橋梁鉆孔灌注樁基礎的施工分析

范國軍

（許昌廣蒞公路工程建設有限責任公司 461000）

橋梁鉆孔灌注樁基礎的施工分析

范國軍

（許昌廣蒞公路工程建設有限責任公司 461000）

伴隨國家亞投行成立，“絲路”基金和“一路一帶”基金的設立，高速鐵路、高等級公路和城市道路將進入大規模建設，橋梁工程的建設亦將迎來再次高潮。橋梁基礎中灌注樁的應用將更加廣泛，但由于灌注樁施工工藝的特殊性和工程的隱蔽特性，要求其施工工藝必須有科學的依據。本文首先分析了鉆孔灌注樁的含義及特點，然后分析了鉆孔灌注樁的施工工藝及要點。

橋梁；鉆孔灌注樁；基礎

橋梁鉆孔灌注樁的施工大部分在地面以下進行，其施工過程無法直接觀察，成樁后也不能按照地面結構物一樣驗收，是最容易出現質量的一種基礎形式，為了保證鉆孔灌注樁成樁質量，在橋梁鉆孔灌注樁的實際施工過程中，要嚴格按照圖紙進行施工和驗收，發現問題及時進行記錄和排查，嚴格控制好施工中的每一道工序，采取合理有效的處理機制、高效的措施方法，預防成孔樁事故，保正施工質量。

1 鉆孔灌注樁定義分析

（1）鉆孔灌注樁的定義分析：在樁位處用機械鉆孔形成樁孔，利用膨脹土泥漿保護、穩定孔壁，并通過循環泥漿將切削碎的泥土、石渣屑懸浮后排出孔外，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的鋼筋混凝土樁。

（2）鉆孔灌注樁的優點：①成樁整體性好。樁身混凝土整體澆筑，沒有接頭，相對于需要接樁的管樁來說，樁長范圍內整體性好；②適應性好。能適應各種復雜的地質條件，尤其有堅硬夾層的地質條件，優勢更為明顯；③樁直徑范圍廣、承載力大，適用于各種橋梁。常用樁直徑80～2500cm，單樁承載力特征值范圍為1000～35000kN；有框架結構的可以采用單樁，群樁承臺混凝土體積和承臺用鋼筋量都比較小；④需配制鋼筋籠時，按工作荷載要求布置，節約了鋼材；⑤施工過程中無擠土、無振動、噪音小，對鄰近建筑物及地下管線影響較小。

（3）鉆孔灌注樁的缺點：①有地下水的土層和淤泥土質不太適應；②單位承載力造價較高；③樁身質量比較不易控制，容易出現斷樁、偏筋、縮頸和窩泥的現象；樁入持力層層深不易確定，不同的施工人員對土質判別可能會出現偏差，還有清孔是否合格等問題，因此鉆孔灌注樁的質量事故較多；④樁直徑大，孔底沉淀物不易清除干凈，影響端部承載力，因而單樁承載力變化較大，容易造成沉降，影響結構物的整體質量及壽命；⑤施工周期長，一條約60m深的鉆孔灌注樁成樁需10d左右的時間；遇到有夾層的地段，需要的時間可能還會增加；⑥施工工藝要求，要專門設置泥漿池，在施工過程中要連續把事先調制好的泥漿灌入孔內穩定孔壁，而混雜著碎石碎土的泥漿從孔頂流出，流入施工場地會造成其他工序的施工不便及場地污染。

2 施工工藝分析與研究

（1）施工準備：①檢查施工單位資質。檢查施工單位質量保證體系，管理體系；檢查監理單位資質是否達到要求。②檢查施工機械。施工單位的成孔機械必須與現場土質、樁徑、樁深等要求相適應。③做好施工方案。前期工作除了便道修整、施工場面整平布置、人機進場、通水通電等基本條件外，更重要的是做好施工組織。組織圖紙會審及做好班組技術交底。④實驗儀器、資料表格齊全及做好現場材料見證取樣送檢。

