橋梁鉆孔灌注樁施工技術研究

王浩煉 錢海鋼

摘要：鉆孔灌注樁作為隱蔽工程，是橋梁的基礎工程，在橋梁工程中占據十分重要的地位，對確保鉆孔灌注樁的施工質量具有重要的意義。文章結合具體工程實例，從施工順序、護筒施工、鉆孔灌注樁施工等方面分析了橋梁鉆孔灌注樁施工技術。

關鍵詞：橋梁工程；鉆孔灌注樁；施工技術；水下混凝土灌注；護筒設計

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）15-0064-03

對于橋梁工程，鉆孔灌注樁作為隱蔽工程，是橋梁的基礎工程，其重要性不言而喻。所以，其施工技術在很大程度上決定了施工的效果。在施工過程中，要根據橋梁的特點，選擇合適的鉆機，制定合理的施工工藝，做好施工組織工作及技術交底工作，充分做好施工的準備工作，明確工程人員的職責。混凝土施工要做到連貫、迅速，降低發生事故的幾率。

1工程概況

某一橋梁的主橋一共有96根鉆孔灌注樁，其中16根Φ1.5m，80根Φ2.5m。一共長6400m。其中，有8根應用在26號墩上，每根樁長60m，有40根應用在27號墩上，每根樁長65m，有40根應用在28號墩上，每根樁長70m，有8根應用在29號墩上，每根樁長65m。地質狀況以粘土、亞粘土為主，且含有少量的砂土夾層。

2鉆孔灌注樁施工流程

施工流程的合理布置，對于施工質量及進度有很大的積極作用。根據該工程的具體情況，工程人員確定鉆孔灌注樁的施工流程如下：

10#墩基樁施工→施工便橋施工、9#墩鉆孔工作平臺施工、8#、7#墩基樁施工→進行9#墩基樁施工（調配6～8臺鉆機）。

3鉆孔樁護筒施工

3.1護筒設計

鉆孔樁設計樁徑為Φ1.5m，根據以往的施工經驗，工程人員決定將護筒直徑設定為1.8m。7#～8#、10#～11#墩為陸上樁，護筒長度設定為3m，采用8mm鋼板卷制。9#墩鉆孔樁為水中墩，護筒長度設定為6m，用10mm鋼板卷制而成。

3.2護筒施工

第一，鋼護筒在車間內分節加工，每節長6米。所有鋼護筒采用60型振動錘進行振動下沉。為防止護筒變形，護筒內設置多道臨時米字型剪刀撐，隨著護筒的下沉，及時把剪刀撐取出。

第二，護筒施工。9#墩鋼護筒在鉆孔平臺上利用振動錘及導向設施來完成。依據橋位控制點，用全站儀放出鋼護筒（即樁基位置）的準確位置，并在平臺上設樁位臨時控制點。在沉設護筒時，隨時檢查其平面位置，發現偏移立即進行校正。為了控制鋼護筒下沉垂直度，導向架擬定5ｍ高。鋼護筒在導向架內振動下沉，并在下沉過程中隨時對護筒垂直度進行檢查校正。7#、8#、10#、11#墩處于陸地上，鋼護筒長度較短，用振動錘直接下沉鋼護筒，不需要導向裝置。下沉過程中，用兩臺經緯儀進行護筒垂直度觀測。

4鉆孔灌注樁施工

根據以往的施工經驗，結合本工程的特點，工程人員認為該工程必須利用大型鉆機進行鉆孔，施工方法為正循環鉆孔。在鉆進的同時還要采用鉆頭配重減壓、保證泥漿性能及提高水頭壓力等措施，以確保鉆孔的質量。

4.1鉆孔

第一，先安裝好大型鉆機，保證鉆機穩固，頂端應保持水平，以免在鉆孔過程中出現重力不均而向一邊傾斜移動。確保鉆孔中心和鉆機頂部的起吊滑輪中心處于同一垂線上，一邊鉆孔，一邊檢查，發現問題，及時分析解決。

第二，運用增重減壓的方法進行鉆孔，確保孔底的承受力控制在鉆具重量之和的80%以內（忽略浮力），防止出現斜孔、擴孔及彎孔等不良現象。

第三，一般情況下，在成孔時，泥漿的維護管理具有重要的意義。本工程每隔30min就進行泥漿稠度及相對密度檢測一次。結合泥漿成分的變化推測出孔內、護筒腳等部位可能發生的改變，從而有針對性地采取對治措施。在樁基施工過程中，還要嚴密關注運河流量及水位狀況，以便及時對泥漿面位置進行調整。

第四，鉆孔過程中采用減壓鉆進的方法，保證沉孔的垂直度，盡量保證孔內泥漿面高出江水面1.5m以上，以確保孔壁穩定。當鉆頭到達設計標高時，應觀測出渣情況，確定鉆頭處地質情況與設計要求相符后，將鉆頭提高孔底30cm，鉆頭空轉，維護泥漿循環。

4.2清孔

在鉆孔、成孔后，成孔質量經過監理人員檢測合格后，要及時進行清孔工作。本工程清孔工作分為兩步進行。待終孔時開始進行一次清孔，然后等到鋼筋籠和導管安裝完畢后，在進行一次清孔。在清孔過程中，孔底500mm范圍內的泥漿比重控制在1.25之內，含砂率控制在8%以內，黏度控制在28s以內。孔底沉渣測定常用的方法是垂球法，靠手感判定。端承型樁控制在50mm以內，摩擦型樁控制在100mm以內，抗拔、抗水平力樁控制在200mm以內。

