高速公路施工中鉆孔灌注樁技術分析

張 剛

(山西平陽路橋有限公司，山西臨汾 041000)

1 高速公路施工中鉆孔灌注樁的施工方法

由于高速公路施工中鉆孔灌注樁的施工技術包含的內容非常多，下文就高速公路施工中鉆孔灌注樁的主要施工技術進行了簡要的介紹。

1.1 混凝土的制備

在對混凝土進行制備時，要先嚴格依據設計強度要求進行試配，然后再確定滿足要求的混凝土配合比，并且嚴格按照確定配合比在施工現場進行混凝土的攪制。在對混凝土進行制備的過程中值得注意的是:宜選擇初凝時間不小于2.0 h的水泥，對于C30及C30以上的混凝土，應采用42.5級水泥;建議選用細度模數為2.5～3.3的中粗砂;對于水下混凝土，集料盡可能的采用質地堅硬、顆粒潔凈的碎石，最大粒徑不應大于導管的1/6～1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時不應大于40 mm，建議采用單粒級的碎石配制礦料;坍落度的范圍控制在18 mm～22 mm;水泥用量宜小于350 kg/m3，當摻有適宜數量的減水緩凝劑或粉煤灰時，應不少于300 kg;水灰比宜采用 0.5 ～0.6;砂率宜為 0.4 ～0.5。采用泵送混凝土進行灌注，在首批的灌注完成之后，一定要不間斷的進行連續的灌注，中間不能停頓。需加以重視的是，在灌注的過程里要防止雜物掉進孔底部，與此同時，要對孔內的混凝土高度進行實時的測量。在拆除導管的過程中要確保在15 min內將拆除工序完成，實際的灌注高度要比設計樁頂部的高度高出0.5 m～1 m。

1.2 導管

在使用導管之前，一定要全面試驗它的水密承壓和接頭抗拉性，不可以采用壓氣來試壓。

1.3 鋼筋籠

制作鋼筋籠時要依照相關的設計要求進行，假如是長骨架型的鋼筋籠就可以采取分段制作，根據運輸和吊裝的條件對分段制作長度加以確定，從而避免在運輸或者吊裝時產生鋼筋籠的變形。要想有效地控制保護層厚度就需錯開接頭并設置墊塊在其外側，設置大于四處的墊塊在鋼筋籠的橫向，在豎向間空出2 m間距。與此同時，把吊環設置在鋼筋籠的骨架頂部。待鋼筋籠的制作完成之后，要在其誤差范圍進行控制，使保護層厚度以及中心位置和頂部的誤差在±10 mm，底部誤差在±50 mm，而對鋼筋籠的安裝誤差范圍則應控制在主筋間距 ±20 mm、箍筋間距±10 mm、傾斜度 ±0.5%。

1.4 清孔

在鉆孔完成之后，要全面檢查孔深和孔徑，并在檢查合格之后進行及時的清孔操作。在實行清孔操作時，要保持孔內水頭，避免塌孔現象出現。清孔方法包括換漿、抽漿、掏渣、置換砂漿、空壓機噴射等。在完成清孔操作之后，應提取孔底泥漿樣品，進行性能指標試驗，試驗結果應符合規定要求。不得用深鉆孔的方法來代替清孔。

1.5 鉆孔、制漿

第一步就是根據設計時的比例用水、粘土、添加劑來制備泥漿，并采用泥漿作鉆孔時候的護壁介質。在進行鉆孔施工之時，要準確定位開孔位置，在慢速鉆進的時候使用泥漿泵對它實行循環操作，一定要確保泥漿均勻之后再繼續鉆進。值得注意的是，要控制鉆進的速度，開鉆時要慢速鉆進，在鉆頭全部進入地層后再實施快速鉆進，假如出現排渣、停鉆的狀況時，一定要對水頭以及泥漿密度和粘度情況加以關注。

1.6 護筒

設計的護筒內徑要比樁徑大，范圍也要控制在20 cm～40 cm以內。在對護筒進行埋設時，應保持樁體中心線與護筒中心線重合，將平面誤差控制在50 mm之內并且傾斜度不能大于1%。比如，在旱地條件下，就可以采取挖坑埋設的形式，即對護筒底部及四周的回填粘土實行分層夯實，高度要超出地面30 cm，假如在水里的應超出水面1 m～2 m。而護筒的埋深一般在2 m～4 m之內，這還要根據工程現場狀況和設計具體要求來決定。

2 高速公路施工中鉆孔灌注樁的施工問題處理

在高速公路的鉆孔灌注樁施工過程中，經常會出現各式各樣的問題，極大的影響了鉆孔灌注樁的使用，確保橋梁工程鉆孔灌注樁施工質量中非常重要的一項內容就是分析研究各類問題的生成原因和處理方式。

