鉆孔灌注樁在橋梁工程中的施工探討

韓濱陽

摘要：通過分析鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)越性，對某公路工程合同段鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備、護(hù)筒敷設(shè)、制取泥漿、鉆孔與清孔、安設(shè)鋼筋籠及混凝土灌注等主要工序的技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行探討，以期優(yōu)化橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)鉆孔灌注樁技術(shù)推廣。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;鉆孔灌注樁;鋼筋籠

中圖分類號：U445

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

城市化進(jìn)程的推進(jìn)，促進(jìn)了公路交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，社會(huì)群體對公路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量提出的要求也不斷提高。基礎(chǔ)施工是橋梁項(xiàng)目建設(shè)的主要組成部分，基于橋梁項(xiàng)目的特殊性，使基礎(chǔ)項(xiàng)目施工流程更具復(fù)雜性，作業(yè)量也不斷增大[1]。為保證橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，就須結(jié)合工況合理選擇施工技術(shù)、加強(qiáng)施工過程質(zhì)量的管控。本論述主要探究鉆孔灌注樁在橋梁基礎(chǔ)施工階段的應(yīng)用情況，其有工藝流程簡潔、安全可靠、承載能力高等諸多優(yōu)勢。

1鉆孔灌注樁施工優(yōu)越性分析

鉆孔灌注樁施工是在現(xiàn)場樁位就地成孔，向孔洞內(nèi)澆筑混凝土或安置鋼筋籠，再澆筑混凝土制成樁基礎(chǔ)。該樁基礎(chǔ)在多種地質(zhì)條件中有良好的適用性，主要如下：

（1）適用范圍寬：適用于陸地與水域，不管是在黏土、砂土或者是基巖均能成樁，季節(jié)和氣候客觀條件對灌注樁施工過程影響較小[2]。

（2）承載能力強(qiáng)：灌注樁施工時(shí)可結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求設(shè)定樁體長度、內(nèi)徑及最適承載層，確保樁基礎(chǔ)承載能力符合設(shè)計(jì)要求。

（3）造價(jià)成本低：和預(yù)制樁相比，鉆孔灌注樁可節(jié)省更多的鋼筋、木材。預(yù)制樁施工階段對運(yùn)輸及沖擊打樁、混凝土構(gòu)件要求較高，而鉆孔灌注樁施工時(shí)配筋靈活度高，無需澆筑模板，資金支出量大大降低。

（4）抗震優(yōu)良：灌注樁抵達(dá)較深的地層，直接嵌入到基層，系統(tǒng)性、抗震性優(yōu)良[3]。

2橋梁樁基概況

本公路工程項(xiàng)目路線起、止點(diǎn)樁號依次為K267+000、K277+614.246，全長10.61km，橋梁4633.4 m（雙幅），7座。

新建特大橋1座，大橋4座，小橋2座，樁基820根，橋梁中心樁號分別為：大巴特溝大橋K267+565;額克熱薩依溝大橋K270+802;哲蘭德溝大橋K271+728;紅崖子溝特大橋K274+175;紅崖子溝大橋K276+883。小橋K269+060;小橋K269+422。

橋梁區(qū)地質(zhì)情況如下：

（1）紅崖子溝特大橋（K274+175）：跨越泥石流溝和斷裂帶，橋址區(qū)相對高差25m，該區(qū)地層巖性以更新統(tǒng)洪積角礫、碎石、新近系砂巖為主。

（2）大巴特溝大橋（K267+565）：橫跨山前泥石流溝，地形較破碎，橋址高差約30m，地形起伏較大。地質(zhì)分選性差偏差，骨架成分以云母片巖、石英巖為主。

（3）額克熱薩依溝大橋（K270+802）：橋梁布設(shè)于山前過渡地帶，地勢較寬闊，地形起伏波動(dòng)偏大，橋址區(qū)相對高差24-38m，橋址區(qū)是鹽土，已證實(shí)其對鋼筋及混凝土有腐蝕性。

（4）哲蘭德溝大橋（K271+728）：橋梁布置在山前過渡地帶，地勢較開闊，地形起伏較大，橋址區(qū)相對高差25m。地質(zhì)為上更新統(tǒng)洪積角礫，分選性差。

