鉆孔灌注樁技術在公路橋梁施工中的應用

曹振興

（中鐵五局貴廣鐵路第三項目部，貴州 榕江 557200）

1 鉆孔灌注樁技術

1.1 樁基成孔淺樁采用小型松動爆破配合人工挖孔，測量放樣確定各樁基孔位后，按樁徑做好孔口護圍，并設置手搖絞車排渣。在開挖過程中，采用15cm厚C15砼護壁，每層護壁高度不得超過1.0m，地質變化段埋設連接鋼筋增加護壁的整體性。巖層開挖采用爆破作業，炮眼布置根據巖層硬度和傾向而定，先試爆，確定間距及用藥量，防止成孔過大或孔壁破壞。當樁底進入傾斜巖層時，樁底應鑿成水平狀?？變冉洷坪?，應先通風排煙，經檢查無毒氣后，施工人員方可下井繼續作業?？變扔兴畷r應做好排水工作，剛澆筑的護壁砼不得被水浸泡。挖孔時，應注意施工安全。挖孔工人必須配有安全帽安全繩，必要時應搭設掩體。提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具，應經常檢查。井口圍護應高出地面200mm-300mm，防止土、石、雜物落入孔內傷人。挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋并派專人守護。如孔內的二氧化碳含量超過0.3%，或孔深超過10m時，應采用機械通風。

1.2 孔底清渣挖孔樁爆破終了時，孔底應預留20-30cm，用人工、風鎬鑿除至設計標高，將松散石渣、淤泥等攏動軟土層清理干凈如地質復雜，應用鋼釬探明孔底以下地質情況，并報經監理工程師復查認可后方可灌注混凝土，以保證樁底嵌巖效果。

1.3 鋼筋籠制作安裝鋼筋籠根據孔深在施工現場分節制作成型，吊車起吊入孔，采用2臺電焊機單面焊接。樁基檢測管下端用鋼板封底焊牢，并牢固綁扎在加強箍筋內側，隨鋼筋籠接長用套管焊接密封，最后一節焊好后應灌滿凈水用木塞堵死。

1.4 砼灌注當孔底及孔壁滲入的地下水上升速度6mm/min時，采用水下灌注砼的方法施工，灌注混凝土之前，孔內水位至少應與孔外地下水位相同；若孔壁土質易坍塌，應使孔內水位高于地下水位1-1.5m，水下砼采用Φ30cm導管灌注，導管使用前進行水密試驗，灌注時采用砼罐車配合吊車運送砼，首批砼采用剪球灌注，其容量應保證導管埋深不小于1.0m，砼灌注應連續進行，導管埋深控制在2-6m，每根樁的灌注時間控制在8h以內。

2 鉆孔灌注樁施工要點

2.1 原料選擇與下料砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流動性，防止堵管。一般砼初凝時間僅3-5小時，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間約為5-7小時，因此應加緩凝劑，使砼初凝時間大于8小時，為了使砼具有良好的保水性和流動性，應按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動攪拌機并加入30%以上的水，然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時，可適當控制此部分水量），最后加水到出料時間控制在60秒內，坍落度應控制在180-200毫米之間，砼灌注距樁頂約5米處時，坍落度控制在160-170毫米，以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高，成孔深，導管直徑在250毫米之內，取高值，反之取低值。

2.2 選擇打樁順序打樁順序一般分為：由一側向單一方面打自中間向兩個方面對稱打，自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質量。因此；應結合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機的性能，工程特點及工期要求，經綜合考慮予以確定，以確保樁基質量。減少樁機的移動和轉向，加快打樁速度，由一側向單一方向打樁機系單向移動，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率高；但它會使土壤向一作技術檢灌注操作技術分為首批砼灌注與后續砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中，砼灌注量與泥漿至砼面高度，砼面至孔底高度，泥漿的密度，導管內徑及樁直徑有關?？讖皆酱?，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，攪拌時間長，因此可能出現離析現象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現導管中堵滿砼，甚至漏斗內還有部分砼，此時應加大設備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導管，若起重能力不足，則應用卷揚機拉緊漏斗晃動，這樣能使砼順利下滑至孔底，下滿后，繼續向漏斗加入砼，進行后續灌注。在后續灌注中，當出現非連續性灌注時，漏斗中的砼下落后，應當牽動導管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。

牽動導管的作用有兩點:①有利于后續砼的順利下落，否則砼在導管中存留時間稍長，其流動性能變差，與導間摩擦阻力隨之增強，造成水泥漿緩緩流墜，而骨料都滯留在導管中，使砼與管壁摩擦阻力增強，灌注砼下落困難，導致斷樁。同時，由于粗骨料間有大量空隙，后續砼加入后形成的高壓氣囊，會擠破管節間的密封膠墊而導致漏水，有時還會形成蜂窩狀砼，嚴重影響成樁質量。②牽動導管增強砼向四周邊擴散，加強樁身與周邊地層的有效結合，增大樁體摩擦力，同時加大砼與鋼筋籠的結合力，從而提高樁基承載力。在砼灌注后期，由于孔內壓力較小，往往上部砼不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差。以提高其密實度。當然在控制砼初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這時提高的灌注質量十分重要，因此應做好灌注前的各項準備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

3 鉆孔灌注樁中的注意事項

3.1 斷樁斷樁一般常見于地面下1-3米不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個截面，其主要原因有：樁距過小，鄰樁施打時土的擠壓所產生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產生剪力；樁身砼終凝不久，強度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有：①樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；②考慮打樁順序及樁架行走路線時，應注意減少對新樁的影響；③采用跳打法或控制時間法以減少對鄰樁的影響。斷樁檢查，在2-3米深度內可用木錘敲擊樁頭側面，同時用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會感到浮振。亦可用動測法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質量和完整程度。斷樁一經發現，應將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上鐵箍聯接，再重新灌注砼補做樁身。

3.2 縮頸縮頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管時，土體受強烈擾動和擠壓產生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后，這種壓力便作用到新灌注的砼樁上，使樁身發生不同程度的頸縮現象，拔管過快，砼量少或和易性差，使砼出管時擴散差等。施工中應經常測定砼落下情況，發現問題及時糾正，一般可用復打法處理。

3.3 吊腳樁即樁底部分砼隔空或砼中混進泥砂而形成松軟層。原因為樁靴強度不夠，沉管時被破壞變形，水或泥砂進入樁管，或活瓣未及時打開，處理方法：將樁管拔出糾正樁靴或將砂回填成孔后重新澆筑。

3.4 樁靴進水進泥常發生在地下水位高或飽和和淤泥或粉砂土層中。原因為樁靴活瓣閉合不嚴，預制樁靴被打壞或活瓣變形。處理方法：拔出樁管消除泥砂，整修樁靴活瓣，用砂回填后重打。地下水位高時，可待樁管沉至地下水位時，先灌入0.5米厚的水泥砂漿作封底，再灌1米高砼增壓，然后再繼續沉管。

4 結束語

總之，公路橋梁的施工是一項重要的施工。每一項工程在施工過程中所要面對的各個細節問題都要考慮周全，做到萬無一失，才不會對國家和人民的財產造成損失。

[1]楊漢龍.路橋工程中鉆孔灌注樁施工技術.建材與裝飾(中旬刊).2008-06-11