淺析橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工技術

摘 要：對現階段的樁基礎施工技術進行分析，可以發現鉆孔灌注樁是最為常見的一種。鉆孔灌注樁技術優勢明顯，可以有效地優化樁基礎施工質量，因而備受業界的青睞。現階段，鉆孔灌注樁技術已經在我國的橋梁樁基礎施工中得以推廣。文章從鉆孔灌注樁技術的相關理論出發討論，并詳細論述了橋梁樁基礎施工應用鉆孔灌注樁的步驟，希望能為我國廣大橋梁樁基礎施工人員提供幫助，提升我國橋梁的施工質量。

關鍵詞：橋梁；樁基礎；鉆孔；灌注樁；施工技術

近些年來，在樁基礎施工中應用鉆孔灌注樁的施工技術已經成為我國橋梁樁基礎施工人員的共識。鉆孔灌注樁技術不僅能夠有效提升樁基礎的施工質量，對于提升橋梁建筑施工企業的經濟效益也有著非常重大的現實意義。因此，利用鉆孔灌注樁技術完善樁基礎施工，已經成為現階段一個緊迫且重要的任務。現階段，鉆孔灌注樁技術已經在我國的橋梁樁基礎施工領域中得以推廣，然而想要全面提升橋梁施工水平，施工人員不僅要保證橋梁的樁基礎施工質量，還要對相關的技術進行深入的研究、分析，盡可能地優化橋梁樁基礎施工技術，只有這樣，才能將鉆孔灌注樁的施工技術優勢發揮到最大。

1 鉆孔灌注樁技術的相關理論分析

二十一世紀，是科技生產力時代，先進的工業化生產技術、手段優化了各個領域的生產工作，橋梁樁基礎施工領域亦不例外。現階段，在樁基礎施工中應用鉆孔灌注樁技術已經比較普遍，因為鉆孔灌注樁技術能夠有效地提升樁基礎的施工質量，因而備受業界的青睞。鉆孔灌注樁技術是樁基礎施工工藝中的一種，因具備較強的優勢，所以有了更多的實踐機會，在實踐的過程中鉆孔灌注樁技術得以不斷完善。鉆孔灌注樁技術能夠以更科學的方法處理各種地基，不僅避免了傳統樁基礎施工工藝中錘擊法的嚴重噪音，通過制作出更大的樁基直徑而使承載能力也大幅提升。正是上述這些特有的優勢，使得鉆孔灌注樁技術更符合人們的生產需求，也使得鉆孔灌注樁技術得以在橋梁的樁基礎施工中快速的推廣。在應用鉆孔灌注樁技術時，工程人員應先做好包括地質勘測等在內的準備工作，隨后依次落實打樁定位、鉆進成孔、清孔、安裝鋼筋籠、二次清孔及灌注混凝土等環節的施工，并最終制作出合格的橋梁樁基。

鉆孔灌注樁技術的優勢無庸贅述，當然鉆孔灌注樁技術也并非沒有缺點，如坍孔、堵管、鋼筋籠上浮等也都是容易出現的問題，都會對橋梁的樁基礎施工質量產生不利的影響。另外，樁基礎施工存在較強的隱蔽性，很多問題都無法及時被發現，加之野外現場施工極易出現很多不可控因素，因而施工者在進行鉆孔灌注樁施工的時候一定要懷以高度的責任心，及時地發現和處理問題，為橋梁樁基礎施工的順利完成夯實基礎。

2 橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工

雖然我國的鉆孔灌注樁施工技術已經趨于成熟、完善，然而對于鉆孔容易出現的施工質量問題，還會給施工者以及施工企業帶來不利影響。因此，施工人員應根據施工的實際情況，合理安排，消除隱患，提高施工質量。鉆孔灌注樁的原理是施工者首先通過導管將大量混凝土迅速一次灌注到充滿泥漿的孔底，隨后將高流態的混凝土注入到樁孔中去。灌注的過程中及時測定混凝土頂面位置，提高導管的同時控制好導管在混凝土中的埋深，這樣才能夠通過壓強將接下來的混凝土灌注到之前的混凝土中去。毋庸置疑，橋梁樁基施工是一個綜合性、復雜性的系統工程，需要各個步驟的嚴密配合才能保證最終的樁基質量，現就鉆孔灌注樁施工的施工步驟展開詳細的論述。

