鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁施工中的應用分析

文｜廣東省建筑工程機械施工有限公司 江志堅

一、引言

近年來我國的公路建設事業隨著國民經濟快速發展飛速進步，公路橋梁成為我國基礎設施建設重要組成部分，越來越受到了人們的重視。橋梁基礎作為公路橋梁工程主要構成，施工質量優劣對公路橋梁整體性有直接影響。具備施工快速方便、安全性好、造價便宜的鉆孔灌注樁基礎施工技術廣泛應用到公路橋梁建設中，鉆孔灌注樁技術施工過程中震動較少、產生噪音少，單支樁承重大受到工程建設各方的青睞，但由于鉆孔灌注樁具有一定的隱蔽性，施工質量不易控制，影響工程橋梁的穩固性。因此，施工中注意強化鉆孔灌注樁操作規范和良好的質量控制意識，不斷優化鉆孔灌注樁的技術。

二、鉆孔灌注樁技術在當前我國公路橋梁建設中重要意義

當前我國經濟發展和人們的生活水平不斷提高，車輛通行密度越來越大，公路橋梁建設不斷加快，公路橋梁基礎施工技術應用較多的是鉆孔灌注樁技術，與其它施工技術相比較，鉆孔灌注樁作業工期短、成樁速度快且穩定性好，能幫助工程管理技術人員通過工程實際特點，利用這項施工技術迅速地掌握橋梁基礎施工狀況并能采取有效措施提高基礎施工質量，而且鉆孔灌注樁施工技術安全性好，能大大降低安全事故發生率。

三、鉆孔灌注樁樁基礎施工技術遇到問題分析

公路橋梁建設通常自然環境條件比較復雜，施工中容易遇到很多難處理的問題，而現場施工人員中很多素質參差不齊，未具備足夠的專業技術知識，對施工中出現如鉆孔孔壁塌孔、孔壁破壞等問題未及時向管理人員反映或采取有效對孔壁進行二次加固措施，直接影響了施工的質量和工程進度。因此，施工單位項目部管理層對施工操作人員定期培訓，加強施工人員對鉆孔灌注樁技術專業知識技能培訓，注重對鉆孔過程現場監測，強化應急處理措施，發現坍孔現象能及時配合管理人員指令進行二次加固作業。施工單位還應在定期培訓中加入安全教育內容，加強操作人員質量和安全意識，確保施工的安全，在保證鉆孔灌注樁施工安全前提下提升施工質量水平。

四、鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的實際應用

1、實例分析

以某公路橋梁工程為例 ，該公路橋梁屬特大型橋梁，全長659m，道路紅線寬度44m，橋面寬度30.7m，橋梁設計基準期為100年，施工工期800d，主橋長度234m，為連續剛構橋，預應力混凝土剛構體系，箱梁采用懸臂澆筑法施工，橋墩樁基均按嵌巖樁設計，施工時嚴格清孔要求，樁底沉渣厚度均不大于5cm。為加強墩身防撞能力，各主墩墩身內承臺頂面以上20m范圍內填充砼片石。承臺配Φ2.0m的鉆孔灌注樁基礎。在自然條件情況下，該項目地理氣候是4～8月為洪水期，10月至翌年2月為枯水期，其它月份為中水期。對于規模較大的預應力連續箱梁主橋，由于主橋基礎施工受汛期影響大，前期施工，工期偏緊張，主橋在水中基礎的安排在枯水季節施工，樁基礎直接埋設好鋼護筒，采用旋轉鉆機，泥漿護壁，水下灌注砼的施工方法，根據工程地質情況，采用一次鉆進到位的鉆孔方法。主橋的樁基礎施工時，水深2～8m，鉆孔平臺采用打入鋼管樁、鋪設型鋼搭設。鉆孔平臺的受力考慮施工船舶撞擊、施工荷載和水流沖刷等各種工況，必須確保鉆孔灌注樁施工過程中的安全性和可靠性。

2、鉆孔灌注樁施工作業前的準備工作

為了確保鉆孔灌注樁施工的質量和安全，按進度完成，要全面考慮并提前做好前期準備工作，主要包括以下內容：

（1）公路橋梁施工應用鉆孔灌注樁技術前，先對施工現場有全面的了解并作詳細的勘察，現場探測的內容與勘察報告、設計圖紙是施工單位制定施工方案重要的參考資料，依據此為施工單位技術人員設計出具有較好可行性、科學性的樁基礎專項方案，制定的方案還要包括應急預案，施工中即便遇到突發情況也能按照預案及時處理，盡可能降低突發情況對施工的影響。鉆孔灌注樁準確對預埋樁基位置定位非常重要，施工測量人員提前用全站儀、經緯儀進行放樣，要保證樁基位置的正確性應作二次測量，完成放樣、樁基定位后，現場操作人員進行預埋護筒，操作過程中要注意樁基與護筒必須同一水平線上，不能偏移，發現樁位有偏差時及時采取糾偏處理措施。

（2）公路橋梁工程施工材料供應量比較大，鉆孔灌注樁需要大量的混凝土、鋼筋，對材料質量要求比較高，監理人員現場見證取樣，必須經過復核檢測合格才能進場使用，不合格的原材料禁止使用到施工現場中，保證鉆孔灌注樁施工質量。

（3）鉆孔灌注樁施工人員提前做好制備泥漿和護壁的制作，中使用的水源的要求比較高，作業前落實水源的供應并設置合格的沉淀池、泥漿池，保證泥漿循環系統運行正常。對施工現場土壤特性事前作充分了解，以確保泥漿的攪拌質量符合攪拌要求。