以上樁基施工階段均選用C35混凝土。

3鉆孔灌注樁的施工技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)控措施

本項(xiàng)目樁基礎(chǔ)施工階段，除局部使用人工挖孔，其他均借助機(jī)械設(shè)備成孔施工。

3.1鉆孔前的準(zhǔn)備工作

（1）嚴(yán)格按照監(jiān)理方確定的導(dǎo)線、標(biāo)高控制點(diǎn)施工，加強(qiáng)樁基礎(chǔ)平面、高程指標(biāo)的調(diào)控。

（2）遵循橋梁工程設(shè)計(jì)圖紙，對樁位進(jìn)行放樣處理，經(jīng)過監(jiān)理審核，正確無誤后清理掉樁位周邊存留的雜物，整頓工程場地[4]。

（3）將與施工相關(guān)的機(jī)械器具準(zhǔn)備齊全，如沖擊鉆機(jī)、鉆架、掏渣筒等，指派專人檢查設(shè)備性能指標(biāo)，試運(yùn)設(shè)備，確保使用過程安全。

（4）保證鋼筋、水泥、砂石等各類原材料充足，物料質(zhì)量檢查驗(yàn)收、復(fù)檢后，妥善存管。

3.2敷設(shè)護(hù)筒

本灌注樁施工過程中，施工方選用厚度為3mm的鋼板制作鉆孔初護(hù)筒，高程范圍3-4m，內(nèi)徑是設(shè)計(jì)樁徑的+0.02m，敷設(shè)護(hù)筒時(shí)要求其比黃體頂高出約60m，并保證護(hù)筒底側(cè)壁淤泥層高程偏低。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)采用震動(dòng)錘震動(dòng)推進(jìn)，垂直方向敷設(shè)護(hù)簡，樁位鋼護(hù)筒與樁體巾心誤差≤50mm，護(hù)筒傾斜誤差≤1%。

3.3泥漿制備系統(tǒng)

按照各樁位的投用量設(shè)定泥漿池與廢漿池容量，每臺機(jī)器單獨(dú)使用一個(gè)循環(huán)池，選用原土制造泥漿，若遇到砂層不良地質(zhì)層時(shí)，投入適量膨潤土，使泥漿制備效果符合灌注樁施工要求。制備泥漿階段應(yīng)符合以下要求[5]：（1）黏度：普通地層15-22 s，松動(dòng)砂層18-28s;（2）含砂率：前期制備的泥漿<4%，循環(huán)泥漿≤8%;（3）pH為7-10;（4）密度：在黏土、砂土與厚夾砂層、砂卵石層分別是1.0-1.5kg/L、1.1-1.3kg/L、1.2-1.5kg/L。

3.4成孔與清孔

結(jié)合本工程勘測資料及施工方設(shè)備條件，選用TXB-IOOOA型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)拉動(dòng)籠式合金鉆頭，一般需要1-1.5d完成單根鉆孔灌注初成孔與清孔施工。施工過程中，2臺鉆機(jī)按照先離后岸的流程共同一座引橋的施工工程。鉆機(jī)就位后，對底座、頂部構(gòu)件加固處理，以防位移偏移。頂部起吊滑輪緣，保證轉(zhuǎn)盤與初孔中心處于同一條鉛垂線內(nèi)，控制偏差≤20mm，確保鉆孔初垂直誤差值和5%樁體長度的設(shè)計(jì)要求相吻合。在鉆進(jìn)作業(yè)開展前期，工作人員先啟動(dòng)泥漿泵，使其空轉(zhuǎn)一段時(shí)間，待泥漿輸注至孔口后鉆進(jìn)操作。鉆孔施工中，控制進(jìn)尺速度與鉆壓指標(biāo)，采用低壓緩慢鉆進(jìn)的方法，待鉆進(jìn)深度達(dá)1.0m后，調(diào)整到常規(guī)速度完成剩余鉆進(jìn)任務(wù)。當(dāng)鉆孔和設(shè)計(jì)標(biāo)高間距為1.0m時(shí)，再次加大鉆進(jìn)速度與深度，但要避免出現(xiàn)超鉆狀況，檢查地質(zhì)信息，判斷是否抵達(dá)設(shè)計(jì)要求的地層。圖1為鉆孔施工流程圖[6]。