鉆孔灌注樁施工技術在鐵路橋工程中的應用

曾智雄

摘 要：灌注樁技術是目前在路橋施工建設中被施工方所普遍采用的一種成樁技術方法，主要用于路橋的基礎性建設，根據成樁技術工藝的不同又可以分成多種類型的成樁方法，其中鉆孔灌注樁是較為常見的一種施工方法。在鉆孔灌注樁施工過程中，要嚴格按照施工技術要求進行施工操作，才能達到理想的施工效果。文章列舉了一個具體施工案例，來對鐵路橋鉆孔灌注樁技術加以詳盡的技術說明，以期對鐵路橋施工單位具有一定的施工借鑒意義。

關鍵詞：施工流程；鉆孔清孔；漿液制備；混凝土灌注

1 工程概況

某新建鐵路工程建設標段全長122.45km，包含一座特大橋（62+132+62）m連續梁拱、兩座高速公路特大橋1-80m鋼桁梁、654孔簡支T梁制運架、軟土地基復合樁基礎施工、石灰改良土路拌施工等重點工程。

根據全標段橋梁分布和工期要求，全標段設1個制梁場、1個鋪架基地，投入1套TJ165型鋪架設備，所有T梁采取工廠化集中預制；對于作業周期易控制的一般結構橋梁基礎和墩身，采用多作業面組織平行流水的方式進行樁基、承臺和墩身施工，先架方向先期開工；橋面系以獨立橋梁為單元組織施工；鉆孔灌注樁施工優選旋挖鉆機，水中鉆孔灌注樁采用筑島或鋼板樁圍堰方式施工。

2 鉆孔灌注樁基礎施工技術

在各種工程施工當中，鉆孔灌注樁技術常被用來進行基礎結構施工，通常也會具有比較優良的施工效果。該項施工技術能夠保證施工結構的質量和穩固性，同時其施工效率也比較高，適用于對基礎結構穩定性要求較高，施工進度要求緊的施工環境。鉆孔灌注樁技術主要是通過鉆孔設備在地質層內部成孔，然后將鋼筋籠調入孔中，在進行混凝土澆筑成樁的一項施工技術，由于其具體施工工藝較為復雜，所以在施工各環節都必須按照技術操作要領進行施工操作，才能在保證施工安全性的前提下按期完成施工任務。

2.1 施工流程概述

鉆孔灌注將技術的操作涉及到多項操作流程：首先要進行科學的施工設計，制定各項技術操作指標，并根據施工現場情況進行鉆孔位置的測量和確定；然后準備好鉆孔作業的輔助設備，例如護筒和埋置和鉆機設備的安裝；接下來是灌注漿液的制備，一般大多是采用混凝土材料作為灌注原料；漿液制備完成后開始進行正式的鉆孔作業，孔體內部經過清孔處理后，將鋼筋籠下至預定位置，最后進行灌漿操作。灌注樁完成后，還要進行后續的施工處理，包括樁頭表面的清理等工作。

2.2 前期準備工作

在進行正式施工前，要制定科學的施工計劃，對各項施工技術指標的技術操作切實落實到位。同時還要對鐵路橋施工現場進行實地勘探和測量，精確測定鉆孔的位置和數量，并根據施工需要確定打孔的深度和橫截面積。

2.3 施工輔助設備的準備和安裝

鉆孔輔助設施主要是指護筒的安裝和鉆機的安裝。護筒可以起到對樁體的支撐作用，同時還具有防水的功能，因此，在選擇護筒制作材料時要以材料的堅固耐用性和防水性能作為基本選擇依據，一般的護筒制作材料多為鋼板材質，要視實際施工要求選擇不同厚度的鋼板，護筒制作高度要以高出地下水位一段距離為宜。鉆機的安裝位置要準確并且穩固，同時要進行施工前調試，以保證后期鉆孔作業的效果。

2.4 灌制漿液的制作

灌注樁施工質量的好壞與灌注漿液原料的質量息息相關，灌注漿液的制作流程非常嚴格，首先在原料選擇時要對其質量嚴格把關，一般灌漿作業的原料主要包括黃沙，水泥等材料，在沙料選擇時，要尤其注意其細度和密實度，對于其中的雜質要盡量清除干凈，對于大塊的沙體要進行細化處理。水泥材料的選擇要注意其強度和性能指標，一般應從資質優良信譽好的廠家進行原料的采購。其次，原料選擇完畢后，漿液配置技術也十分重要。要將漿液含沙量控制在一定范圍之內，沙料和膠體的添加要適量，配置成的漿液要呈堿性狀態為佳。

