高鐵橋梁鉆孔灌注樁技術的設計與施工分析

張 峰

（中鐵二十四局集團江蘇工程有限公司，江蘇 南京 210000）

目前，我國高鐵橋梁在樁基工程的施工中廣泛采用了鉆孔灌注樁施工技術，因此鉆孔灌注樁技術的設計施工對于保證高鐵橋梁工程的整體質量具有十分重要的意義。在高鐵橋梁鉆孔灌注樁技術的設計中，設計人員應充分了解高鐵橋梁的特點，并嚴格遵守相關的設計規范，提高設計方案的可行性和合理性。而在鉆孔灌注樁的施工過程中，施工單位則應根據設計標準以及施工要求對所有施工環節加強質量控制，充分發揮鉆孔灌注樁施工比較便捷，所需要的施工場地面積比較小，對周邊環境的影響比較小的特點，提高施工的質量，保證樁基結構的承載能力能夠符合設計要求，為保證高鐵通行的安全暢通奠定堅實的基礎。

1 在高鐵橋梁工程中鉆孔灌注樁技術的設計要點分析

高鐵橋梁工程在設計鉆孔灌注樁技術時，鉆孔基礎是設計中的重點環節之一。準確計算樁基承載能力將直接關系到高鐵橋梁整體結構的穩固性和安全性。如果樁基承載能力的設計值較小，不僅會對高鐵橋梁以及鐵路施工的質量產生不利的影響，還有可能嚴重威脅到相關人員的人身安全，并造成重大的經濟損失。但是如果在設計中將樁基的承載能力設置的過大，則會造成資源浪費的問題，既影響高鐵建設經濟效益的實現，同時也無助于高鐵發展的可持續性。因此在高鐵橋梁的鉆孔灌注樁技術設計中應嚴格遵守相關的設計規范，合理應用相關的計算公式來準確計算樁基的承載力。同時在設計中還應全面考慮巖石強度、巖石的完好性以及樁底在基巖中的嵌入深度等因素，以保證計算結果的準確性[1]。因此在高鐵橋梁的建設中應根據工程的具體特點，準確把握鉆孔灌注樁的設計要點。

1.1 鉆孔灌注樁技術的構造設計

如果高鐵橋梁工程所在區域在地震動峰值條件下的加速度小于0.15g，則其簡支梁墩臺的樁徑應為Ф1.0 m，如果施工區域在地震動峰值條件下的加速度超過了0.2g時，其樁徑則應為Ф1.25 m。如果高鐵橋梁工程位于泥石流以及流冰磨蝕多發區域時，則應采用Ф1.25以上的樁徑。對于其他處于地基條件比較復雜或者具有高墩大跨等特殊結構時，在設計中應適當加大樁徑[2]。相關的樁基結構尺寸應嚴格遵守相關的設計規范。

1.2 鉆孔灌注樁技術的承載能力設計

在設計鉆孔灌注樁技術方案時，其單樁承載力的設計值應根據作用條件的不同而采用不同的限制標準。例如當主力作用在4 000 kN范圍內時，樁徑可采用Ф1.0 m；而當主力作用加大時，則應根據作用力的大小來對樁徑進行相應的調整。

2 應用鉆孔灌注樁施工技術進行高鐵橋梁建設的要點分析

2.1 埋設護筒的施工技術要點

在高鐵橋梁的樁基施工時，首先需要埋設護筒。通常制作鋼護筒的鋼板卷壁厚應達到12 cm，同時護筒內徑應比樁徑大200～400 mm，護筒的埋深應控制在2～4 m。埋設護筒時，應用黏土夯實護筒四周，避免孔內出現水頭超標的問題或者發生滲漏[3]。護筒在完成定位后還需根據設計要求對護筒位置進行復核，將護筒與樁位中心線之間的誤差值控制在允許范圍內。另外，在回填時應保證其密實度能夠達到設計要求，避免在進行鉆孔施工時有漏漿現象發生。

