淺析鉆孔灌注樁在橋梁施工中的應用

周明

摘 要：樁基對于一個橋梁來說尤為重要，在橋梁的見造中，樁基建設質量直接影響整座橋的質量，樁基不穩的橋梁，其工程質量難以保證。鉆孔灌注樁的施工是橋梁中的基礎施工，因而必須保證其質量，而灌注樁的質量受到施工中的各個環節的影響，針對施工中可能出現的問題應當全面予以考慮，提前預防，避免由于失誤導致的橋梁隱患以及經濟損失。文章著重針對鉆孔灌注樁展開了探討，針對其在橋梁施工中的施工要點予以分析，并針對其質量的提高與保障提出了幾點可行性的建議。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；橋梁施工；質量

前言

伴隨著現代交通業的發展，基礎設施建設得到了的空前的重視，引入了諸多新技術。而在交通建設中，橋梁建設處于重要的地位，而橋梁建設中基礎施工顯得尤為重要，鉆孔灌注樁是目前橋梁建設中適應性較強且經濟性適中的基礎建設，以其簡便的施工方式在橋梁建設中予以推廣，并得到了一致的認可。大部分橋梁的基礎施工的環境都較為特殊，在水下的施工環境無法觀察整個施工過程，并且也不能對已經完工的灌注樁予以開挖驗收。所以必須保證施工過程中的質量，否則任何一個環節都會對成樁造成影響，一旦出現問題形成缺陷樁，那么會造成很多不必要的麻煩，對工期造成影響是一方面，增加了成本往往是建設方不愿看到的。所以施工流程的規范以及嚴格控制施工質量，在成樁的過程中便注重隱患的消除，是目前鉆孔灌注樁施工的重點，也是灌注樁質量保證最基本的條件。

1 準備工作

施工前需要進行的準備工作主要包括場地的準備、場地的測量、放樣，設置鉆機以及灌注泥漿的制備。中心樁位的確定需要在測量放樣的過程中予以確定，并在這一過程中設置護樁，對樁位進行校核以確定準確的位置；制備灌注漿時需要同時配備回收池和泥漿池，以方便泥漿的制備，在鉆孔泥漿的制備過程中需要采用膨潤土或者粘土（高塑性），從而保證在鉆孔時孔壁不會發生坍塌；設置好鉆機后應當保證設備能夠平穩、固定，不會發生歪斜以及移動現象。

2 埋設護筒

進行護筒的埋設除了對位置的固定外，還起到了對地面水的隔離作用，并可以形成一定高度的鉆機內水頭，對鉆孔過程中孔內靜水壓力予以提高，從而令孔壁更加穩固，能夠有效的防止坍孔現象的發生，保證灌注漿高程。護筒的主要材質有三種，分別是鋼筋混凝土、鋼材以及木材。其基本要求為水密性良好、使用壽命長。護筒的內徑應當略大于鉆孔直徑，每節的長度應當在兩米至三米的范圍內。其中，在護筒的設置中，鋼制護筒的使用較為常見，一般采用4mm鋼板制作完成，直徑約比樁徑大20cm。為了保證泥漿循環通常，應當在護筒頂端設置出漿口。護筒的高度也應當進行必要的設置，保證高于孔外水位1.5米以上，同時應當注意，若護筒設置位置為旱地時，同地下水位的高度差應當保證大于1米，同時比地面也要高出0.3米左右。

3 定位樁機

樁機應當安放在穩固的地基之上，若安裝位置的地基具有坡度或者地層較軟，那么可以采用推平的方式予以處理，并采用枕木或者鋼板予以加固。若鉆孔機具有鉆塔，那么應當同地籠配合，首先通過鉆機將鉆桿進行定位，在利用千斤頂安裝機架，并將設備進行準確的定位。鉆機的鉆頭、卡孔以及其中華龍、護筒應當保證在統一垂直線上，即中心保持一致，只有這樣，鉆機才能保持垂直。在偏差度上鉆機位置應當小于2cm，當樁機同樁位對準后，應當對鉆機橫梁墊平，并采用纜風繩進行固定。

