淺析橋梁鉆孔灌注樁施工技術策略的應用

文/蔡雄偉

1 前言

隨著國家經濟的迅速發展，我國基礎設施建設的規模不斷擴大，橋梁工程建設數量也隨之不斷增加，而橋梁的基礎結構大部分是采用鉆孔灌注樁，它的質量對整個橋梁實體質量起到重要作用，本文就鉆孔灌注樁技術的應用進行分析和探討。

2 橋梁施工中使用的鉆孔灌注樁技術分析

2.1 鉆孔灌注樁技術的定義

在橋梁建設中比較常用的技術就是鉆孔灌注樁技術，它在實際的應用中主要是施工人員在施工現場的地基土中利用機械鉆進等方式形成樁孔，采用導管法灌注水下混凝土的施工方法，根據設計圖紙的受力構造要求形成摩擦樁或嵌巖樁，承受橋梁上部結構傳來的全部荷載，并將其傳送至地基[1]。

2.2 鉆孔灌注樁技術應用的優點

橋梁鉆孔灌注樁施工，對地質結構、地理位置、施工時間地點等，要求不高，使用范圍較廣。從市場反饋情況來看，鉆孔灌注樁施工技術在成本耗費上通常較低，有利于成本控制，從而為橋梁施工提供較大便利。與此同時，鉆孔灌注樁技術成孔速度快、施工效率高、移動靈活方便、對環境污染小的特點，可以形成橋梁——地基一體化結構，大幅度強化了橋梁整體抗震性能，所以在橋梁的基礎結構建設中會采用鉆孔灌注樁技術進行樁的施工和建設[2]。

2.3 應用鉆孔灌注樁技術的影響因素

在橋梁施工中應用鉆孔灌注樁技術，可以有效發揮該技術的優勢，尤其是在中大型的橋梁樁基礎施工中應用，能夠有效提高施工質量。在實際鉆孔灌注樁技術應用中，為了提高施工質量，施工中應該綜合考慮影響該技術施工質量的因素，同時還要按照鉆孔灌注樁技術的施工順序有序進行。首先，應該要做好前期準備工作，準備好施工中需要利用的各種工具設備；其次，施工前也要做好鉆孔機的安裝和定位，避免施工因為鉆孔機的不穩定性導致施工出現偏差；再次，為了防止孔壁出現坍塌現象，還應該要設置鋼護筒；從次，在施工中合理調制泥漿進行鉆孔，也是避免坍塌的有效方式；最后，在施工中按照鉆孔、清孔、灌注的順序進行施工。

3 在橋梁施工中應用鉆孔灌注樁技術的對策

3.1 在地基鉆孔環節有效應用施工技術

為了確定精準的孔洞位置，在測量時確保放線的位置，可以利用全站儀進行樁位的精準測算，避免出現裝置的位置出現偏差，然后使用鉆孔機進行作業。在鉆孔過程中要對鉆孔機的位置、孔徑、孔深精心確定，保護好孔洞。此外，在鉆孔過程中要關注地基的地層是否發生變化，及時將鉆孔過程中多余的泥漿進行清理，暫時將它們堆放到附近，然后統一進行配送到指定的位置[3]。

3.2 在清孔環節中有效應用施工技術

當鉆孔的深度達到要求，施工人員根據孔徑以及垂直程度進行探測，能夠結合實際情況，運用測繩和探孔器。監理部門要在施工結束后給予驗收，然后安排清孔作業。

這一步的主要目的是清理原有孔洞內的雜物，能夠有效降低泥漿的密度與粘稠度，從而減少樁底沉渣厚度。這種做法能夠增加樁的整體承載力，通過正循環模式，使清孔后的項目符合施工要求。

清孔后的泥漿性能指標應符合《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041－2000）中表6．8．3 的規定，即相對密度：1．03～1．10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：＜2%；膠體率：＞98%。樁底的沉渣厚度要求不大于50cm。

3.3 在鋼筋籠制作和安放環節中有效應用施工技術

當成孔后，重點探測孔洞質量，使用探孔器完成操作；探測合格后，方可將鋼筋籠放入孔中。針對鋼筋籠的吊裝，整個過程要保證不變形，施工人員可以采用25T 吊機和長吊索小夾角的方式，減少水平方向的力度；起吊時，通過兩根吊索懸掛在根部會合。

吊機的主鉤和副鉤都吊著繩索，先頂部后根部，當根部可以離開地面時，再迅速提高頂部到90°，從而實現根部的吊點與木墊垂直、入孔安裝[4]。整個制作、運輸以及吊裝過程都要有效控制防止出現變形。鋼筋籠的安放需要審查接頭處的質量，如果不達標需要及時退回，以免留下安全隱患。當鋼筋籠放置時，需要墊上混凝土墊塊，保證鋼筋籠保護層，緩慢下降，降低孔壁被破壞的概率。

