鉆孔灌注樁技術在公路橋梁樁基施工中的實踐

黃愛軍

貴州省安順市綠色空間生態園林有限公司 貴州安順 561000

公路橋梁樁基礎施工當中，鉆孔灌注樁是一種非常常用的樁基礎形式，當然由于技術方法上的差別，鉆孔灌注樁存在多種類型，比如沖擊鉆孔灌注樁、旋挖鉆孔灌注樁、正反循環鉆孔灌注樁等等，針對公路橋梁樁基施工而言，鉆孔灌注樁的任何一種形式都能使用，關鍵是要匹配施工現場實際，因此，本文重點從具體工程探討鉆孔灌注樁技術的實際應用[1]。

1 工程概況

某橋梁工程樁基礎分項，根據地勘報告，設計方案中選用鉆孔灌注樁，施工單位集合地勘報告、設計要求以及以往相似項目的成功經驗，依據設計方案編制了正循環沖擊成孔灌注樁施工方案。

基于工程實際，現場部分樁基礎處在3m 以上深水區，施工當中需要構建施工平臺用于鉆孔，整體施工平臺先搭建一條鋼棧橋，前伸出淺水區，深水區則用浮箱搭建浮吊，設置鋼管樁支撐，搭建深水區鉆孔平臺。

2 施工準備

鉆孔灌注樁施工前期的準備工作相當關鍵，由于橋梁部分樁基處在水中，部分處在3m 以上深水區，因此搭建施工平臺是非常關鍵的一環。橋梁工程樁基礎施工最大的難點就在鉆孔平臺。項目中先構建鋼棧橋作為施工便道，并在鋼棧橋一側設置平臺作為鉆孔平臺，鋼棧橋搭建中需要先設置鋼管樁，整體全部用鋼材搭建，可承受巨大施工荷載。深水區部分先用浮箱搭建浮吊，再用鋼管樁支撐，配合型鋼組成水上鉆孔平臺，平臺可用桁架結構，用萬用桿拼裝，承受荷載大，剛度合適。拼裝質量必須要控制住，鋼管樁必須要能夠支撐穩固，確保平臺不會位移、沉降以及傾斜。

當水上平臺構建完成后，結合建設單位、設計圖紙、以及控制點，對現場進行測量放樣，針對全線控制點復核閉合，核對圖紙上的坐標，確保實測成果誤差不超過2mm。

鉆孔平臺上放樣后，在平臺鋼板上切割出與護筒外徑適配的圓形孔，用于埋設護筒。護筒在鉆孔灌注樁技術中是非常重要的裝置，缺少護筒，成孔難度異常高，成孔質量也會非常差，因此用鋼護筒，依托放樣后切割的圓形孔埋設護筒，上端高出鉆孔平臺流出溢流口和導管口，在平臺上固定，下端應當高于地下水位。垂直度，位置必須要滿足要求。

泥漿在鉆孔灌注樁技術中，某些成孔方式并不需求，但是正循環沖擊成孔是一種濕作業法，泥漿是必須的材料，泥漿應按照實際需求的性能進行配置。泥漿用于造泥漿壁，清孔排渣，所用材料一般為水、粘土、添加劑，水要求PH 值在7-8 之間，粘土塑性指數25 以上，粒徑小于0.005mm 顆粒物含量多于總量的50%，相對密度在1.1-1.5 之間，添加劑可以用無機添加劑，如純堿，有機添加劑如丹寧液。添加劑不同泥漿性能不同，添加純堿可以使顆粒分散，防止凝聚下沉，丹寧液等有機添加劑可以降低粘度[2]。

3 施工技術

基于項目來論，項目設定正循環沖擊成孔方案，施工技術流程除成孔方法與其他鉆孔灌注樁（如旋挖、常規鉆孔等）稍有不同外，包括清孔、鋼筋籠制作安裝、混凝土灌注等技術環節則基本相當。

從成孔方法上來講，正循環沖擊成孔，核心是使用沖擊鉆，在具體操作中，重點是根據地勘報告揭示的地質條件調整沖擊鉆沖程，一般粘性土應使用低沖程，多次沖擊造壁，砂卵石則應當使用中沖程，基巖則要使用高沖程。項目現場上層結構為卵礫石覆蓋層，基巖與覆蓋層交匯處存在一定傾角，因為土層性質不同，沖擊成孔有難度，基巖下部則是強風化層和中風化層，樁基下端要求以中風化層作為持力層。覆蓋層的沖擊成孔因為結構松散比較接近粘性土，在沖孔時需要先用低沖程，反復沖擊造孔，需要加入泥漿循環（正循環）保證孔口穩定，在進尺過程中如果遇到孤石，可適當提高沖程，破碎孤石，當然應注意孤石出現的位置，如果在孔壁，則需要明確具體位置，然后將成孔回填后沖孔，循環往復幾次，消除孔壁孤石。進尺達到下部較密實的土層，則適當提高沖程，當進尺至護筒下端面，需要注意防止出現塌孔、串孔，應當通過反復回填再沖孔，加強此處的孔壁穩定性，如果效果不佳，則可以通過調整泥漿性能來造更穩固的孔壁，可通過添加水泥來實現。因為基巖和覆蓋層交匯位置有傾角，可能導致鉆具抖動，出現偏孔，因此需要降低沖程，循環沖擊不進尺，使孔底面傾角變為零，再提高沖程進尺。一般可根據鉆具鋼絲繩抖動程度判斷。進入基巖下部后難度就不高了，按照要求沖擊至設計孔深即可。注意沖孔過程中要隨時關注泥漿性能[3]。

沖孔完成后，對成孔進行測量檢驗，包括孔徑、孔深與垂直度三個指標，滿足要求后注入泥漿清孔。在進尺達到設計孔深時，要持續循環泥漿，排渣，檢測鉆渣含量低于4%后，提鉆。繼續注入泥漿保持孔內水頭平衡。此時為第一次清孔，因為清孔以后還要安裝鋼筋籠需要一定時間，可能導致孔底出現沉渣，因而需要第二次清孔，此次清孔可在鋼筋籠安裝完成后進行，此時需要檢查孔內的沉渣厚度，如果超過要求，則開啟泥漿泵注入泥漿清孔，如果未超標則可不用進行第二次清孔，注意第二次清孔完成后應在30 分鐘內灌注混凝土。

鋼筋籠的制作與安裝一般要求有專業鋼筋加工廠或現場具有資質的鋼筋工加工制作。制作質量應滿足規范要求和設計要求，進場安裝的鋼筋籠必須檢驗質量。確定合格后，采取吊裝方法，安裝鋼筋籠，要求輕吊輕放，避免破壞鋼筋籠也避免破壞成孔。

鋼筋籠安裝完畢，護筒導管口插入混凝土導管，由專業攪拌站提供配合比合格的商混，泵送澆筑，要求一次成型，并超樁頂面設計標高，方便后續切除后保證頂面標高誤差處在合理范圍。

4 結語

綜上所述，鉆孔灌注樁擁有較多技術類型，主要區別在于成孔方式和是否需要泥漿以及泥漿如何循環，正循環沖擊成孔是鉆孔灌注樁技術中的一種，除成孔方式外，其余技術流程基本上都與其他鉆孔灌注樁技術相當。根據針對實際工程施工細節上的分析，對正循環沖擊成孔灌注樁的技術方法進行了明確，同時也相對詳細地對正循環沖擊成孔灌注樁技術的細節做了討論，可在相似工程中直接借鑒。