分析公路橋梁樁基施工中的鉆孔灌注樁施工工藝與質(zhì)量控制

馬建飛

【摘 要】近年來(lái)，我國(guó)公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目增多，在許多公路橋梁樁基施工中都采用鉆孔灌注樁施工工藝。若鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量達(dá)不到規(guī)定的要求，就會(huì)影響公路橋梁的正常使用。本文結(jié)合了筆者的施工經(jīng)驗(yàn)，闡述了公路橋梁樁基施工中的鉆孔灌注樁施工工藝與質(zhì)量控制，供廣大施工人員借鑒。

【關(guān)鍵詞】質(zhì)量；工藝；鉆孔灌注樁；公路；樁基

公路橋梁的樁基施工質(zhì)量好壞關(guān)系到車輛的行駛安全，鉆孔灌注樁以其承載高、施工費(fèi)用相對(duì)較少而受到廣泛應(yīng)用。但鉆孔灌注樁施工工藝復(fù)雜，操作難度較大，在水下施工時(shí)要嚴(yán)格按照工藝要求加強(qiáng)管理，避免出現(xiàn)斷樁、夾渣、孔底沉泥等現(xiàn)象。

一、施工前的準(zhǔn)備

（一）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙以及現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果，并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況制定鉆孔灌注樁施工計(jì)劃，以計(jì)劃為依據(jù)進(jìn)行人員組織、材料購(gòu)買及引進(jìn)設(shè)備、儀器。對(duì)施工所用的測(cè)量?jī)x器還要進(jìn)行檢驗(yàn)、校正。

（二）夯實(shí)平整施工場(chǎng)地，復(fù)核樁位是否準(zhǔn)確，對(duì)樁位橛應(yīng)采取保護(hù)措施。檢查施工用電是否接通，施工用水是否有保證。要在現(xiàn)場(chǎng)挖好排水通道，以利于灌注混凝土?xí)r排出泥漿。

（三）施工要確定樁機(jī)的進(jìn)出場(chǎng)路線，并根據(jù)具體要求修筑好樁機(jī)行走道路。鉆機(jī)就位前，對(duì)護(hù)筒的位置、露出高度進(jìn)行檢查。鉆機(jī)就位后，檢查鉆桿的垂直度及機(jī)身的穩(wěn)固情況。

二、鉆孔灌注樁施工工藝流程及操作

鉆孔灌注樁施工工藝流程如下：第一步是樁機(jī)就位對(duì)準(zhǔn)樁位、校正鉆桿，第二步是放護(hù)筒、泥漿制備，第三步是開(kāi)始鉆進(jìn)成孔并隨鉆隨出土，鉆至高于設(shè)計(jì)標(biāo)高后，提鉆出地面，第四步是測(cè)孔深、清孔，第三步是下放鋼筋架，第四步是澆灌混凝土，第五步是撥出護(hù)筒、養(yǎng)護(hù)，第六步是檢測(cè)成樁質(zhì)量。

（一）鉆孔機(jī)的安裝與定位

鉆孔機(jī)如果安裝在疏松的土質(zhì)上，則在鉆孔時(shí)易出現(xiàn)機(jī)身傾斜和樁傾斜等現(xiàn)象，因此鉆孔機(jī)下面的地基土一定要達(dá)到夯實(shí)要求，并按規(guī)定找平，再墊上鋼板或枕木。在鉆孔機(jī)定位時(shí)，要使鉆機(jī)的鉆頭、滑輪與護(hù)筒中心在一垂線上，以滿足鉆機(jī)的豎向垂直要求。

（二）護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒要求堅(jiān)固、密封性好，一般采用鋼護(hù)筒，其內(nèi)徑須超出鉆孔直徑，每節(jié)長(zhǎng)度約2米左右。通過(guò)護(hù)筒可避免孔壁土在靜水壓力下會(huì)出現(xiàn)坍塌。