2.1 施工前的準備工作

準備工作是工作質量的保障，這句話對極具優勢的鉆孔灌注樁技術同樣適用。在樁基礎施工之前，施工人員要做好充分熟悉設計圖紙和地質資料情況等準備工作，這樣才不會對后續的施工落實產生不利影響。施工準備階段的工作大體可以分為四個部分：第一，準備施工場地。第二，根據實際情況選擇包括旋轉鉆、沖抓鉆、沖擊鉆在內的各種鉆機。第三，測量放樣、埋置護筒。第四，制備泥漿并安裝鉆機。

在準備施工場地階段，若樁位在陸地上時，可在原地進行平整作業，并填筑壓實形成工作平臺；若樁位位于淺水區時宜采用筑島法進行；如果在深水區時則宜搭設鋼制作業平臺，而且施工平臺的面積應滿足鉆孔成樁作業的需求，還應進行專門設計且牢固穩定，能承受鉆孔樁施工期間的全部動靜荷載，對各部件的安裝偏差進行控制，并做好人員救生措施、平臺防撞措施以及在通航河道設置警示裝置；當水位變化不大時也可采用浮式工作平臺，水位變化大時則盡量選擇鋼制平臺，因為水流速度過大、水位變化頻繁均會對浮式平臺的穩定和準確定位造成不利影響。

在選擇鉆機階段，施工人員需要充分的考慮工程的樁基直徑、長度以及工程的地質狀況，并在此基礎上選擇最佳的機具。例如，在對巖土類地質進行施工的時候可以考慮沖抓鉆，沖抓鉆的成孔直徑可以控制在0.8m到2m之間，而深度可以控制在50m以內；在對砂土礫石、粘質土、淤泥、卵石等地質進行施工的時候可以根據鉆深以及鉆孔直徑及成分組成考慮應用旋轉鉆和沖擊鉆。

在測量放樣、埋置護筒階段，施工人員首先要保證測量數據的準確性，利用坐標法確定樁位與墩臺的安置中線，利用其他工具、儀器對數據進行復測，并設置護樁。最后，充分考慮橋梁的實際需求，安裝護筒，護筒不僅要堅固、耐用、裝卸方便，還要不容易變形，不容易發生漏水等狀況。當然，護筒的設置也比較重要，護筒的豎直度控制在1%以內，除深水基礎外水平偏差應控制在50mm以內，護筒頂宜高出地面0.3m以上；水中護筒頂應高于水面1～2m，若水位變動較大則應高出最高水位1.5～2m，并有穩定孔內水頭的措施；埋置深度在陸地或筑島時為2～4m，在水中時按設計文件要求或樁位的水文地質情況進行計算，若遇沖刷影響的河床則宜在沖刷線以下1～1.5m并采取防護措施防止施工期間河床沖刷過大。

在制備泥漿并安裝鉆機階段，泥漿配比和配置方法宜通過試驗確定，要以優質純粘土或膨潤土等為其準備泥漿，過程中宜進行循環處理后重復使用，減少排放量，并防止污染環境和水域；隨后安裝鉆機。鉆機的安裝包括安裝鉆孔支架、安裝鋼筋籠支架以及安裝灌注砼支架等，在支架安裝完畢之后，還需要對安裝的細節進行檢查，避免因安裝導致鉆機的沉陷、偏移問題發生。

2.2 施工過程的細節

想要保證橋梁鉆孔灌注樁施工的質量，施工人員需要嚴把施工過程，從細節出發控制施工的每一個環節，以保證施工環節的有效控制。現就此展開詳細的論述。

2.2.1 施工過程中的鉆孔和成孔

在此階段施工人員如果根據情況采用正、反循環回旋鉆機（含潛水鉆）鉆進時應減壓鉆進，就是利用主吊鉤始終承受部分鉆具的重力，使得孔底鉆壓不超過鉆具重力之和（扣除浮力）的80%，這樣利于鉆桿在整個過程中維持豎直狀態，鉆進回旋平穩，避免或減少斜孔、彎孔和擴孔。若采用旋挖鉆機鉆孔時，應根據不同地質選用相應鉆斗，泥漿初次注入時應垂直向樁孔中間進行注漿，并控制泥漿面不低于護筒底部50cm以上，嚴格控制鉆進速度，避免鉆進過快造成坍孔埋鉆事故，鉆斗升降速度宜控制在0.75-0.8m/s；若在粉砂層或亞砂土層中應更加緩慢。值得一提的是，所有開孔作業都應準確，慢速開鉆，等導向部位或鉆頭全部進入地層后正常鉆進，過程中施工人員一定要密切關注鉆進速度、泥漿指標、孔內水位的等問題，對之進行及時的調整，以防止影響鉆進質量，還應及時檢測、觀察孔位以及成孔狀況，在處理孔內事故或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外，防止坍孔埋鉆事故發生。

