市政橋梁工程基礎鉆孔灌注樁施工技術

原勇

(長治市市政管理處，山西長治 046000)

隨著我國現代化建設的腳步不斷加快，市政工程中各種橋梁工程的數量不斷增加，鉆孔灌注樁施工技術作為橋梁基礎施工常見的施工技術，應用越來越廣泛，相應的具體施工技術受到人們的廣泛關注。所謂鉆孔灌注樁就是各種專門的鉆孔機具，在地基中鉆出一個圓形的鉆孔，在達到相關的設計標高要求后，將事先準備好的鋼筋骨架放入到鉆孔中去，然后利用鉆孔中的導管在水下直接進行混凝土的灌注，進而得到圓柱式的樁基礎。這種施工技術的適應性較強，而且施工過程的成本花費適中，整個施工過程較為簡單，在當前的市政橋梁工程基礎施工中應用非常廣泛。

1 護筒埋設

一般來說，護筒的內徑應該比樁徑大20 cm～40 cm，而且應該在護筒的上中下分別增設一道加勁肋，此外，護筒的上端還應該設有一道溢漿口。護筒在埋設時，深度應該大于1.5 m，其頂部應該比地下水位高出1.0 m～2.0 m，比施工地面高出0.3 m。在埋設過程中應該保證護筒處于垂直，而且護筒的中心與設計的樁基礎中心應該控制偏差小于F50 mm，傾斜度誤差小于1%。在對護筒進行相應的調整后對其進行固定操作，對其周邊利用粘土進行回填，并充分夯實，防止鉆孔過程中出現護筒下降和跑漿的現象，施工過程中應時刻注意護筒的下降和跑漿現象，發現后及時進行處理。

2 泥漿的制備

鉆孔中使用的泥漿通常是由水、粘土以及添加劑組成，制漿時首先將粘土進行打碎，從而減少泥漿的攪拌時間，條件允許的工程也可以選擇膨脹土來作為制備泥漿的原料。在工程施工過程中，如果泥漿的比重較小或者泥漿的使用量不足都可能造成基礎樁底的沉渣不易浮起，進而在樁底沉積大量沉渣，使樁與地基之間結合不夠。因此，工程施工中需要采用性能非常好的泥漿，泥漿的比重和粘度都有明確的要求，并且不能用清水進行置換。

3 鉆孔

1)在進行鉆孔前，首先應該將鉆機牢固的安裝在鉆孔的一側，保證在進行鉆孔時，鉆機不會產生位移和沉降現象，如果發生應及時對其進行處理和校正。當開始進行鉆孔時，應該盡量選擇沖程小，速度慢的鉆孔方式，進而保證初開鉆孔的堅實和方向豎直，避免在接下來的鉆進過程中與護筒發生碰撞。

2)在鉆孔沖擊過程中，如果碰到堅硬的卵石，可以采用較大的沖程，但是在操作中應該避免出現空錘和大松繩的現象。當碰到一些表面不夠平整的漂石時，可以先填入一些粘土或小石片，墊平后再繼續進行鉆孔。

3)鉆孔應采取分班連續作業的方式施工，并對施工中的各種鉆孔信息以及地質變化等信息進行記錄，每完成3 m的鉆進后對其傾斜度進行測試并及時進行調整。

4)在施工中如果需要進行群樁施工時，打樁的順序對打樁的速度和質量有著重要的影響。一般打樁的順序可以分為:從一側向單一方向打樁、從中間向兩個對稱的方向打樁以及從中間向四周同時打樁。在實際施工過程中應該根據現場的實際情況以及樁距的大小等選擇合理的打樁方式，盡量減少樁機移動和轉機的次數，從而盡量提高打樁施工的整體效率。

4 清孔

在進行清孔時，應該保證樁孔內的水位在地下水位1.0 m～1.5 m以上，而且整個過程不能太快，避免出現坍孔和上涌的現象。清孔時應該盡量將樁孔中的沉渣清除干凈，保證混凝土和基礎充分的結合，使整個樁基礎的承載力大大提升，清孔后的沉淀層應該保持在300 mm以下，清孔完成后如果不能立即灌注混凝土，應該在灌注前對孔底進行重新清理。具體的清孔操作方法有:

1)換漿清孔法。使用比重儀來進行相關的控制，利用正反循環旋轉鉆機，在鉆孔完成后繼續進行鉆孔，但是不繼續深入，而是利用泥漿將其中的鉆渣進行清理，直至符合相關的要求。

