鉆孔灌注樁施工技術在橋梁工程中的應用

汪想貴

(中鐵十二局集團第三工程有限公司，海南 ?？?030024)

0 前 言

鉆孔灌注樁技術雖然具有較好的應用效果，但在施工中依然會受到多方面因素的影響，伴隨有鉆孔傾斜、斷樁等質量問題，除拖慢工期外甚至會威脅到施工人員的安全?；诖?，若要確保鉆孔灌注樁施工效果，就必須從多個方面切入，嚴把質量關，協調好各項生產要素，提升施工順暢性。

1 工程概況

某橋梁跨越規劃黃河路、鐵路規劃北五線、國鐵北黑線、改建后糧專走行線、深圳路。該橋總長度1 120 m，除主橋外還有部分附屬工程，總體上可分為兩部分，即立交橋526.3 m、道路工程1 059.203 m。

2 鉆孔灌注樁施工技術特點

基于人力或是挖掘機的作用即可成孔，隨后向其中置入預制鋼筋籠，展開混凝土灌注施工，當達到強度要求后便形成鉆孔灌注樁。注漿技術的應用效果在很大程度上取決于施工材料，要求水泥、砂、集料等相關原材料的質量與設計要求相符，并確定合適的配比，通過注漿管的輔助完成注漿施工。

基于鉆孔灌注樁技術所得樁結構的穩定性較好，可避免樁基沉渣的問題，形成的樁基具備較強的穩定性，而傳統方式下普遍存在的不均勻沉降現象也得到了有效控制。

3 鉆孔灌注樁施工

根據本工程需求，所用鉆孔樁總量為92根，具體分為三類：φ1.5 m型68根、φ1.2 m型12根、φ1.0 m型12根?？紤]到現場實際情況，首先施作φ1.5 m鉆孔樁，在此基礎上完成邊墩以及其他鉆孔樁的施工作業。注意嚴格遵循特定的流程，具體如圖1所示。

3.1 測放樁位，埋設鋼護筒

全面清理場地，測放樁位，無誤后采取挖填與振動下沉相綜合的方式于指定區域設置鋼護筒，在其周邊回填黏土并采取夯實措施。嚴格控制施工誤差，護筒頂面位置偏差不可超過5 cm，并滿足傾斜度≤1%的要求。由于施工周邊區域有列車通行，鉆孔作業時易受到影響，基于此加大了護筒埋入深度，以便提升護筒的穩定性。隨后于頂面鋪墊石渣，并設置軌道以滿足鉆機通行需求，在四周分別設置排水溝以提升現場排水效率。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝

3.2 泥漿拌制

選擇的是優質黏土，條件允許時亦可選擇膨潤土造漿，通過試驗確定配比。根據工程特點確定泥漿的主要指標：比重1.05～1.15 g/cm3、粘度16～22 s、膠體率>95%。

3.3 鉆機選型及成孔方法

立足于現場實際情況選擇四翼刮刀鉆頭，引入了泵吸反循環的工藝方法，為給正式施工作業提供指導，應展開工藝性試驗。

3.4 鉆 孔

1)鉆機就位：要求鉆機具有穩定性，底座不可出現傾斜現象?？卓谔庛@孔中心位置需足夠合理，其與樁位中心產生的偏差應控制在5 cm內。

2)鉆進成孔：根據各施工階段匹配相適應的速度，初期以低檔慢速鉆進為宜，根據鉆頭與孔口的間距情況，當超過5 m后即可實行反循環鉆進的方法。鉆孔作業時遵循減壓鉆進的原則，發揮出重錘導向作用。

3)采取跳孔鉆進的方式，結束一孔灌注施工且經過24 h后即可鉆進下一孔。

4)鉆孔作業不可中斷，注重對鉆孔泥漿的檢驗，針對不合理之處做出調整。

5)以現場地質資料為準明確土層的變化情況，通過鉆渣取樣檢驗的方式掌握地質特性，靈活調整鉆進參數，使得鉆機轉速與進尺足夠合理。

3.5 清 孔

鉆孔作業且到達設計高程后即可展開清孔作業，此舉可將殘留于孔底的鉆渣清理干凈，是提升樁結構承載力的重要措施[1]。清孔作業實行泵吸反循環的方式，鉆頭適當提升并與孔底保持10～15 cm間距，經過不間斷的吸渣與換漿后檢驗泥漿含砂率，當該指標與換入泥漿僅存微弱偏差時即可暫停。清孔處理后安排專員檢測沉渣厚度，滿足設計要求后即可展開后續施工作業。