4 制備泥漿

鉆孔泥漿由水、黏土（膨潤土）和添加劑組成。調制的鉆孔泥漿及經過循環凈化的泥漿，應根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。一般上采用這樣的參數：泥漿黏度18～22s，含砂率不大于4%～8%，膠體率不小于90%，塑性指數（IP）大于17。制漿前，先把黏土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間，提高泥漿質量。制漿時，可將打碎的黏土直接投入護筒內，使用沖擊錐沖擊制漿，待黏土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時補充孔內泥漿。

5 鉆孔

安防好鉆機后應當對鉆具、鉆桿以及灌注樁的中心予以核查，保證三者的中心位置重合，繼而開啟電機，鉆頭下放，并開始關注泥漿，同時循序漸進的鉆入，當完成首屆鉆桿的鉆入后應當馬上停機，安裝第二節鉆桿，重復上述過程，直到鉆進深度達到設計要求。

開始作業后，控制速度和鉆壓，采用“低壓慢進”措施，待鉆至護筒底下1m后，再以正常速度鉆進。在鉆孔過程中，根據地質資料不同情況，選擇合適的鉆頭、鉆壓、鉆速和泥漿指標等參數，在土層變化處撈取碴樣，以判別土層，并記錄在表中，與設計地層核對。始終保持孔內有1.5～2.0m的水頭高度，隨時注意護筒泥面標高，及時補給泥漿，保證孔壁壓力平衡，防止因水頭不夠而發生坍孔現象。泥漿護壁成孔時，發生斜孔、彎孔、縮孔和塌孔或沿套管周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應停止鉆進。經采取有效措施后，方可繼續施工。鉆孔達到設計標高后，使用探孔器對成孔的孔徑、孔深和傾斜度等進行檢查。必須做到平整，無松渣、污泥及沉淀等軟層。

6 筋籠制作及安放

6.1 鋼筋籠制作

鋼筋制作在加工場進行，分段綁扎。主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離，原則分段長度不大于12m，并符合圖紙尺寸要求。鋼筋籠主筋擬采用擠壓套筒連接器接頭，并將接頭錯開500mm以上。為使鋼筋籠有足夠的剛度以保證在運輸和吊放過程中不產生變形，每隔2.0m設置一道加強箍。加筋箍宜設在主筋外側，以加強對鋼筋籠的箍子作用，且不會增加施工難度。主筋間距允許偏差±10mm，箍筋或螺旋筋螺距允許偏差±20mm，鋼筋籠直徑允許偏差±10mm，鋼筋籠長度允許偏差±50mm。

6.2 鋼筋籠安放

鋼筋籠搬運和吊裝時，應防止變形。安放前應再檢查孔內的情況，以確定孔內無塌方和沉渣；安放時要對準孔位，扶穩、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴禁墩籠、扭籠。鋼筋籠采用鉆機起吊，第一段放入孔內后用鋼管或型鋼臨時擱支在護筒口，再起吊另一段，對正位置采用套管連接逐段放入孔內至設計標高，最后將最上面一段的掛環掛在孔口并臨時與護筒口焊牢，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上升。在下放鋼筋籠的過程中，應當避免鋼筋籠同孔壁之間的碰撞，若不易下放，應當對原因予以明確，而不能強行下放。在下放完成后應當保證鋼筋籠的各面標高都符合相關要求標準。

在安裝鋼筋骨架時應當整體放入，且應當在砼灌注之前完成。若鋼筋骨架的放入同混凝土的灌注之間銜接不好，則應當移去鋼筋骨架重新放入。

7 清孔

為保證清孔質量，必須做到終孔后清孔一次和灌注樁前清孔一次。第一次清孔在終孔后，把鉆頭提起離孔底20～30cm，用泥漿泵把相對密度為1.05～1.2kg/m3的泥漿壓入孔底，置換出孔內較濃的泥漿與沉渣，以泥漿性能參數控制。第二次清孔是在下好鋼筋籠和導管后，以導管作為泥漿管把相對密度1.05～1.2kg/m3的泥漿壓入孔底進行清孔；使沉渣厚度小于設計或規范要求為止。清孔后的泥漿性能指標為：含砂率小于2%，相對密度1.03～1.10，粘度為17～20Pas。清孔時，孔內水位應保持在地下水位或河流水位以上1.5～2m，以防止鉆孔塌陷。清孔時要抓緊時間，防止時間過長，而引起沉淀過厚，或者引起坍孔。

