淺談橋梁工程復雜地質鉆孔灌注樁施工技術

曹陽

（河南德馨高速公路有限公司，河南 商丘 476000）

近年來，為我國交通運輸業飛速發展，基于公路工程穿越復雜地貌的發展需要，各式橋梁星羅棋布。在卵石層、亞粘土、粉砂巖等地帶下修建公路對橋梁施工技術無疑提出了更高的挑戰。橋梁工程是交通工程的樞紐，工程質量的好壞施工技術是關鍵。灌注樁施工技術是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。為圓滿完成工程施工，確保工期和質量、合理控制工程造價，在施工的過程中，要立足于專業化、機械化、標準化施工，重點工序重點安排，特殊部位特殊考慮，并結合工期和工程實際進行統籌，盡量做到現場布置合理，方案切合實際，施工組織科學，以便為優質高效安全的完成工程。從施工實踐來看，我國國土遼闊，地形復雜，地貌多樣，但綜合來講主要有亞粘土、卵石層、粉砂巖等，在鉆孔灌注樁作業中根據施工的需要，采用適當的機器設備，科學管理。鉆機進行，吊車吊放，鋼筋籠安裝，混凝土灌注等各項工藝嚴格遵照相關施工規范，確保工程質量。以下對鉆孔注漿在亞粘土、卵石層、粉砂巖等復雜地質下的施工技術作以簡要闡述。

1 鉆孔作業

首先應在先期開挖的孔內灌注泥漿，開始小沖程、高頻率、濃泥漿反復沖鑿，使孔壁堅實不塌不漏。當鉆進過程中，應當注意以下事項：

1.1 沖程大小和泥漿稠度應按通過的土層情況掌握。當通過砂、或含砂量較大的卵石層時，宜采用1～2米的中、小沖程，并加大泥漿稠度，反復沖擊使孔壁堅實，防止塌孔。

1.2 當通過亞粘土等粘性土層時，因土層本身可造漿，應降低輸入的泥漿稠度，并采用1～1.5米小沖程，防止卡鉆、埋鉆。

①當通過堅硬密實卵石層時，可采用4～5米大沖程，使卵石破碎。泥漿要求同上。②在任何情況下，最大沖程不宜超過6米，防止卡鉆、沖壞孔壁或孔壁不圓。③為正確提升鉆錐的沖程，宜在鋼絲繩上油漆長度標志。F、在套渣后或因其他原因停鉆后再開鉆時，應由低沖程逐漸加大到正常沖程以免卡鉆。

2 掏渣與檢孔

鉆渣主要靠掏渣桶清除孔外，沖擊一段時間后，將沖擊錘提出，換上掏渣桶，入孔底套取鉆渣，倒出孔外的倒渣溝內。鉆進過程中應及時掏渣并向孔內注入泥漿或清水以保證水頭。

鉆進過程中要注意檢孔頻次，一般為每鉆進6米必須用自制鋼筋籠焊制的6米長檢孔器檢孔，以防傾偏并及時調整鉆機位置。嚴禁用鉆錐修孔。

3 灌注前準備工作

3.1 鋼筋籠制作與吊裝。鋼筋籠的綁扎，拼焊均就地制作。為使鋼筋籠在吊放過程中不變形，在鋼筋籠內對稱地綁扎四根通長圓木桿，以增強剛性。吊放鋼筋籠采用吊車作業，先水平起吊兩點，當吊離地面后逐漸收緊頂部的一根鋼絲繩，使之豎直，吊車轉臂對準樁孔，用人扶住，然后徐徐下放。當鋼筋籠逐漸沉入孔內，從上向下解開綁扎圓木桿的繩索，圓木由于水的浮力漂起后，用吊車吊出。

3.2 拼組與吊放導管。導管內徑為30厘米，壁厚3mm，每節長1～2米，每節采用法蘭盤、螺栓并墊以膠墊連接。下管前檢查導管是否圓滑順直，尺寸是否準確，安裝是否嚴密，并應進行密封試驗，如不符合要求應進行修整，修整合格后編號使用。采用吊車分成多節吊入孔內，在孔頂進行連接拼組。