2)掏渣清孔法。利用掏渣筒將鉆孔內的鉆渣進行清除。

3)抽漿清孔法。利用空氣吸泥機，將壓縮空氣通過風管壓入到鉆空中的排泥管中，形成一種泥漿空氣混合物，利用水柱將鉆孔內的鉆渣和泥漿一起通過排泥管排除，同時利用水泵向鉆孔內注水，從而保證樁基中的水位不變，直到鉆孔有清水流出時停止。

5 鋼筋籠的制作和安裝

鋼筋籠在制作時，應該根據設計的尺寸以及鉆架的最高起吊高度，整體或分節制作，制作的過程應該在清孔前完成。分節制作的鋼筋籠應該保證其不發生變形，而且各節之間的接頭應該錯開。鋼筋籠的外側應該設置必要的墊塊，從而對保護層起到一定的控制作用，墊塊的豎向間距應為2 m，橫向分布至少為4個。鋼筋籠如果出現變形彎曲或接點不好，很容易使鋼筋籠與樁孔接觸太緊，在灌漿時容易產生上浮現象。所以，在進行鋼筋籠的制作過程中，應該注意加工的準確度，吊運過程中避免發生碰撞，避免鋼筋籠出現不必要的變形。此外，吊裝時，應該盡量保持鋼筋籠與樁基礎中心一致，防止出現與孔壁碰撞的現象。安放時，不能讓鋼筋籠自由下落，不能對其頂部進行敲打，當鋼筋籠到達設計的高度時，應該及時將其固定在樁孔口的位置。

6 灌注水下混凝土

1)混凝土的配置。混凝土使用的粗骨料優先選擇卵石，最大不能超過40 mm，小于導管內徑的1/8和鋼筋間距的1/4，使用級配良好的中砂。混凝土的水灰比控制在0.5～0.6之間，水泥的使用量最小為350 kg/m3，混凝土的含砂率控制在40%～50%，坍落度為18 cm～20 cm，混凝土的初凝時間在3 h～4 h之間，此外，混凝土的配合比也要嚴格控制，保證混凝土具有良好的和易性和流動性。為了保證混凝土的流動性，避免出現管道堵塞的現象，混凝土中的卵石和石子中的含泥量應該控制在2%以內。混凝土的初凝時間在3 h～4 h之間，對于那些較淺，樁孔較小的樁基礎可以滿足要求，但是那些較深且大的樁基礎就不能滿足要求，因此需要在其中添加一定量的緩凝劑。為了使混凝土保持較好的和易性和流動性，配制時，應該按照配合比將原料放入料斗中，加入30%的水并開始攪拌，然后連同拌合料以及60%的水一起加入其中，最后再將剩余的10%水加入，整個過程需要在1 min內完成。

2)水下混凝土的灌注。將導管居中插入到離孔底30 cm～40 cm，導管上口接漏斗，在接口處設置隔水球。當混凝土裝滿漏斗后，放開隔水球，混凝土即下到孔底，排開泥漿。灌注時先灌入首批混凝土，其數量經過計算，能把泥漿從導管中排走，并能把導管下口埋入混凝土，其深度不小于1.0 m。

開始灌注混凝土后，應連續進行，并盡可能縮短拆除導管的時間。當導管內混凝土不滿時應徐徐地灌注，防止在導管內造成高壓空氣囊，堵塞導管影響混凝土的灌注。水下混凝土灌注過程中，專人測量混凝土高度及導管埋入深度，并做好水下混凝土灌注記錄。在灌注過程中應經常保持孔內水頭，防止坍孔。當混凝土接近和進入鋼筋籠時，注意使導管保持稍大的埋深，并放慢灌注速度，以減少混凝土的沖擊力。當混凝土進入鋼筋骨架一定深度后，應適當提升導管，使鋼筋骨架在導管下口有一定的埋深。

總之，鉆孔灌注樁是公路橋梁建設中廣泛應用的一種基礎形式，它具有適應性強、施工操作簡單、設備投入不大等優點。但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，因此它又是最容易出現質量問題的一種基礎形式，為了保證鉆孔灌注樁成樁質量，確保橋梁基礎工程安全，就必須掌握科學合理的鉆孔灌注樁施工技術。

［1］ 孟 俊.淺析市政橋梁工程基礎鉆孔灌注樁施工技術探討［J］.城市建設理論研究(電子版)，2012(17)：40-41.

［2］ 李效凱.試論市政工程中鉆孔灌注樁施工技術［J］.科技創新導報，2010(30)：18-21.

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