3.6 鋼筋籠制作、安裝

為提升施工效率在車間內分段制得鋼筋籠，將其轉移到現場并安裝。嚴格控制鋼筋籠的原材料，其必須與設計要求相符。制作過程中調整好主筋接頭位置，需根據設計要求有效錯開。鋼筋籠骨架的制作尤為關鍵，應嚴格控制各環節工藝，具體標準如表1所示。

表1 鉆孔樁鋼筋骨架制作安裝標準

形成的直螺紋接頭必須遵循錯開的原則，施工人員應控制相同斷面的鋼筋接頭總量，其必須在斷面鋼筋總量的1/2以內。

以樁長為基準確定合適的鋼筋籠連接方式，部分鋼筋籠具備單節起吊的條件，較為可行的是套筒連接的方式；部分鋼筋籠需分段安裝，此時優化主筋施工工藝，為之采取直螺紋連接的方式具有可行性。

以2 m為間距相繼設置加強箍筋圈，每完成一根主筋的焊接作業后轉動骨架并完成其他部分的焊接，隨后吊起骨架，使其能夠置于支架上。套入盤筋后以設計要求為準綁扎螺旋筋，無誤后方可焊接定位鋼筋。

鋼筋籠是決定鉆孔灌注樁整體質量的關鍵，其不可出現變形現象。依據行業規范接頭錯開距離需得到合理控制，應≥35d(d為主筋直徑)，由于本工程設置了聲測管，施工中其高出樁頂標高的部分需達到50 cm，每間隔4根樁便要設置一次，并對其頂、底面采取全方位封頭措施。所有檢測管都要得到全面的檢驗，不可出現漏水現象，與鋼筋籠應達到穩定連接狀態，于檢測管口上方設置鋼板，此舉可避免雜物掉入其中。

做好鋼筋籠施工作業，安排監理工程師全面檢驗，符合設計要求后即可進入后續施工中。

3.7 混凝土灌注

整個鉆孔樁施工過程中以混凝土灌注尤為關鍵，本文對工藝要點做針對性分析如下。

1)灌注導管的設置。灌注施工的首要前提在于設置灌注導管，此處選擇φ273 mm導管(設置有快速卡口)。考慮到施工效率要求，使用前應做好全面的檢查，對其編號后再展開拉力與水密試驗，存在質量問題的導管不可投入使用[2]。導管下放作業時不可對鋼筋籠造成影響。

2)混凝土拌制作業。此環節需注重如下幾點內容：①經試驗后確定合適的原材料配比，根據施工要求混凝土的初凝時間應得到保證，因而摻入適量緩凝劑；②做好水泥、砂等原材料的準備工作，通過抽檢的方式明確各批次質量情況；③注重各類拌制機械的養護工作，使其處于穩定運行狀態，所用的計量設備應足夠精準，各設備之間通過協同作業的方式生產混凝土并留有富余量；④經試拌確定合適的混凝土材料，施工中注重對混凝土性能的檢測，根據實際情況靈活調整工藝參數。

3)灌注施工。設置指定的混凝土拌制廠，于該處完成拌制施工作業，通過輸送泵轉移到指定施工區域，輔以汽車起重機最終完成灌注施工。為提升灌注效率應注重如下幾點工作：①做好準備，檢測孔底沉淀物厚度，若超出許可值需展開二次清孔作業[3]；②灌注的前提條件在于準備充足的混凝土，且經過處理后導管的埋置深度需超過1 m；③調整導管與孔底的間距，該值需穩定在20～40 cm，否則不允許灌注；④注重灌注過程中的檢查，應分析管內混凝土面的高度并明確孔內水位升降情況；⑤確定合適的導管埋置深度，需介于2～6 m，以勻速的方式提升導管，以免對混凝土質量造成影響；⑥展開混凝土灌注施工，當接近鋼筋籠底部時需調整好灌注速度，此時以低速灌注為宜，并確保導管埋深的合理性，盡可能控制混凝土的沖擊力以免出現鋼筋籠上浮的現象；⑦灌注作業不可中斷，只有持續施工才可確保灌注質量，以混凝土初凝期為準，需在該階段內完成整樁的灌注作業。

4 結束語

鉆孔灌注樁施工是現代化路橋工程的主要技術形式，需形成科學的施工方案，此舉是首要前提。除此之外還應落實管理機制，采取科學的施工手段，以便給鉆孔灌注樁整體質量提供保障。結束本工程施工作業后安排技術人員對其檢測，結果表明灌注樁質量良好，均與設計要求相符。

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