（三）泥漿制備

泥漿在鉆孔中的作用是護(hù)壁，為了能夠充分發(fā)揮泥漿的作用，須認(rèn)真做好泥漿的配置工作，根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際條件慎重選擇所用材料，以使泥漿達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求。鉆孔用的泥漿中所含的成分通常為水、外加劑與粘土，在配置泥漿時(shí)要注意降低其含砂率，使其具有適當(dāng)?shù)恼扯扰c較高的密度。

（四）鉆孔

為保證鉆孔的順利實(shí)施，在正式進(jìn)行鉆孔前應(yīng)根據(jù)所建公路橋梁的地質(zhì)條件，選擇合適型號(hào)的鉆機(jī)。在鉆頭鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)注意適當(dāng)?shù)販p壓，要確保使孔底所受到的鉆壓小于鉆桿、壓塊與鉆錐全部重量一半，以防止出現(xiàn)擴(kuò)孔、彎孔等情況。鉆孔要盡量的避免出現(xiàn)間斷，最好能夠不間斷地進(jìn)行。若遇到特殊情況需要停鉆時(shí)，須把鉆機(jī)及鉆錐提到孔的外面以防埋鉆。在實(shí)際鉆孔過(guò)程中，有可能出現(xiàn)進(jìn)尺受阻、塌孔等現(xiàn)象，這時(shí)有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真查找原因，看是否是由于鉆進(jìn)速度過(guò)快或土內(nèi)有其它障礙物造成，查明原因后要及時(shí)采取相應(yīng)的對(duì)策處理，以免影響繼續(xù)鉆孔。

（五）清孔

清孔是確保公路橋梁鉆孔樁成樁質(zhì)量的一道關(guān)鍵工序，經(jīng)由清孔可清除在鉆孔過(guò)程中沉在孔底的雜物，確保混凝土與基巖充分結(jié)合，以增強(qiáng)樁的承壓值。一般要進(jìn)行兩次清孔來(lái)使鉆孔達(dá)到混凝土灌注前的要求。

第一次清孔對(duì)確保鉆孔達(dá)到技術(shù)要求具有很大的作用，須對(duì)其引起足夠的重視。這是由于第一次清孔時(shí)所產(chǎn)生的吸力大，在巨大的吸力作用下，幾乎所有的沉渣都能被吸出孔外，而第二次清孔主要是通過(guò)粗導(dǎo)管來(lái)完成的，所產(chǎn)生的吸力與第一次相比要小很多，難以清除較大的泥塊，所以在第一次清孔中須將孔底較大的泥塊全部清凈。

通過(guò)第二次清孔主要是將在下放鋼筋籠過(guò)程中碰落到孔底的泥渣清除，清孔完畢后，應(yīng)抽取孔底的泥漿樣品來(lái)檢驗(yàn)清孔的質(zhì)量，還要用直徑小于實(shí)際樁徑5公分鋼筋圈放進(jìn)孔內(nèi)對(duì)比樁徑，合格后才能灌注混凝土。在清孔過(guò)程中要控制好孔內(nèi)水位，以避免出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象，此外還要經(jīng)常檢測(cè)泥漿指標(biāo)，堅(jiān)決不允許用加深孔底深度的方法代替清孔，因?yàn)檫@樣做會(huì)使孔底土的承載力與設(shè)計(jì)不符，也易出現(xiàn)夾泥的情況。

（六）下放鋼筋籠

下放前要測(cè)好鋼筋籠的位置及伸進(jìn)承臺(tái)部分的鋼筋標(biāo)高。下放時(shí)，要注意使籠中心和樁中心在一條垂直線上，若發(fā)現(xiàn)它們出現(xiàn)偏差時(shí)，要馬上調(diào)整過(guò)來(lái)。為避免在下放時(shí)碰落孔壁的泥土，要將鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)孔位慢慢輕放。在下放遇到阻力時(shí)，嚴(yán)禁強(qiáng)制向下擠壓，以免造成鋼筋籠變形。