2.5 鉆孔操作流程

2.5.1 合理安排鉆孔操作流程。鉆孔操作要合理安排其施工順序，盡量安排隔孔作業，根據實際地址狀況選擇不同型號的孔機，避免造成由于孔機強度不足引發的鉆孔深度不到位或鉆頭彎折現象。

2.5.2 鉆孔塌方現象的防控。鉆孔施工力度要適當，并控制在合理范圍之內，以免發生由于鉆孔力度過大而導致土體塌方現象的發生。鉆孔作業中間盡量不要中斷，以免影響成孔質量。

2.6 清孔施工

當鉆孔深度達到設計要求后，立即進行清孔。采用超聲波側壁探測儀對孔深、孔徑和孔形進行檢查，確認滿足設計要求后，報請監理工程師批準，監理工程師認可后，立即進行清孔。

清孔采用換漿法進行，即將鉆頭提升20～30cm，低速旋轉，然后注入相對密度和粘度較小的稀泥漿，置換孔內含碴的泥漿，嚴禁采用加深孔底深度的方法代替清孔。

清孔時，將孔底鉆渣及泥砂等沉淀物清除。當抽出的泥漿與換入的泥漿指標相近，而且抽出的泥漿中固體顆粒的粒徑小于0.5mm時可以認為清孔已滿足要求，停止清孔，下放鋼筋籠。

2.7 鋼筋籠的制作與安裝

鋼筋籠長小于15m時整節制作，超過15m時分節制作，吊車起吊安裝就位。下放前檢查鋼筋籠垂直度，確保上、下節鋼筋籠對接時上下節中心線保持一致。鋼筋籠安裝到位后及時固定，防止脫落，將鋼筋籠主筋與鋼護筒焊接，防止混凝土灌注過程中鋼筋骨架上浮。

2.8 混凝土灌注施工

灌注前做好鋼筋籠防浮和防落措施的檢查，沉淀厚度的檢查。首批混凝土應保證導管埋入深度不小于1m。水下混凝土灌注應連續不斷的進行。

根據灌注高度進行導管配置，最上面配置幾節短導管，便于拆除。然后安裝導管，對準孔中心放入，避免提升導管時掛住鋼筋籠。

導管下口離孔底25～40cm為宜，上口與儲料斗相連。

導管安裝后，再次探測孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超過設計要求，則進行第二次清孔處理至合格為止。

在水下混凝土灌注過程中，經常用測繩探測孔內混凝土面的標高，及時調整埋管深度。埋管深度控制在1m～3m。并防止導管上浮，以免出現斷樁事故。

水下混凝土灌注，連續有節奏地進行，中途不得中斷，并盡量縮短拆除導管的間隔時間。當導管內混凝土不滿時，可徐徐灌注，以防產生高壓氣囊壓漏導管。為防止灌注過程中發生坍孔、縮孔，要保持孔內水頭高度。

鉆孔灌注樁水下灌注完成且混凝土強度達到2.5MPa后，即可拆除護筒。

做好鉆孔灌注樁動測工作及下道工序的施工準備。

2.9 樁基質量檢測

按技術規范的要求檢查和驗收混凝土的質量，作好原材料及混凝土的取樣及試驗，并經監理工程師現場見證。

3 結束語

鐵路橋施工應在保證其設計的科學性和美觀性的基礎上，最大限度的保障其正常運營效能。根據不同的施工現場環境，要采取不同的施工技術和施工方法，才能保證橋體建設的穩固性符合使用標準。對于地基土質較軟的情況，要選擇鉆孔灌注樁技術作為橋梁的基本施工技術，使用鉆孔機械設備和套管施工技術相結合的方法，完成混凝土的樁體澆筑施工，這種施工技術對于軟土地基改良的效果較為明顯，且施工結構的穩定性也符合鐵路橋施工的基本要求，是鐵路橋施工首選的技術操作方法。

參考文獻

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