路橋工程中鉆孔灌注樁施工的幾個要點問題探究

【摘 要】隨著高等級公路和城市道路的大規(guī)模建設， 橋梁基礎中灌注樁的應用日益廣泛， 但由于灌注樁施工工藝的特殊性和工程的隱蔽性，要求其施工工藝必須有科學的保證。本文首先分析了鉆孔灌注樁的含義及特點，然后探討了鉆孔灌注的施工工藝及要點，以供參考。

【關鍵詞】路橋； 鉆孔灌注樁； 樁基礎

前言

由于鉆孔灌注樁的施工大部分在地面以下進行，其施工過程無法直接觀察，成樁后也不能按照地面結構物一樣驗收，是最容易出現(xiàn)質量的一種基礎形式，為了保證鉆孔灌注樁成樁質量，在橋梁鉆孔灌注樁的實際施工過程中，要嚴格按圖紙進行施工和驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時進行記錄和排查，嚴格控制好施工中的每一道工序，采取有效的處理對策、措施預防沖孔樁事故，以保證施工質量。

一、鉆孔灌注樁含義分析

1、鉆孔灌注樁的含義：在樁位處用機械鉆孔形成樁孔，利用泥漿保護穩(wěn)定孔壁，并通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的樁。

2、鉆孔灌注樁的優(yōu)點 ①樁身混凝土整體澆筑，沒有接頭，相對于需要接樁的管樁來說，樁長范圍內沒有明顯的薄弱環(huán)節(jié)；②能適應復雜的地質條件，對有堅硬夾層的地質條件比管樁優(yōu)勢明顯；③常用樁直徑為 φ600～φ2000，單樁承載力特征值范圍為 800～25000KN；通?？蚣芙Y構可以采用單柱，承臺體積與承臺用鋼量都比較小；④需配制鋼筋籠時，按工作荷載要求布置，節(jié)約了鋼材；⑤施工過程中無擠土、無振動、噪音小，對鄰近建筑物及地下管線危害較小。

3、鉆孔灌注樁的局限性 ①不適用于有地下水的土層和淤泥質土；②單位承載力造價比管樁高；③樁身質量不易控制，容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、露筋和夾泥的現(xiàn)象；樁入持力層深度比較難把握，不同的技術人員對土質判別可能會出現(xiàn)差別，還有清渣是否合格的問題，因此鉆孔灌注樁比管樁的質量事故明顯多；④樁身直徑較大，孔底沉積物不易清除干凈，影響端部承載力的充分發(fā)揮，因而單樁承載力變化較大，并造成較大沉降；⑤施工工期長，一條約 20m 深的鉆孔灌注樁成樁需 3 天左右的時間；⑥由于施工工藝要求，需要專門設置泥漿池，在施工過程中不斷地把事先調制好的泥漿灌入孔內穩(wěn)定孔壁，而混雜著碎石碎土的泥漿從孔頂冒出，流入施工場地，如不及時處理將會對施工場地造成很大的污染。

二、有關施工工藝分析與研究

1、施工準備 ①確保人員資質過關。檢查施工單位質量保證體系，管理體系；檢查監(jiān)理單位人員資質是否達到要求。②審查施工機械。成孔機械必須與現(xiàn)場土質、樁徑、樁深等要求相適應。③嚴格做好施工方案。前期工作除了人機進場、通水通電等基本條件外，更重要的是做好施工組織。組織圖紙會審及做好班組技術交底。④做好材料見證取樣送檢。

2、樁測量定位。根據(jù)設計要求，采用經緯儀、水準儀定樁孔中心及標高，打入木樁標記。一般樁位由縱橫軸線控制，樁位偏差要求不大于50mm 。

3、沖機就位。復核樁孔中心坐標，吊線檢驗沖錘中心是否與孔中心在一條垂直線上。沖機正確就位后，調整機臺使之水平、穩(wěn)固。

4、護筒的埋設。護筒內徑宜比樁徑大 20～40cm ，且在護筒上、中、下端的外側各焊一道加勁肋，在護筒的上口邊緣開設溢漿口。護筒的埋設深度不小于1.5m ，護筒頂端高出地下水位 1.0～2.0m ，同時高出施工地面0.3m 。護筒埋設時必須注意保持護筒垂直，護筒中心線對正測量標定的樁中心線，偏差不得大于50mm，傾斜度偏差不大于1％。護筒調整到位并固定穩(wěn)定后，周邊用粘土均勻回填并分層夯實，以保證在鉆孔過程中護筒穩(wěn)定不下落以及周邊不跑漿。鉆進過程中應經常檢查護筒是否發(fā)生偏移和下沉，并及時處理。

5、鉆孔。鉆孔過程中，首先必須控制好鉆進速度。初期鉆速不可太快，開孔時沖孔鉆速度要慢，在覆蓋層需減壓鉆進，泥漿指標變化情況要經常測試，為使鉆進速度與泥漿排放量相適應，鉆孔內泥漿濃度必須及時調整。密切注意地層變化，檢查撈取的渣樣，記錄結果，若發(fā)現(xiàn)地質情況與設計地質剖面圖不符，要及時通知工程技術部和監(jiān)理工程師，以便提出應對措施。當遇到松散粉砂土或流砂時，應控制進尺速度，選用較大密度、粘度、膠體率的泥漿；采取減壓鉆進施工方法，以避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證鉆頭對孔底施加的鉆壓不超過鉆頭和壓塊重量之和60％。為保證鉆孔過程順利進行，還應定期檢查鉆頭尺寸，發(fā)現(xiàn)磨損過度后，應及時補焊或更換新的鉆頭。保證鉆孔內護筒、樁架不得傾斜，發(fā)現(xiàn)傾斜應及時調整。鉆孔在達到設計樁底標高之后才能終孔，鉆至預定深度時，應對孔深、孔徑、傾斜度進行逐一檢查，并以此作為終孔標高的依據(jù)。

6、清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能；沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質量的關鍵環(huán)節(jié)。因此，對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標應在：黏度測定17—20min，含砂率＜6％；膠體率＞90％等，在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性黏土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行，配合比設計。

7、鋼筋籠制作及安放。鋼筋籠應根據(jù)設計尺寸及鉆架允許起吊高度整節(jié)或分節(jié)制作，并應在清孔前制成，經檢查合格后方可使用。分段骨架應確保不變形，接頭應錯開。為控制保護層應在鋼筋籠外側設置墊塊，其間距豎向為2m，橫向周圍不得少于 4 處。如果鋼筋籠自身彎曲，鋼筋籠之間的接點不好、彎曲，箍筋變形脫落，使得鋼筋籠和孔壁的接觸過于緊密，很容易造成鋼筋籠上浮。因此應注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度，防止鋼筋籠在吊運過程中碰撞等因素引起的變形。鋼筋籠吊放時，務必使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。安放鋼筋籠時不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中，不得敲打鋼筋籠的頂部。鋼筋籠達到設計標高后，將其固定于孔口。

8、水下混凝土灌注。鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。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。在控制砼初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這對提高砼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。

三、結語

隨著我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展，鉆孔灌注樁作為樁基礎中常見的一種基礎形式，以其施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承栽力大等優(yōu)點，在橋梁工程中被廣泛應用。然而由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性，很多因素（地質因素、鋼筋籠的上浮、鉆孔工藝、護壁、灌注、混凝土的配置等）會影響施工的質量，可能導致灌注中產生鉆孔偏位、斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、孔壁塌陷等諸多質量問題。因此橋梁鉆孔灌注樁的質量控制是保證施工質量的重中之重。本文在此提出了一些自己的觀點和看法，可與同行共同探討。

參考文獻：

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