2.1 孔斜

造成孔斜的原因很多，主要包括:鉆架不穩、部件松動磨損、鉆桿彎曲;鉆孔在遇擴孔較大的位置時產生偏移、土層軟硬不均造成的鉆頭受力不均等。

處理的方式就是:當鉆頭偏斜較大時，先用土石進行填充然后控制鉆速再重新鉆進;當在土層內遭遇石塊、木頭等時，要先把它們打碎之后再繼續鉆進;要對鉆架進行定期的校正，確保鉆架的平穩垂直和穩固，從而使鉆機設備能夠一直處在最好的工作狀態。

2.2 堵塞導管

導管堵塞的原因包括:導管下部和孔底間距太小、混凝土離析嚴重或者導管漏水、灌注的時間太長、混凝土的坍落度值過小、機械故障造成的混凝土無法流動。

處理的方式:制作滿足標準的隔水栓，并在組裝導管的過程中對其進行內壁檢查;灌注操作才剛開始，假如是由于混凝土本身的質量或者隔水栓造成的堵塞，可以用鋼筋或者竹竿進行疏通，假如是由于混凝土無法流動，就應該把導管向上提升，然后等混凝土能夠流動之后再將導管沉入;有效控制混凝土的集料規格以及混凝土的攪拌時間和坍落度，把混凝土灌注的時間盡可能縮短;在使用導管之前對其進行嚴格的水密承壓和接頭抗拉實驗，從而避免導管漏水現象的發生;在清孔之后要進行混凝土的及時灌注，從而避免沉渣過厚的現象發生。

2.3 鋼筋籠上浮

鋼筋籠的上浮原因:鋼筋籠不穩固;清孔時泥漿的懸浮物過多;灌注混凝土的速度過快;導管提升中鋼筋籠被掛住;混凝土的凝結時間太短。

處理方式:在鋼筋籠的底部設置環形筋，同時焊接上牽引筋對其進行固定;確保安插的導管在中心點，并在灌注前對其實行升降，然后觀察情況;在混凝土灌注到距鋼筋籠底部1 m左右時，應降低混凝土的灌注速度，當混凝土拌和物上升到骨架底部4.0 m以上時，提升導管，使導管口高于骨架底部2 m以上，即可恢復正常灌注速度;在進行清孔的時候要保證含砂率符合要求;進行混凝土的灌注時要確保其連續性。

2.4 坍孔

坍孔的原因:泥漿與護壁要求不符;鉆進速度過快;清孔操作不恰當;鉆機作業的時候與護筒發生接觸，鉆機的振動導致坍孔;水位過高或者過低，前者會導致滲漿或反沖孔，而后者導致護壁失效。

處理方式:采用添加粘土粉、燒堿、木質素等方式對泥漿的性能加以改善;確?？變人^的壓力;防止孔壁和鋼筋籠的觸碰。

2.5 雜物掉落

雜物掉落的原因:卡鉆時依舊強行操作，致使鉆桿或者鋼絲繩斷裂;鉆桿的接頭有問題;鋼絲繩的老化斷絲;鉆頭套的質量有問題。

處理方式:進行雜物的清理，并對容易斷裂、老化的部位進行定期的檢查，一旦發現問題就進行及時的更換。

2.6 偏移

偏移的原因:鋼筋籠、鉆機沒有居中或者樁體的位置出現錯誤。

處理方式:對樁體的位置數據進行嚴格的復核并且及時的上報，在報驗合格之后再繼續鉆孔作業;確保鉆機和鋼筋籠位置居中。

2.7 斷樁

斷樁的原因:在進行清孔操作的時候，泥漿懸浮物的回沉就形成了沉積層，從而影響混凝土的上升，致使堵管和混凝土的灌注中斷;在進行混凝土的灌注之時，由于機械故障或停電、漏水導致灌注的時間過長而引起混凝土的凝結等。

處理方式:確保導管的埋深范圍在2 m～6 m之間，并且將導管緩慢拔出;備好備用電源，從而避免由于停電等造成灌注的中斷，與此同時還要將單根樁體灌注的時間控制在超過初凝時間1.5 倍之內。

3 結語

通過對重要環節進行嚴格控制以及采取改進的措施，把握施工的要點，針對施工中出現的問題采取相對應的措施，可以確保在高速公路施工中鉆孔灌注樁沒有重大質量事故的產生，同時為了確保工程的質量，要在施工過程中始終堅持預防為主、防范結合的方式。

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