2.2 實施鉆孔的施工技術要點

在進行鉆孔施工時應首先做好相關的準備工作，對鉆機布設位置的平穩性以及施工現場布局的合理性進行檢查，同時應詳細檢查鉆機設備的質量、性能以及運行狀態，確保水電接通良好。在鉆機就位后，還要對設備頂端以及底座的穩定性進行檢查。鉆孔施工過程中應嚴格遵守慢轉輕壓的原則，同時要保證轉盤中心平穩，并將重塊及時加入以促使鉆機重心降低[4]。施工采取換班連續作業方式，在交接班時應注意詳細記錄地層狀態以及施工進尺等數據，做好技術交底工作。作業中要保證水頭高度能夠達到施工要求，并保持土層壓力的平衡性，避免產生坍塌或者鎖孔現象。施工時應由專業技術人員來準確測定泥漿的含砂量、膠體率以及黏度等，以提高泥漿配比的科學性和準確性。此外還可以根據實際情況適當在泥漿中添加外加劑，以防止泥皮效應形成，從而更好地保護好鉆孔孔壁。對于土層存在變化的位置應取樣分析，并詳細記錄分析結果，為泥漿配比的合理調整提供可靠的參考依據。

2.3 實施清孔作業的施工技術要點

鉆孔完成后就可以對其進行清孔作業了。清孔時應徹底清理孔壁上附著的泥漿，同時還應清理干凈空地的鉆渣以及沉淀物。完成清孔后，應根據設計標準對摩擦樁內的沉淀物進行檢查，當摩擦樁的直徑在1.3 m以內時，其沉淀物的厚度不得超過100 mm。

2.4 放置鋼筋籠的施工技術要點

安放鋼筋籠時，應嚴格按照設計圖紙來對鋼筋籠進行保護層的設置。如果鋼筋籠完成加工制作后需要進行臨時堆放時，應采取有效的防銹防潮措施。鋼筋籠在放置過程中應嚴格遵守相關的操作規程，在對鋼筋籠進行起吊后，應依次對其正位和對接，然后將鋼筋籠緩緩下放入孔。當鋼筋籠進入鉆孔后，仍需緩慢勻速的下放速度，嚴禁在孔內對鋼筋籠進行旋轉。

2.5 灌注混凝土的施工技術要點

灌注混凝土施工時，應首先在攪拌站完成混凝土的拌和制作，并將其運輸至工程現場。灌注施工前應準確測量孔內沉淀物的實際厚度，如果沉淀物比較厚時，可以采取噴射法來對孔底進行噴射作業，促使沉渣呈懸浮狀態。在對樁體進行灌注時，應一次性連續完成從樁底直至頂端標高的灌注，同時在混凝土內埋入導管的深度應保持在0.8～1.3 m范圍內。灌注施工時還應對泥漿返出清孔加強觀測，一旦發現異常應及時采取控制措施。同時在灌注過程中應適當移動導管，這樣可以有效減緩混凝土的凝固速度，從而為灌注施工創造良好的條件。此外，灌注至樁頂時應適當高出設計標高。完成灌注施工4 h后，應將多余樁頭去掉，且應留出10～20 cm，以便對承臺以及系梁進行接澆。在灌注施工時還需注意，應在混凝土頂面與鋼筋籠底相距約1 m時適當降低灌注速度，以避免鋼筋籠出現上浮的情況。

3 結語

在高鐵建設的過程中，橋梁工程是重要的組成部分，而鉆孔灌注樁這項施工技術則被廣泛地應用于橋梁樁基的施工中，因此高鐵橋梁鉆孔灌注樁技術的設計和施工質量直接關系到高鐵通行的安全暢通，必須對其引起充分的重視。在鉆孔灌注樁技術的設計中，設計人員應充分掌握高鐵橋梁的特點，遵守相關的設計規范，合理設計橋梁樁基的承載能力。此外，在鉆孔灌注追蹤技術的施工過程中，施工單位應根據設計要求對成樁質量加強管理控制，確保鉆孔灌注樁的施工質量能夠符合相關的技術標準，為高鐵的安全運行提供可靠的保障，從而推動我國高鐵建設的健康發展。