淺丘。地下水方面，場區內地下水賦存條件較差，主要為雨季暫時性少量上層滯水或基巖風化孔隙裂隙水。鉆孔灌注樁施工將在這一項目中得到應用。鉆孔灌注樁是一種常用的基礎施工技術，適用于各種地質條件下的公路建設。在施工過程中，首先進行鉆孔作業，然后將鋼筋和混凝土灌注至鉆孔中，形成承載力強、穩定性好的樁基。該技術能夠有效解決地質條件不良、土壤承載力較低等問題，提高公路的承載能力和穩定性。

2 工程前期準備

2.1 地質勘察和設計資料的收集與分析

在公路施工前期準備階段，首先需要進行地質勘察和設計資料的收集與分析工作。地質勘察的目的是獲取有關地下土層、地質構造、地下水位等方面的信息，以便為鉆孔灌注樁的設計和施工提供依據。在地質勘察中，需要對工程區域進行野外勘察和室內試驗。野外勘察包括地表觀測、地質剖面的測繪和鉆探取樣等工作，通過這些工作可以獲取地下土層的性質和分布情況。室內試驗則是對采集到的土樣進行實驗室測試，以確定土壤的物理力學性質和工程特性參數。此外，還需要收集和分析設計資料，包括工程的結構設計圖紙、技術規范和標準等相關文件[1]。通過對這些設計資料的仔細研究和分析，可以了解工程的具體要求和技術參數，為后續的施工方案和施工組織設計提供參考。

2.2 確定鉆孔灌注樁的設計參數

在收集和分析地質勘察和設計資料的基礎上，需要根據具體的工程要求和土層條件來確定鉆孔灌注樁的設計參數。這些參數包括樁的直徑、長度、間距、混凝土配合比、鋼筋配置等。樁的直徑和長度通常根據土層的承載力要求和工程的荷載特點進行確定。直徑較大的樁可提供更大的承載力和抗剪能力，而長度較長的樁則可以達到更深的承載層。間距的確定則考慮到樁的相互作用和整體的穩定性。混凝土配合比需要根據設計要求和施工工藝來確定，確保混凝土的強度和耐久性。鋼筋配置則根據樁的受力狀態和設計荷載來確定，以提供足夠的抗拉和抗彎能力。

3 施工設備與材料準備

3.1 鉆孔設備的選用

鉆孔灌注樁是公路建設中常用的一種樁基礎形式，鉆孔設備的選用和檢查對于保證施工質量至關重要。在選用鉆孔設備時，應根據工程要求選擇適合的機型，要考慮到鉆孔深度、直徑和土層類型等因素，并確保設備符合國家規定的安全標準。

3.2 灌注設備的選用與檢查

灌注設備是鉆孔灌注樁施工中不可或缺的一部分。灌注設備的選用和檢查對于保證灌注工藝的質量至關重要。在選用灌注設備時，應根據工程要求選擇適合的機型，要考慮到混凝土澆筑方式、流量、壓力等因素，并確保設備符合國家規定的安全標準。在進行灌注前，需要對灌注設備進行全面的檢查。不僅要檢查設備管路是否通暢、泵體是否漏油，還需要檢查攪拌器的轉速是否正常、液壓系統是否正常等。此外，還需要檢查灌注設備是否有損壞或漏水等現象。最后對設備進行潤滑和保養，確保設備的正常運行。

3.3 鋼筋、混凝土及其他輔助材料的采購及質量檢驗

鋼筋、混凝土及其他輔助材料是鉆孔灌注樁施工中不可或缺的原材料。采購和質量檢驗對于保證施工質量至關重要。在采購這些原材料時，應選擇有資質的供應商，確保原材料符合國家相關標準。在鋼筋采購方面，需要對鋼筋的直徑、長度、質量等指標進行檢驗，并嚴格按照設計要求進行標識、存放和運輸。在混凝土采購方面，需要對水泥、砂、石子等原材料的質量進行檢驗，并按照設計配比進行攪拌和澆注。此外，還需要對其他輔助材料如鋼板護筒、錨固膠等進行質量檢驗，確保其符合設計要求[2]。在質量檢驗方面，需要對原材料的外觀、尺寸、強度等指標進行檢驗。如發現質量問題，應及時通知供應商進行處理，不得使用不合格材料。同時，還要對原材料進行標識和記錄，以便后續質量追溯。

