鉆孔灌注樁在橋梁工程中的施工技術探討

李生輝，張美珍

廣西路橋二分公司，廣西 南寧 530001

1 工程概況

某公路橋梁含引道路線設計長222m，其中東西引道110m，橋梁112m。 該橋梁寬為20.5m，該橋梁的橋幅范圍為0.3m（欄桿）+1.95m（人行道）+2×8m（行車道）+1.95m（人行道）+0.3m（欄桿）。本橋上部構造采用5跨20m后張法預應力空心板，下部構造采用柱式墩，基礎采用鉆孔灌注樁。設計洪水頻率為1/100，設計荷載標準為城-B級，人群荷載-3.0kN/m2，橋面橫坡：車行道2.0%，人行道-0.5%。

2 鉆孔灌注樁施工

2.1 護筒埋設

本項目基樁樁徑分別取1.2m和1.3m，因此所采用的護筒直徑宜分別為1.4m和1.5m。一般地基處護筒長度為2.5m，河床含軟泥層處，護筒長度根據(jù)軟弱層厚度采用3m～8m護筒。護筒由8mm鋼板卷制，外圈外加三道1cm鋼板腰帶以加固。

在開鉆前場地應筑島圍堰并清除雜物，經(jīng)整平場地并壓實或夯實。本工程采取人工挖坑方式埋設護筒，埋設后護筒周圍采用粘土分層夯實，其頂端要采用砂漿進行處理，以有效地防止水滲入護筒外側(cè)。對于護筒頂端高程，結合本工程實際情況，高出地下水位1.8m，同時還要求其滿足高出地面0.3m。護筒底端的埋置深度為1.5m，對于本工程的特殊地段還采用加長護筒。對于本工程中河床含軟弱層處，護筒應穿透軟弱層，嵌入持力層1m以上。

2.2 鉆孔準備

根據(jù)本工程要求配制了優(yōu)良的鉆孔泥漿。采用膨潤土、優(yōu)質(zhì)粘土一級Na2CO3等材料，按照規(guī)范要求配置泥漿，其采用的配合比為水：膨潤土：純堿=100:8:0.4。鉆孔前先認真分析本工程的地質(zhì)情況，制定本工程鉆進控制參數(shù)以及鉆進速度，從而調(diào)節(jié)泥漿參數(shù)等。

制作滿足要求的泥漿循環(huán)池、開挖泥漿溝，制作滿足要求的循環(huán)系統(tǒng)。對鉆機進行安裝定位，并確保其位置準確、水平、穩(wěn)定，鉆頭中心與樁徑中心線重合，且與樁位中心偏差不得大于20mm；鉆機就位后經(jīng)復檢后并且報監(jiān)理工程師檢查認可簽認后，才能開始鉆孔。

2.3 鉆孔工序控制

1）本工程的鉆頭采用四翼雙腰帶螺旋刮刀鉆頭，鉆頭錐形角120°，前角30°。鉆孔前先檢查鉆頭焊接強度是否滿足要求，對于檢查不合格的應該及時采取加固措施；

2）嚴格控制本灌注樁鉆孔過程中的技術參數(shù)，根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料預先判斷地層，及時調(diào)整鉆進參數(shù)，以有效地控制鉆進速度；

3）開孔鉆進時應輕壓慢轉(zhuǎn)，采取較小泵量。待導向部位全部進入土層后才使用正常鉆進參數(shù)。為了有效地避免孔斜，不得采用彎曲鉆桿，并隨時檢查鉆頭的垂直度及鉆機平臺的水平及穩(wěn)定情況；

4）鉆進施工時泥漿的相對密度、粘度結合鉆進過程中地質(zhì)的變化而作出相應調(diào)整。鉆孔泥漿相對密度控制在1.30～1.50，粘度18～25 Pa.s，含砂率＜4%，膠體率>95%；

5）鉆進施工時應該保持護筒內(nèi)水頭穩(wěn)定，確保護筒內(nèi)外水頭差應一直不少于1米。鉆孔時在土層變化處撈取渣樣，以方便與地質(zhì)剖面圖進行核對，當發(fā)現(xiàn)與設計圖紙不符時，應及時報告工程科。施工過程中，必須做好泥漿的維護管理工作，每3～4小時測一次泥漿的稠度和相對密度；

6）鉆孔過程應采取連續(xù)施工方式，同時應保持泥漿稠度和孔內(nèi)水位以防坍孔。在鉆孔過程中，如發(fā)現(xiàn)流砂層，應及時采取有效措施防止坍孔。鉆進施工中，應該不斷補充泥漿量，以維持護筒內(nèi)應有的水位和泥漿相對密度及粘度，從而避免孔壁坍塌；

