試論橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工

李 建 剛

(山西王城高速公路有限公司，山西 太原 030006)

試論橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工

李 建 剛

(山西王城高速公路有限公司，山西 太原 030006)

介紹了橋梁深水樁基礎鉆孔樁的工作平臺，從護筒埋設、泥漿制備、鉆進成孔、灌注水下混凝土等方面，探討了鉆孔灌注樁的關鍵施工技術，并提出了施工中防塌孔及防縮徑措施，保證了橋梁樁基礎的施工質量。

橋梁，鉆孔灌注樁，樁基礎，混凝土

0 引言

隨著我國公路系統的不斷蔓延，各種橋梁建設項目也越來越多，而作為一項大型工程，橋梁的施工技術難度以及施工的要求均非常之高，水下橋梁施工的難度也相對較大，稍有不慎便可能會留下諸多的安全隱患，造成巨大的經濟損失。對此，相關人員應當加強橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工技術的研究，以推動交通行業乃至建筑行業的有序發展，為人們的安全通行提供保障。

1 鉆孔樁工作平臺

鉆孔樁工作平臺是水下樁基礎施工的基礎，對保障施工的質量具有重要的意義。在具體的施工過程中，要采用混凝土等材料對平臺進行適當的加固，增強平臺的穩定性和安全性，由此才能在平臺上搭建機器進行施工作業。考慮到周邊環境對平臺穩定性的影響，在雨季或者雨后盡量不要進行平臺的施工，等待水流平緩之后再加快施工的進程。一旦鉆孔樁工作平臺的穩定性有了保證，鉆機在使用時就無需考慮是否會對平臺造成影響。

當前我國用于橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工的機械主要有沖擊鉆、旋轉鉆和沖抓鉆，不同的鉆頭可以應對不同的水下條件。沖擊鉆主要用于淤泥、礫石和砂土，多應用于60 m～150 m左右的巖土類的樁。旋轉鉆主要用于土、粘土質含量不超過20%的碎石材料的施工。沖抓鉆則適用于泥土環境的挖掘，屬于一種較為成熟的鉆孔技術，詳情見圖1。但是近些年來旋轉鉆的施工應用日益廣泛，原因就在于其成孔的速度更快，有利于縮短工期。當然在實際的施工過程中還是要根據不同的水底土質巖石結構，來選擇對應的鉆頭，以便提高施工的效率及其質量。

2 施工前的準備工作

在建設項目開始之前做好準備工作，對后期整個建設的順利進行尤為重要，相關施工人員要熟悉整個橋梁工程的施工工藝流程，并且對施工工藝流程進行可行性的評估及審核，全面做好施工方案的編制工作，科學配置各項施工設備以及人力資源，為工程項目的質量提供保障。施工人員首先要嚴格掌控所有施工材料和設備的質量，所有施工材料的質量都應滿足要求，確保設備能夠正常運轉；其次在施工過程中，要對施工工藝等實際情況進行詳細檢查，確保各項施工工藝符合規范。

3 鉆孔樁施工中的關鍵技術

3.1 護筒及護筒的埋設和沉入

護筒在橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工中主要起到對樁基礎保護的作用，既可以防止鉆孔周邊的土壤向鉆孔內坍塌，也可以為施工營造安全的環境。護筒安裝示意圖見圖2。

3.2 制備泥漿

泥漿的制備是鉆孔樁施工的重要步驟之一，其施工質量直接影響樁基礎的穩定性。泥漿中的沙石可以很好的對樁基礎進行加固，繼而增強樁基礎的穩定性。灌注泥漿的比例要控制在合理的范圍，泥漿的比例過低時，容易引發滲漏的問題，并且如果水倒灌進入鉆孔之中，會導致混凝土的流失。而泥漿的比例過高，則容易造成注漿孔的堵塞，后續工作無法順利進行。因此，泥漿的制備必須根據孔的大小來決定。在鉆孔的過程中要保證垂直度，方便泥漿的灌注，而在灌注完畢后要及時對孔壁殘留的泥漿進行沖洗，以便混凝土的澆筑。

3.3 鉆機就位以及鉆進成孔

在橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工之前，首先依據設計的要求選擇鉆機的型號和臺數，事先對鉆機進行充分的測試，確定鉆機能夠正常運轉，鉆孔的質量滿足要求。鉆孔完畢后，一定要確保鉆頭的清潔，避免影響下一次鉆孔的使用。此外，還應當根據設計要求來選擇鉆孔的方式，提高鉆孔的精確度。