（七）澆灌混凝土

（1）澆灌混凝土前應(yīng)做好如下幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作：一是根據(jù)混凝土的級(jí)配要求選擇組成材料，以確保混凝土達(dá)到最優(yōu)級(jí)配。若混凝土級(jí)配差，則會(huì)在其內(nèi)部含有較多大顆粒的分子，易在水下灌注時(shí)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，留下質(zhì)量隱患。二是檢查所需的澆筑設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，包括攪拌機(jī)、翻斗車、塔吊等，尤其應(yīng)重點(diǎn)檢查吸泥機(jī)、高壓水管、水泵等設(shè)備是否有故障。三是對(duì)孔底沉淀層進(jìn)行測(cè)量，若沉淀厚度超出了允許值，還須用噴射法進(jìn)行高壓清孔，待將沉淀物沖起后，馬上澆灌水下混凝土。三是為確保灌注的混凝土具有好的延展性，可加入一定量的減水劑，并適當(dāng)增加砂的含量。四是對(duì)導(dǎo)管長(zhǎng)度和孔深進(jìn)行測(cè)量，以準(zhǔn)確計(jì)算所用的混凝土量，同時(shí)要注意不能使導(dǎo)管的埋深過(guò)小，以免使管外的泥漿混入混凝土形成夾泥。但也不能使導(dǎo)管的埋深過(guò)大，過(guò)大會(huì)使樁外的混凝土與鋼筋出現(xiàn)分離。

（2）在灌注過(guò)程中為避免鋼筋籠上浮，當(dāng)混凝土灌注至距鋼筋籠底部大約70公分時(shí)，應(yīng)放緩灌注速度。在混凝土灌注至鋼筋籠底口以上4米時(shí)，可提升導(dǎo)管，使其底口處于鋼筋籠底部以上2米的位置，并適當(dāng)提升灌注速度。考慮到混凝土的沉降因素，實(shí)際的灌注的高度要比設(shè)計(jì)的高度稍高一些。

三、質(zhì)量要求

（一）樁身垂直度偏差須小于1%，樁頂位移偏差縱向、橫向分別不允許超過(guò)15公分、10公分。鉆機(jī)位置的最大允許偏差為2公分，若冬季灌注溫度應(yīng)在5℃以上，樁頂應(yīng)在凍層以下，否則應(yīng)采取保溫措施。

（二）護(hù)筒應(yīng)高出高出水面1.5米左右或地面30公分。護(hù)筒中心線與樁中心線的偏離誤差要小于5公分。泥漿的含砂率要小于6%。

（三）在制作鋼筋籠的過(guò)程中，應(yīng)保證相鄰兩鋼筋間的凈距不能小于鋼筋最小凈距，且在同一截面內(nèi)的焊接接頭數(shù)量不能大于鋼筋總數(shù)的一半。

（四）灌注混凝土的坍落度最小為18公分，最大不超過(guò)22公分。導(dǎo)管的埋深須控制在2—6米的范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制混凝土的灌入量，以估算出樁身的成型狀況，必要時(shí)采取措施。嚴(yán)格控制拔出灌注管的速度，每分鐘要控制在1.5米以內(nèi)，樁頂混凝土標(biāo)高要搞出設(shè)計(jì)標(biāo)高20公分。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，鉆孔灌注樁技術(shù)是公路橋梁樁基施工中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的技術(shù)，其施工工藝的要求很高，在公路橋梁建設(shè)中的應(yīng)用也很廣泛。在施工中要根據(jù)實(shí)際的作業(yè)環(huán)境，仔細(xì)做好準(zhǔn)備工作，并在施工中控制好各個(gè)環(huán)節(jié)，精心施工，以確保公路橋梁的樁基質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建清、周文浩.公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2013（13）

[2]鄭國(guó)安.關(guān)于鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2012（02）

[3]朱玉生.某鐵路特大橋水下鉆孔樁施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011（12）

[4]趙均.路公路橋梁鉆孔灌注樁施工淺析[J]安徽建筑學(xué)院報(bào).2011（7）

[5]孫靜云.公路橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量管理措施 [J].山西建筑.2011（3）