7）為了有效便于樁基灌注混凝土，本工程設置臨時蓄漿池。在樁基灌注施工中，泥漿臨時存放到蓄漿池內(nèi)；

8）加接鉆桿或提升鉆具時，應停止進尺，將鉆具提至離孔底2m左右，維持泥漿循環(huán)1min～2min清洗孔底，并將管道內(nèi)鉆渣攜出排凈；

9）在鉆進施工中對于孔壁不穩(wěn)定地層，在提升前應要降低排量，保持泥漿循環(huán)，吸盡孔底沉渣。避免盲目加大排量，而且不得在孔中供漿量不足的情況下使用砂石泵。同時，為了有效地避免扭矩過大而引起鉆桿斷裂，應該經(jīng)常檢查鉆頭、鉆桿的焊口焊接情況。

2.4 清孔

1）第一次清孔。鉆孔達到比設計深度不小于5cm后，將鉆頭提至離孔底10cm～20cm，空轉(zhuǎn)不進尺，以相對密度較低（1.03～1.10）的優(yōu)質(zhì)泥漿將孔內(nèi)鉆渣和密度較大的泥漿換出。清孔完畢后，泥漿相對密度要在1.03～1.10范圍內(nèi)，粘度17Pa.s～20Pa.s，含砂率<2%，膠體率>98%。第一次清孔完畢后，經(jīng)驗收后進行鋼筋籠入孔；

2）鋼筋籠入孔完畢后，進行導管拼接入孔，導管接頭采用螺旋連接套聯(lián)接，連接套內(nèi)加橡膠密封圈。使用前應試拼，并經(jīng)水密承壓試驗確保不漏水。現(xiàn)場拼接時要保持密封圈無破損，接頭嚴密，管軸順直。導管在使用過程中，注意輕抬輕放，防止將螺紋碰壞或?qū)Ч茏冃巍?/p>

2.5 鋼筋吊運、焊接及安裝

樁基的鋼筋籠視其長度分3～4節(jié)制作，采用拖盤運至現(xiàn)場進行吊裝、搭接。孔口處鋼筋籠的主筋豎向連接采用搭接雙面焊的連接方式。鋼筋籠每6m設置一層導向鼻，每層布設3個導向鼻，上下應錯位60°角。為了有效地保證鋼筋籠吊放時有足夠的強度不變形，鋼筋籠箍筋內(nèi)圈采用三角形鋼筋加強。鋼筋下放時，對中孔口緩緩下入，避免掛傷孔壁。鋼筋籠孔口搭接時要上下找正，上下連接不得錯位，為了有效地保證定位時有足夠剛度，在鋼筋籠頂部加焊φ20鋼筋箍。同時搭接接頭應錯開斷面，在連接時應確保主筋順直，連接牢固。

2.6 混凝土灌注施工

灌注混凝土前，必須進行二次清孔，應清除樁底泥砂沉淀層，否則易造成灌注過程中泥砂夾雜在水下混凝土中，從而導致灌注樁長達不到要求。當孔底沉淀層厚度、泥漿指標檢測達到要求后，立即灌注水下混凝土。

混凝土澆注采用砼攪拌車配合漏斗，澆砼前罐車提前啟動，砼從攪拌車內(nèi)流出前先逆向加速旋轉(zhuǎn)，然后正轉(zhuǎn)，防止砼出現(xiàn)離析現(xiàn)象。灌注首批混凝土時，導管下口距孔底距離宜保持為40cm左右，并采用足夠大的集料斗，保證料斗內(nèi)混凝土始終在1m3以上，保證導管內(nèi)充滿砼，且首批混凝土的數(shù)量須能夠滿足導管初次埋入混凝土中深度不小于1.0m。

混凝土灌注過程中，隨時檢測混凝土頂面高程，使導管埋深控制在2m～6m。當混凝土面離鋼筋籠2m時，應放慢灌注速度，以減小混凝土對鋼筋籠子的沖擊力。當混凝土進入鋼筋籠1m以上，應適當提升導管以使鋼筋籠在導管下口有一定的埋深。在最后灌注時，導管要保持一定的高度，使混凝土產(chǎn)生較大的沖擊力，以增加混凝土的壓力，提高混凝土密實性。

3 結論

本文結合某橋梁工程中所采用的鉆孔灌注樁為例，提出對公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術要點，以及本工程施工中所采取的施工質(zhì)量控制技術，旨在能為類似工程提供參考借鑒。

[1]陳勇章，吳寧波.橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制方法[J].山西建筑，2008(2).

[2]彭淑娟.橋梁鉆孔灌注樁施工技術和質(zhì)量控制問題探析[J].科技傳播，2010(8).