3.4 清孔及吊放鋼筋骨架

在吊放鋼筋骨架之前首先要進行清孔，即清理鉆孔內的雜物。詳細操作過程如下：用泥漿正循環清孔時，待鉆進結束后將鉆頭提高孔底200 mm～500 mm，同時大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿，維持循環30 min以上，直至清除孔底沉渣和孔壁泥皮，泥漿含砂量小于4%為止。采用泵吸反循環鉆進施工的樁孔，待鉆進結束后停止回轉鉆具，將鉆頭提離孔底50 mm～80 mm，進行泥漿泵吸反循環，直至孔底沉渣符合規定為止。其他方式施工的樁孔，清孔時將反循環鉆桿下到離孔底沉渣面80 mm～120 mm以上，然后啟動砂石泵進行泵吸反循環清孔作業，直至符合規定為止。

3.5 灌注水下混凝土

1)嚴格控制混凝土原料的質量，混凝土的原料主要有水泥、沙石、水以及添加劑，添加劑的作用是增強混凝土的強度，提高混凝土的凝結速率。在制造水下混凝土之前，需確保砂石的強度達到要求，配制混凝土所用的水必須選用潔凈的水，不建議采用自然水體下的水。

2)在首批混凝土進行灌注時，要確定灌注鉆孔內是否存在積水的情況，如果存在積水的情況就需要重新進行灌注，避免澆筑后的樁基礎產生裂縫。首批混凝土灌注時不存在異常情況，則后期需要連續的灌注，并且盡量避免中途停止施工。澆筑一段混凝土，提升一次導管，每次提升導管前應測量管內混凝土的高度，避免導管的脫離。

3)如果在澆筑過程中導管內存在空氣，則樁孔內的混凝土很可能達不到預期強度，此時就需要減緩混凝土灌入的速度，避免在導管內形成高壓環境，導致關節間的橡皮墊變形滲漏，只有在空氣全部逸出后才能接著進行灌注作業。

4)在混凝土的灌注過程中稍不注意就會讓鋼筋籠隨著混凝土面而上升，而為了避免這種情況，一般可以固定柱鋼筋籠的上部，在混凝土面快要接近鋼筋籠的下端時，降低灌注的速度。等待混凝土與鋼筋籠充分接觸后，緩慢而適當的提升導管，增加鋼筋籠的埋置深度。

5)混凝土在澆筑快要結束時，導管外的泥漿由于重度增大，頂升較為困難，此時可向孔內加入適量的水以稀釋泥漿或者掏出部分沉淀的泥漿，完成澆筑工作。在最后導管的拔出過程中速度要慢，防止樁頂沉淀的濃泥漿擠入形成泥心。

4 鉆孔灌注樁施工質量控制和質量分析

4.1 防塌孔措施

在橋梁深水樁基礎的施工過程中切勿一味的追求大功率的鉆機設備，雖然大功率的鉆機設備在一定程度上可提升鉆孔的效率，但是未必有助于鉆孔施工質量。鉆孔速度快意味著對地層的影響在短時間內較為劇烈，很可能導致鉆孔的坍塌，這就需要進行相應的處理，根據水下的土質情況來決定鉆機設備的各項參數，科學合理的選擇鉆孔的方法，降低塌孔的幾率。而為了保證鉆孔的穩定性，還可以在鉆孔壁面鋪設膠合薄膜，輔助增強鉆孔的穩定性。

4.2 防縮徑措施

在水下施工時，如果不注意施工工藝的選擇，鉆孔成型之后容易發生縮徑的現象。因此必須針對不同的施工條件來決定施工工藝，在淤泥層和淤泥質粘土層鉆進時,采用小鉆壓、中等轉速鉆進成孔,并控制進尺,以防止鉆孔縮徑。在粉質粘土層采用中等鉆壓、中等轉速鉆進成孔,并注意掃孔。在粉細砂層采用大鉆壓、低轉速鉆進成孔,并控制進尺。

5 結語

經濟的發展對我國道路建設提出了更高的要求，而橋梁作為我國道路系統的重要組成部分，橋梁質量對我國交通業的發展發揮著不容忽視的作用。在橋梁施工當中，樁基礎可以說是橋梁施工的基礎，而橋梁深水樁基礎施工則是一項技術性難題，所以，要在實踐中不斷優化橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工工藝，嚴格做好各項施工操作，充分保證橋梁樁基礎的質量，增強橋梁結構的穩定性。

[1] 曾愛明.試析橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工技術[J].科技風,2015(4):150-151.

[2] 雷僅富.淺談橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工[J].房地產導刊,2013(5):276-277.

[3] 張永璐.淺議橋梁深水樁基礎鉆孔灌注樁施工[J].科技創業家,2014(5):314-315.

On bored pile of bridge deep water pile foundation

Li Jiangang

(ShanxiWangchengExpresswayCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

The paper introduces the working platforms of the bored piles of bridge deep water piles foundation,explores the key construction technique for the bored piles from the casing burial,mud manufacturing,drilling holes,and grouted underwater concrete,and points out the anti-collapse holes and anti-shrinkage holes,so as to ensure the construction quality of the bridge pile foundation.

bridge,bored piles,pile foundation,concrete

2015-10-15

李建剛(1977- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0171-03

U443.15 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A