3、鉆孔灌注樁主要施工技術要點

（1）針對本公路橋梁工程項目鉆孔灌注樁基礎施工工藝流程如下：

①全站儀測量定位鋼護筒，嚴格控制其平面位置和傾斜度。②振動錘振打鋼護筒。③用型鋼及鋼管樁搭設鉆孔施工平臺,與鋼護筒連成整體。④測量放樣，安裝旋轉鉆機，配置優質泥漿。泥漿護壁，反循環鉆進。⑤鉆至設計樁底標高后驗孔，清孔換漿。⑥鋼筋籠分段制作，接長下放。⑦鋼導管灌注樁基混凝土。⑧待強后進行樁基超聲波檢測。

（2）護筒埋設施工要點

測量人員用全站儀對護筒埋設的坐標進行放樣，對鉆孔灌注樁位中心平面復核檢查，護筒的中心線與樁位中心線要相對應，埋設過程注意保持護筒能否穩固、垂直度，使用粘質土填埋入護筒的底部和周圍，保證護筒的穩定性。本工程安裝鋼護筒并通過泥漿護壁，采用旋轉鉆機氣舉反循環排渣鉆進方法。鋼護筒直徑比鉆孔樁大30cm，采用厚度為12～16mm鋼板制作,長度約4.5m。根據地質資料可知，樁位處地下水位較高，因此護筒頂端高出地面0.5m。護筒平面位置用全站儀測量定位，控制偏差在5cm以內，傾斜度小于1%。去除墩位表面雜土，壓實土基，鋪蓋碎石，四周挖排水溝，地面平整整實后鋪放枕木，擱36號工字鋼作鉆機底座承重。

（3）泥漿制備和護壁施工要點

制備的泥漿調查公路橋梁現場實際條件，結合土壤性質實施泥漿調配，制備的泥漿由粘土、外加劑、水根據一定比例進行調配，在泥漿攪拌中加入外加劑要符合排放要求避免污染環境，本工程采用能滿足大橋鉆孔灌注樁施工的優質泥漿。它主要由優質膨潤土泥粉配制，外摻純堿、PHP等化學處理劑，并根據地層地質變化情況進行調整其在各階段不同的技術指標。泥漿性能指標如（表1），工程項目泥漿的膠體占有率控制在95%，含砂率不超過4%，黏合度在28，注意抽檢鉆孔中進出的泥漿是否過稀或過稠現象，科學的泥漿配比能保持其穩定性，防止泥漿制備不合格影響灌注樁的整體施工質量。制作泥漿時用沖擊錘錘擊形式把泥漿打入灌注樁中令泥漿轉變成優質泥漿。

4 、鉆孔與清孔

（1）鉆孔施工要點

鉆孔施工在樁基礎專項施工組織方案報監理工程師審批同意后實施，鉆孔前把樁基礎混凝土配合比在混凝土澆筑前嚴格報驗。鉆孔灌注樁的施工主要難點在于鉆孔，根據施工現場的實際土質情況使用對應的鉆孔施工方式與鉆頭，鉆孔的質量對鉆孔灌注樁的整體質量有密切影響，因此，鉆孔過程中必須嚴格控制操作細節。本項目主橋的樁基礎施工時，橋中河流水深為8m。鉆孔平臺采用打入鋼管樁、鋪設型鋼搭設。鉆孔平臺的受力考慮施工船舶撞擊，施工荷載和水流沖刷等各種工況，必須確保鉆孔施工過程中的安全性和可靠性。

（2）清孔施工要點

鉆孔作業完成后，施工質量人員及時對孔深、孔徑和鉆孔質量進行檢查是否達到設計要求，使用換漿法、抽漿法等方法快速實施對鉆孔過程中帶出來孔底的沉淀物、雜質等進行清理，確保泥漿灌注工作能順利實施，清孔過程中注意地下水位要低于孔內水位，控制好灌注泥漿的黏合度、砂粒的含量。

5、鋼筋籠制作與混凝土澆筑

制作的鋼筋籠強度要經過檢測，根據設計圖紙要求制作，安裝鋼筋籠要勻速下放到指定位置，下放過程中遇到障礙物，要根據需要和可能調整鋼筋籠的位置進行二次放樣，準確定位投放位置，盡量避免對孔壁和鋼筋籠造成損傷或破壞。

安放鋼筋籠完畢后不能立即進行澆筑混凝土，應先對鉆孔進行二次清理，對泥漿實施檢測和探測樁底沉淀厚度符合指標之后，保持鉆孔有一定的清潔度，鋼筋籠具備穩定性再進行混凝土澆筑，樁基混凝土灌注連續進行，不得中斷。為確保本工程樁基混凝土澆筑做到萬無一失，兩岸引橋各安裝岸上集中拌和站一個。采用鋼導管灌注混凝土，砍球法壓水。首批混凝土的數量使導管初次埋置深度達到1.5m，在整個灌注時間內，測量人員經常量測孔內混凝土面的高程，根據導管埋置深度進行調整。

五、結語

公路橋梁施工中應用鉆孔灌注樁施工技術能快速有效提高工程整體進度和質量水平，并降低成本，施工單位要嚴格控制好灌注樁質量技術關鍵點，制備優質泥漿，做好鉆孔和清孔工作并對鋼筋籠正確安放和連續實施灌注樁的混凝土澆筑，不斷提高鉆孔灌注樁的技術水平，保證公路橋梁工程施工質量，促進我國經濟建設向前發展。