4.3制作、安裝鋼筋籠

灌注樁的鋼筋籠制作前，應將鋼筋除銹、整直，主筋不得有局部彎曲，鋼筋骨架宜分段制作，每段長8～12m，分段后的主筋接頭應互相錯開，保證同一截面內的接頭數目不多于主筋總根數的50%，兩個接頭的間距應錯開距離不小于40d且大于50厘米。利用汽車將分節鋼筋籠運至現場，利用吊機現場吊裝。首先下放第一節鋼筋籠，然后在檢測管內注滿清水，隨即下放第二節鋼筋籠，并組織專業鋼筋工進行上下兩節鋼筋籠的擠壓套管連接，時間控制在30min內，連接完成后，繼續下放鋼筋籠，并用型鋼臨時固定，然后再次在檢測管注入清水。以后鋼筋籠的安裝重復以上程序。

為了在埋設鋼筋籠及灌注樁混凝土時，確保保護層厚度，鋼筋骨架上事先安設控制鋼筋骨架與孔壁凈距混凝土墊塊，這些墊塊能可靠地以等距離綁扎鋼筋骨架周徑設，其沿樁長的間距不超過2m，或者采用其他有效方法以保證圖紙要求的保護層得到滿足，橫向圓周不得少于4處。鋼筋籠搬運時應防止扭曲，兩段鋼筋籠的連接采用焊接。鋼筋籠安裝由60t浮吊進行安裝。樁的鋼筋籠骨架，在混凝土灌注前放入孔內。如果混凝土不能緊接在鋼筋骨架放入之后灌注，則鋼筋骨架應從孔內移去。支承系統應對準中線防止鋼筋骨架傾斜和移動。鋼筋籠尺寸應符合設計要求。

4.4導管

灌注導管采用300mm導管2套，每套長150m。于吊裝前需要進行導管試拼，并要求做好試壓試驗（壓力1.7MPa），確保導管的密封性良好。現場拼接時要保持密封圈無破損，接頭要嚴密，管軸要順直。

4.5水下混凝土灌注

本工程鉆孔樁混凝土灌注時，采用HZS-60 50型型混凝土拌合站拌合，并配有200kW發電機1臺，以便施工不受意外停電的影響。北岸采用3輛混凝土罐車運輸，南岸配備2輛混凝土罐車，罐車為6m3。

提高混凝土抗裂性能的一個重要的手段就是采取措施將混凝土初凝時間推遲，可以考慮添加適量的緩凝減水劑，本工程由于采取這一措施，延遲混凝土初凝時間7～8h，效果良好，在6h內灌注完畢115m的灌注樁。

對導管要嚴格做好水密、承壓和接頭抗拉試驗。在第一批混凝土灌注時，要保證導管下端離孔底的距離保持在20～25cm范圍內，混凝土中導管插入深度控制在1m以上。

灌注混凝土過程中，混凝土頂面高程要密切觀測，導管保持在約3m的埋深，混凝土灌注要連續進行，一次性灌注完畢，避免管內有氣囊產生。當混凝土面接近鋼筋籠時，適當加大導管埋深，減緩灌注速率，主要為了控制混凝土對鋼筋的沖擊力，導致鋼筋籠出現上浮現象。當混凝土進入鋼筋籠一定深度后，應將導管適當往上提，使鋼筋籠在導管下口有一定的埋深。

在灌注后期，要對灌注量進行核查，提高灌注速度，適當加大混凝土沖擊力，主要是為了提高混凝土的壓力，從而提高其密實性。為了保證樁頭混凝土質量，最后灌注時導管在1～2m范圍內上下移動，樁頂超灌1m左右的混凝土。為了便于后期樁頭破除工作，灌注完畢之后，及時利用特制吸漿泵系統排除超灌混凝土水泥漿，但要確保不會撓動樁頂以上50cm內的混凝土。

5結語

總之，隨著我國大型橋梁的不斷涌現，對施工技術提出了越來越高的要求，而施工質量的影響因素也大大增多。鉆孔灌注樁由于其自身的技術有點，得到了廣泛的應用，并且成為決定橋梁工程質量的關鍵點之一。近年來，我國孔灌注樁施工技術不斷提高和逐漸成熟。但仍存在一些如施工難度大、檢測方面的問題，需要進一步探索，積累經驗，提高施工質量。

參考文獻

[1]陳躍慶編．地基與基礎工程施工技術[J]．機械工業出版社，2003．

[2]高鋒金．橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工技術淺析[J]．中小企業管理與科技（下旬刊），2011，（7）．

[3]閆素麗，程顯龍．試述鉆孔灌注樁的施工技術與質量控制措施[J]．黑龍江科技信息，2007，（19）．

[4]陶興文．上海地區鉆孔灌注樁后壓漿技術的設計與施工[J]．探礦工程（巖土鉆掘工程），2001，（4）．

作者簡介：王浩煉（1974-），男，浙江紹興人，供職于浙江金橋建設集團有限公司；錢海鋼（1975-），男，浙江紹興人，供職于浙江金橋建設集團有限公司。

（責任編輯：趙秀娟）