2.2.2 施工過程中的清孔以及鋼筋籠吊裝

鉆孔、成孔工作完畢之后，需對鉆孔進行及時的清理，反復利用掏渣清孔、抽漿清洗以及換漿清洗等辦法，直至成孔內沒有浮渣或是其他污物，在此過程中，孔內的水頭高度必須控制在合理范圍之內，確保孔底的沉淀厚度符合設計要求，不允許加深孔底進行清洗。另外，鋼筋籠的吊裝工作必須在焊好的鋼筋骨架支撐下完成，并配合大噸位吊車調整、固定鋼筋籠。值得一提的是，吊車配置應能夠承載鋼筋籠，如果實際操作過程中無法滿足，可以分段安裝鋼筋。

2.2.3 施工過程中的二次清孔、混凝土灌注

吊裝完鋼筋籠之后，施工人員首先需要再檢查孔內泥漿指標和沉渣厚度是否需要二次清孔，檢查合格后以鉆孔的整體數據為依據，把提前經過密封性檢查良好的導管安裝就位，隨即進行澆筑混凝土步驟。當然，此過程中施工人員還應嚴格控制導管的位置，最佳的深度為距孔底30cm到40cm之間；首批混凝土數量應滿足導管埋深1m以上，應選擇流動性以及和易性強的混凝土并進行現場檢測、檢查。為導管安裝隔水栓、漏斗，在備好足量首批砼之后，放開隔水栓，確保砼經過導管快速的進入孔內。在灌注砼的過程中，施工人員應隨時關注砼的灌注情況和供應情況，使整個灌注時間不超過首批混凝土的初凝時間，有步驟的提升和拆除導管，直到砼灌注完畢的實際高程高于設計0.5m以上。

3 鉆孔灌注樁常見質量問題及防治措施

鉆孔灌注樁在施工過程中也容易發生質量問題，如：灌注樁偏位、樁頂高程偏低、鋼筋籠上浮、斷樁等，應該從以下方面著手，第一應增強施工人員責任心，確保測量放樣精度，準確定位合適型號的鉆機以及控制好鋼筋籠位置；第二注意保障澆筑時的預留高度和灌注結束時準確測量混凝土高程，以及避免欠鑿和超鑿現象；第三嚴格控制鋼筋籠加工質量，隨時觀測混凝土面位置，接近鋼筋籠底時，控制混凝土澆筑量和澆筑速度，確認導管與鋼筋籠之間無掛帶現象，注重鋼筋籠的固定質量和加強檢查工作，及時處理鋼筋籠松動問題；第四注意護筒埋深，嚴格控制導管的埋深和上拔速度，準確計算可提升高度，保證導管的連接質量，注重起重設備的配置和檢查工作，通過材料控制或添加緩凝劑等保證混凝土澆筑的連續性等。施工人員應加強對鉆孔灌注樁常見的質量問題分析和認真做好各項措施，才能保障鉆孔灌注樁的成樁質量。

4 結束語

為了匹配社會的需要，鉆孔灌注樁技術應運而生。利用鉆孔灌注樁技術可以有效地提升橋梁樁基礎的施工技術水平，控制施工過程的質量，為橋梁工程建設的順利完成打下堅實的基礎。然而隨著時代的發展，對我國基礎設施建設的要求也越來越高，因此，施工者在應用鉆孔灌注樁技術的過程中，還應不斷的創新、研究，相信一定能使橋梁的樁基礎建設發揮出更大的作用。

參考文獻

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[2]梁舉.公路橋梁施工中的鉆孔灌注樁技術分析[J].技術與市場，2013（1）.

作者簡介：宋玉波（1980，8-），男，本科，工程師，研究方向：公路與橋梁。