3.3 安裝砼儲存斗及木球。灌注水下砼必須連續進行，為保證一次灌注足夠數量的砼，裝滿一斗灌注一次，儲存斗的容量一般為導管總體積的1.5倍或2～3米高樁孔的體積。為了隔水以保證砼質量，在導管內安裝一木球，使其能阻水并平穩地浮出水面。使用前應在導管內進行實驗，能通過導管的木球方能使用，避免木球卡管。具體施工工藝流程可參見下圖1

圖1

4 灌注水下砼

4.1 灌注前，對孔底沉淀層厚度應再進行一次測定。如厚度超過規定，可用噴射法向孔底噴射3～5分鐘，使沉渣懸浮。

4.2 灌注開始后，應緊湊地、連續地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中要防止砼拌合物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底。使泥漿內含有水泥而變稠凝結，而使測深不準確。灌注過程中，應注意觀察管內砼下降和孔內水位升降情況，及時測量孔內砼頂面高度，正確指揮導管的提升和拆除。當導管提升到法蘭盤接頭露出孔口以上一定高度后，可拆除1節或2節導管。此時，暫停灌注，先取走漏斗，重新拴牢井口的導管，并掛上升降設備，然后松動導管的接頭螺栓，同時將起吊導管用的吊鉤掛上待拆的導管上端的吊環，待螺栓全部拆除吊走被拆的導管，將砼漏斗重新接到井口的導管上，校正好位置，繼續灌注。

4.3 剪球將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內混凝土頂面高度，計算出導管在砼內的埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如發現導管內有大量進水，表明出現灌注事故，應按后述事故處理方法進行處理。

4.4 當砼面升到鋼筋骨架下端時，為防止鋼架骨架被砼頂著上升，可采取以下措施：①盡量縮短砼總的灌注時間，防止頂層砼進入鋼筋骨架時，砼的流動性過小，建議使用緩凝劑；②當砼面接近和初進入鋼筋骨架時，應保持較深埋管，并徐徐灌入砼，以減小砼從導管底口出來后向上的沖擊力；③當孔內砼面進入鋼筋骨架1～2米以后，適當提升導管，減小導管埋置深度，從而增加砼對鋼筋骨架的握裹力。

4.5 為確保樁頂質量，在樁頂設計標高以上應加灌一定高度，以便灌注結束后將此段砼清除。增加的高度，可按孔深，成孔方法、清孔方法確定，一般不宜小于0.5米，深樁不宜小于1.0米。為減少以后鑿除樁頭的工作量，可在灌注結束，砼凝結后，挖除多余的一段樁頭，但應保留10～20厘米，以待隨后修鑿，接灌承臺。施工用的鋼護筒的回收，可在灌注結束，砼初凝前撥出。當使用兩半式鋼護筒或木護筒時，要待砼終凝后拆除。鉆孔灌注樁質量檢測采用超聲波法和小應變儀法（錘擊法）檢測，或按監理工程師要求的檢測方法進行。在澆注水下混凝土時預埋三根鋼管或塑料管。其中以下兩點應加以注意：①有關砼灌注情況、灌注時間、砼面的深度、導管埋深、導管拆除以及發生的異常現象等，應指定專人進行記錄。②在灌注砼時，每根樁應制作不少于1組的砼試驗塊。試塊應妥善養護，強度測試后，應填入試驗報告表。強度不合要求時，應及時提出報告予以補救處理。

5 結語

綜上，鉆孔注漿施工是一項系統工程，施工質量的好壞關乎整個橋梁工程的質量安全。受技術發展水平的限制，在施工實踐中還有一些問題障礙亟待不斷的去探索研究。在今后的工作當中亦會時刻保持不斷探索的精神。由于作者水平有限，文章寫作中的不到之處望行業同仁多多指正，今后加強相關理論知識的學習，為我國鉆孔注漿在復雜地質下的施工技術研究方面建言獻策。

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