4 施工工藝流程

4.1 鉆孔過程

4.1.1 鉆孔機械的安裝和調試

在進行鉆孔之前，首先需要對鉆孔機械進行安裝和調試。鉆孔機械包括鉆機、鉆頭、護筒等設備，安裝和調試的質量直接影響到后續鉆孔操作的進行和施工質量的穩定性。在安裝過程中，需要嚴格按照設計要求和操作手冊進行，保證各組件連接牢固、潤滑油和冷卻液等物資充足。在調試過程中，需要啟動鉆孔機械，測試其各項性能指標是否符合要求，檢查各部件是否正常運轉，以確保鉆孔機械可以正常進行施工操作。

4.1.2 鉆孔操作規范與注意事項

在鉆孔過程中，需要嚴格遵守鉆孔操作規范與注意事項，以確保施工的順利進行和安全。首先是孔位檢測，需要確定護筒的實際中心點，并采用十字護樁拉線的方式找出理論孔樁設計中心線。其次是傾斜度檢測，通過測量孔位偏差除以實際孔深，得到孔樁的傾斜度。此外，還需要進行孔深檢測和孔徑檢測，以確保鉆孔的準確性和質量。在操作中需要保證機械設備運轉正常，操作人員具備一定的技術能力和經驗，確保安全防護措施到位，避免與周圍建筑物或其他結構物發生碰撞，以免損壞。

4.1.3 鉆孔質量監控與記錄

鉆孔質量的監控與記錄是鉆孔過程中非常重要的環節，可以及時發現問題并加以解決，確保施工質量和安全。在鉆孔過程中，需要進行成孔檢查、驗槽、鉆孔質量檢查和清孔等工作。成孔檢查主要是在達到設計深度時，及時進行驗孔，并對孔口采取保護措施，同時做好地質記錄。驗槽則是在支護樁鉆進至設計標高時，進行槽口的驗收工作。鉆孔質量檢查包括對孔徑、孔深、孔底沉渣厚度、孔的中心位置和傾斜度等進行檢測。清孔則是在鉆進至設計樁底標高后，對孔底進行掏渣，保證孔底的干凈。通過這些監控與記錄工作，能夠為后續的工程驗收提供重要依據，同時也為施工過程中的改進提供了參考[3]。

鉆孔灌注樁在成孔過程中、終孔后以及灌注混凝土前，均需對鉆孔進行階段性的成孔質量檢查。鉆孔灌注樁成孔質量允許偏差如表1 所示。

表1 鉆孔灌注樁成孔質量允許偏差

4.2 鋼筋安裝

4.2.1 鋼筋籠的制作和現場加固

在進行鋼筋籠制作之前，需要仔細檢查鋼筋的種類和規格是否符合制作要求。同時，要確保鋼筋的數量、規格、出廠合格證和出廠檢驗報告齊全，并且試驗和焊接試驗報告達到要求。鋼材的試驗應按照國家規范和重慶市相關規定進行。只有經過及時報驗并獲得同意后，才能使用這些鋼材。在進行焊接材料的使用時，應當對其進行分類存放，并采取防止銹蝕和受潮變質的措施。

鋼筋籠的制作中，主筋與主筋采用搭接焊連結，箍筋與主筋采用點焊連結，主筋與螺旋筋采用點焊。焊接質量要求如下：焊縫表面應平整，不得有凹陷或焊瘤；焊接接頭區域不得有肉眼可見的裂紋；咬邊深度、氣孔、夾渣等缺陷允許值及接頭尺寸的允許偏差按照規范進行控制。鋼筋骨架的保護層厚度可以使用焊接鋼筋“耳朵”或混凝土旋轉墊塊來實現[4]。設置密度應根據豎向每隔2m 設置一道，每一道沿圓周布置4 個。鋼筋加工的允許偏差如表2 所示。

表2 鋼筋加工的允許偏差

4.2.2 鋼筋籠的定位和安裝

在進行鋼筋籠的放置之前，需要選擇一個地面平整、與鉆機運行不矛盾且便于吊裝的位置。確保場地清理干凈，沒有障礙物。在鋼筋籠吊放之前，要清除孔底的沉渣，保證孔底的干凈。采用吊車下放鋼筋籠時，需要人工輔助對準孔位。下放鋼筋籠時，要保持籠子的垂直，并緩慢下降，避免碰撞孔壁。如果遇到阻力，應提升鋼筋籠，調整位置后再進行下降。如果多次調整位置仍然無法下降，應將鋼筋籠吊出孔口，檢查原因。如果是鋼筋嚴重變形，需要修復鋼筋籠；如果是孔斜或縮頸等原因，需要進行掃孔清孔處理，然后再放入鋼筋籠。