8 水下砼的澆灌

8.1 導管的安放

在施工過程中需要嚴格把握砼導管的規格，橋梁的鉆孔灌注樁施工中所使用的砼導管一般采用螺口砼導管，其分解長度大于1米小于2米，且壁厚可達10mm，最下端一節的長度一般在5米，且一般采用直徑為300mm的導管作為砼灌注導管。在進行使用前應當對導管進行質量測驗，試驗內容包括導管的承壓試驗、水密性試驗以及導管接頭的抗拉試驗等，并進行組裝編號，對其尺度進行標示。在安裝過程中，應當保證導管的軸線順直且位置居中，避免在安裝過程中出現由于碰撞造成的孔壁損傷，同時也應當注意防止鋼筋籠的卡掛現象。

8.2 砼澆筑

8.2.1 配制水下混凝土

混凝土結構的質量會受到水泥質量、用量以及施工技術的影響，因而應當注意選用標號大于425的水泥，且用量控制在380kg/m3，灌注結束后期初凝時間應當大于2.5小時；另外混凝土材料的主要原料還包括骨料，其質量也會對混凝土結構造成影響，因而在骨料的選擇上也應當予以重視，選擇粒徑應當為1/6導管內徑至1/8導管內徑，且小于1/4鋼筋最小徑距，同時骨料最大粒徑應當小于40mm。在配制細骨料時應當選用中砂作為級配原料。為了增加混凝土材料的和易性，應當選用0.4的材料含砂率，且保證材料中水灰比為0.5。另外應當將拌和物坍落度控制在180mm至220mm之間。

8.2.2 水下砼的澆筑

在進行水下首次砼澆筑時，應當控制導管深度，保證導管的下口同所需要關注的孔底距離保持在250mm至400mm之間，且關注過程中保證砼儲備充足，在儲料斗中始終有砼，且導管在砼之中的埋深在拔球后應當大于1米。當進行拔球灌注時，灌注作業應當為連續作業。測錘是用來測試灌注砼面高度的工具，應當在灌注后經常使用測錘對砼面高度進行探測，以便對導管埋深根據需要進行適當的調整，同時應當派專人對砼灌注的狀況進行記錄。應當保證導管埋深始終保持在大于2米小于4米的位置，若情況特殊時則應當保證深度在大于1米小于6米的范圍內。當灌注位置同鋼筋籠接近時，應當減緩砼灌注的速度，以防鋼筋籠出現上浮的問題，從而降低由于砼灌注產生的沖擊力。樁頂的質量還應當通過加灌的方式予以保證，在灌注完成后還應當在樁頂進行1米左右的加灌，并在接樁前鑿除多余的部分，并保證樁頭緊密不存在松散層。在結束灌注前應當對灌注樁內的砼的數量進行核對，以確定灌注高度是否符合標準要求。

9 質量控制

樁基質量的優良與否會直接影響到橋梁的整體質量，橋梁結構中的上部結構是否安全穩定是以樁基的安全穩定作為基礎的，因此樁基在滿足規范要求外還應當注意以下幾方面內容。

（1）預防為主。輔助采用直立措施。應當將質量問題在出現之前予以消除，充分做好施工準備，并制定預防措施，完善施工責任制，將責任分派到人；（2）嚴格審核建設隊伍。用一流的人才打造一流的工程，采用先進的設備和工藝，保證最優質的灌注樁基礎；（3）嚴格檢測。無破損是灌注樁質量的基礎要求，因而無破損檢測是對鉆孔灌注樁質量最重要的檢測方式之一，通過該項檢測對橋梁樁基質量予以保證。檢測單位以及擔任檢測的個人必須具備相應的資格，資格審查不合格的不能擔任樁基的檢測工作。通過超聲波檢測對灌注樁進行無損檢測，并在發現缺陷后及時的予以報告處理，并對處理后的樁基進行二次檢測，以保證成樁的質量。

10 結束語

通過上述分析可以總結出，橋梁的建設是建立基礎之上的，橋梁質量的好壞與否會直接受到基礎穩定與否的影響，鉆孔灌注樁作為使用最為廣泛的樁基建筑方式之一，在施工過程中應當以實際要求做為出發點，以設計要求以及相關規范要求作為質量保證的前提，采用適當的工藝予以施工。在質量的保證上應當以預防原則為基礎原則，控制施工質量，采取有效的措施對工程中可能遇到的問題予以解決，并在不斷的總結中提高自身的水平，按時保質的交工。

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