3.4 水下混凝土灌注

在水下混凝土的灌注過程中，施工人員應該要注意的事項有：首先應該將混凝土拌合物運輸到需要灌注的地點，檢查混凝土的坍落度和均勻性，若是發現混凝土不符合要求，則需要進行二次混凝土拌合，檢查其質量合格繼續使用，若是不合格，則不得使用這批次混凝土；其次，當混凝土拌合物第一次下落后要連續混凝土灌注，同時控制導管首次埋入混凝土灌注面以下不少于1．0m；灌注過程中，導管埋入混凝土深度應控制在2～6m 之間，灌注混凝土的過程中還應該要經常探測孔內混凝土的位置，調整導管深度。灌注應保證施工連續性，不能中途停止施工，施工場地要準備額外的發電機組，以便緊急時刻使用。一旦出現突發情況，及時換上應急發電機組，聯系攪拌站，確保混凝土可以連續灌注。

在混凝土灌注前應布置護筒，灌注過程主要分成拌和與現場澆筑兩個主要環節。拌和過程對混凝土配合比、拌和時間等方面要求較高，在水下施工，坍落度控制在18～22cm。灌注過程勻速緩慢進行，定時檢測混凝土面高度。導管的提升與拆卸應視具體情況而定，如果提升高度過高或者速度過快，則很大概率導致埋管深度無法達到施工標準要求。因此，在實際施工中一定要合理控制力度，防止出現導管損壞或掛籠問題。

灌注操作需要高于樁頂，一般高于設計0．8～1m，保證整體的混凝土強度。另外，多余部分需要施工人員在接樁前清除，并在灌注即將結束時統計核對混凝土的灌入數量，匹配灌注的高度。

4 鉆孔施工過程中的常見的風險和管理方式

用電安全問題。施工現場因為施工的復雜性以及眾多施工人員的走動，各種電氣設備、用電情況很容易導致觸電的可能。將施工材料堆放在臨時倉庫中，若是其中含有乙炔、氧氣等可燃氣體也很容易導致爆炸和火災問題，泄露了有害氣體會直接威脅到作業人員的人身安全。

4.1 鉆孔灌注樁技術應用的具體管理方法

在橋梁施工中采用鉆孔灌注樁技術施工，其中的施工量較大、復雜，存在很大的安全隱患，容易影響到人身安全和工程質量，所以要做好鉆孔灌注樁技術應用的管理工作。在實際施工中若是發現問題，一定要及時處理解決問題。針對工程項目設立不同的部門專門管理施工內容、監督施工質量、管理機械設備以及安全應急管理工作等，在現場施工中制定并健全橋梁施工管理制度，按照制度嚴格執行，促使施工人員能夠按照圖紙合理應用鉆孔灌注樁技術，按照施工工序進行施工，及時分析和預測施工風險，根據實地施工情況設計適合的鉆孔灌注樁技術應用方案。在施工前對所有的施工人員進行安全教育、崗前培訓，促使所有的工作人員增強責任意識，加強學習安全知識，從而保證施工安全和施工質量。針對施工中使用的機械設備和材料，采購部門應該嚴格把關質量，堅決禁止不合格的材料和設備進入施工現場，同時在施工現場中對施工人員進行技術指導，正確操作鉆孔灌注樁技術。

5 鉆孔施工過程中的常見的問題及其措施

橋梁施工過程中，選用鉆孔灌注樁。如果在鉆進過程，泥漿的水位出現大幅變化或是泥漿出現漏失等現象，都表示孔壁有不同程度的坍陷，要及時處理。這種問題出現的原因有土質過于松散或是護壁效果不夠好，護筒周圍沒有選用粘土進行密封。另外，鉆進速度過快或是成孔后沒有及時進行混凝土澆筑也會產生這種現象。

當這種現象產生在松散易塌陷的土層中，應適當埋深護筒并使用粘土包裹周圍，通過優質泥漿提升整體的粘度，降低對水位的影響。如果搬運和吊裝鋼筋籠，要對準孔位，防止因為位置不準確出現鋼筋籠變形的問題。成孔后，混凝土澆筑的時間需要控制在1．5 倍混凝土初凝時間以內，監督整個澆筑過程，保證澆筑質量。

在橋梁施工中應用鉆孔灌注樁鉆進過程中，由于塑性土膨脹，會產生縮頸（即孔徑小于設計孔徑）。如果發生這種現象應當采用優質泥漿，降低失水量。成孔時，增加泵量，加快成孔速度，在整個過程中促使孔壁快速實現變化。孔壁形成泥皮，孔壁不會出現滲水，也不會產生膨脹。施工人員可以使用焊接工藝，在導正器外側焊接一些合金刀片，其作用是在鉆進過程進行掃孔，如果出現縮頸，通過這種方法也能夠達到擴大孔徑的效果。

6 結語

總之，在橋梁施工中應用鉆孔灌注樁技術是非常重要的手段。其中鉆孔灌注樁以及澆筑混凝土等技術的應用能夠發揮其應用價值，施工過程應該要重視不同施工環節中對該技術的應用，達到符合施工標準的技術要求，提升橋梁工程整體質量。