（2）樁測量定位。根據設計要求，采用全站儀、水準儀定樁孔中心及標高，打入帶鞋釘的木樁標記。一般樁位由十字交叉線控制，樁位偏差要求不大于5mm。

（3）鉆機就位。復核樁孔中心坐標，吊線錘檢驗鉆機鉆尖中心是否與孔中心在一條垂直線上。鉆機正確就位后，調整機械使之水平、穩固。

（4）埋設護筒。護筒內徑宜比樁徑大20～50cm，且在護筒上、中、下端的外側各加焊一道環筋，在護筒的上口邊緣且距護筒頂約20cm處開設溢漿口。護筒的埋設深度不小于2.0m，護筒頂端高出地下水位1.0～2.0m，同時高出施工地面0.3m。護筒埋設時必須注意保持護筒垂直，護筒中心線對正測量標定的樁中心線，偏差不得大于5cm，傾斜度偏差不大于0.5％。護筒調整到位并固定后，周邊用粘土均勻回填并分層夯實，以保證在鉆孔過程中護筒穩定不下落以及周邊不跑漿。鉆進過程中應經常檢查護筒是否發生偏移和下沉，并及時處理。

（5）鉆孔。鉆孔過程中，首先必須控制好鉆進速度。初期鉆速不可太快，開孔時沖孔鉆進速度要慢，在覆蓋層需減壓鉆進，泥漿指標變化情況要經常測試，為使鉆進速度與泥漿排放量相適應，鉆孔內泥漿濃度必須及時調整。密切注意地層變化，檢查撈取的渣樣，記錄結果，若發現地質情況與設計地質剖面圖不符，要及時通知工程技術部和監理工程師，以便提出應對措施。當遇到松散粉砂土或流砂時，應控制進尺速度，選用較大密度、粘度、膠體率的泥漿；采取減壓鉆進施工方法，以避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現象的出現，保證鉆頭對孔底施加的鉆壓不超過鉆頭和壓塊重量之和60％。為保證鉆孔過程順利進行，還應定期檢查鉆頭尺寸，發現磨損過度后，應及時補焊或更換新的鉆頭。保證鉆孔內護筒、樁架不得傾斜，發現傾斜應及時調整。鉆孔在達到設計樁底標高之后才能終孔，鉆至預定深度時，應對孔深、孔徑、傾斜度進行逐一檢查，并以此作為終孔標高的依據。

（6）清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能；沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態，再利用泥漿膠體的黏結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔，最終將樁孔內的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質量的關鍵環節。因此，對于施工規范中泥漿的控制指標應在：黏度測定17～20min，含砂率＜6％；膠體率＞90％等，在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性黏土或膨潤土，拌制泥漿必須根據施工機械、工藝及穿越土層進行，配合比設計。

（7）鋼筋籠制作及安放。鋼筋籠應根據設計尺寸及鉆架允許起吊高度整節或分節制作，并應在清孔前制成，經檢查合格后方可使用。分段骨架應確保不變形，接頭應錯開。為控制保護層應在鋼筋籠外側設置墊塊，其間距豎向為2m，橫向周圍不得少于4處。如果鋼筋籠自身彎曲，鋼筋籠之間的接點不好、彎曲，箍筋變形脫落，使得鋼筋籠和孔壁的接觸過于緊密，很容易造成鋼筋籠上浮。因此應注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度，防止鋼筋籠在吊運過程中碰撞等因素引起的變形。鋼筋籠吊放時，務必使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。安放鋼筋籠時不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中，不得敲打鋼筋籠的頂部。鋼筋籠達到設計標高后，將其固定于孔口。

（8）水下混凝土灌注。鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導管灌注，混凝土的離析現象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現場的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。由于孔內壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差，以提高其密實度。在控制混凝土初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這對提高混凝土的灌注質量十分重要，因此應做好灌注前的各項準備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

3 結語

伴隨橋梁事業的發展，鉆孔灌注樁作為樁基礎中常見的一種基礎形式，以其施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承栽力大等優點，在橋梁工程中將會更廣泛的應用。然而由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性，很多因素（地質因素、鉆孔工藝、護壁、灌注、混凝土的配置等）會影響施工的質量，可能導致灌注中產生鉆孔偏位、斷樁、堵管、夾泥、孔壁塌陷等諸多質量問題。因此橋梁鉆孔灌注樁的質量控制是保證施工質量的重中之重。本文提出了一些自己的觀點和看法，可與同行共同探究。

[1]《橋梁施工規范》.2008.

[2]賈朝舉.淺析沖孔灌注樁施工質量控制常見問題的分析及處理.

[3]史俊杰.橋梁鉆孔灌注樁基礎施工工藝.

U445.55+1

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1004-7344（2016）02-0141-02

2015-12-22