4.3 灌注混凝土

4.3.1 混凝土攪拌與運輸

混凝土的攪拌和運輸對于保證施工質量至關重要。在進行混凝土攪拌時，應根據設計要求按照配比比例準確稱量水泥、骨料、粉煤灰等原材料。攪拌設備應定期檢查和維護，確保攪拌效果均勻，并避免混凝土出現大顆粒或不均勻的情況。混凝土在運輸過程中應采取合適的運輸工具，如混凝土攪拌車或泵車。運輸過程中要注意混凝土的保溫和防止過早凝結，可以采取覆蓋保溫措施或添加減水劑等。同時，要保持混凝土的均勻性和流動性，避免在運輸過程中出現分層或凝結的情況。

4.3.2 灌注過程中的振搗與養護

在進行混凝土的灌注過程中，振搗是必不可少的環節。振搗可以使混凝土充分密實，排除氣泡并提高混凝土的強度和耐久性。振搗設備應調整到合適的頻率和振幅，以確保混凝土在灌注過程中得到有效的振實。灌注后的混凝土需要進行養護，以保證其正常硬化和強度發展。養護措施包括保持適宜的濕度和溫度，并避免混凝土受到外界環境的干擾。在炎熱天氣中，可以采取覆蓋保濕措施，防止混凝土過早干燥[5]。注意，養護期間應避免在混凝土表面添加水，以免影響混凝土的強度和質量。

4.3.3 灌注質量控制與記錄

灌注混凝土的質量控制是確保工程質量的重要環節。在灌注過程中，應定期進行混凝土抽樣進行試驗，檢測混凝土的坍落度、強度和含水量等指標是否符合設計要求。同時，應制定相應的記錄表格，詳細記錄每次灌注的時間、用量、施工人員等信息，以便日后查閱和分析。

4.4 后續處理

4.4.1 混凝土強度監測

混凝土灌注后需要進行適當的養護，以促進其正常硬化和強度發展。養護期一般為7～28d，期間應保持適宜的濕度和溫度，并避免混凝土受到外界環境的干擾。同時，可以根據工程需要進行混凝土強度監測，以確保達到設計要求。

4.4.2 鉆孔廢渣清理與現場整理

在完成混凝土灌注后，需要對鉆孔廢渣進行清理處理。廢渣的清理要徹底，不得有殘留物或碎片。清理后的現場應進行整理，清除雜物和垃圾，并保持整潔有序。這不僅有利于施工的進行，還能提高安全性和美觀度。

5 安全與質量控制

5.1 安全生產措施與施工現場管理

安全生產措施是深基坑工程中至關重要的一環。在施工現場管理中，必須嚴格執行相關安全規定，包括安全防護措施、作業人員的安全教育和培訓、施工現場的安全檢查等。施工單位應當建立健全安全管理制度，制定安全生產責任制，明確安全生產目標和安全生產責任人。同時，要加強對施工現場的安全監管，保證施工過程中的安全。

5.2 質量控制點的設立與監控

質量控制點的設立與監控是確保工程質量的關鍵環節。在施工過程中，需要根據設計要求和技術標準，設置質量控制點，并對關鍵工序和關鍵部位進行監控和檢測。此外，還要建立健全的質量管理體系，確保每一個質量控制點都有相應的記錄和檢測數據，以便后期的質量跟蹤和分析。

5.3 施工中可能遇到的問題及處理方法

在深基坑工程的施工過程中，可能會遇到各種問題，需要及時處理和解決。其中包括地質災害風險、施工設備故障、材料質量問題等。針對這些問題，施工單位需要制定相應的處理方案，做好預案準備，提前進行風險評估和應急演練。同時，要及時與相關部門和專業人員進行溝通和協調，共同制定解決方案，確保施工過程中的順利進行。

6 結語

綜上所述，通過對公路施工中鉆孔灌注樁施工技術的深入分析，我們深刻認識到該技術在提高公路工程質量和可靠性方面的重要作用。在工程概況、前期準備、施工工藝流程、安全與質量控制等方面的系統討論和總結，為工程師們在實際項目中的施工實踐提供了有益的指導和參考。希望本文可以為相關領域的研究者和從業人員提供啟發，并促進鉆孔灌注樁施工技術在公路建設中的進一步應用和發展。