鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的應用要點

李建凱

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽550000）

0 引言

與沉入樁傳統錘擊法相比，公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工工藝產生的振動明顯小很多，噪聲也少，同時，還可以成功建造出直徑遠大于預制樁的樁，這些樁可以適用于很多不同種類的地基。鉆孔灌注樁施工技術整體水平的高低，直接關系到樁的承載力。混凝土的灌注過程是在泥漿中進行的，因此質量控制難度會大大增加。另外，該技術成孔的速度太慢，既影響工程施工工期，同時，在施工過程中會產生大量的泥渣，這些泥渣會對施工工地和周邊地區產生較為嚴重的污染。對于公路橋梁工程的整體質量而言，鉆孔灌注樁施工質量是非常關鍵的。

1 鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的工藝要點

1.1 測量放線

在樁基施工之前，施工技術人員一定先要熟悉施工圖，然后在這一基礎上，對工程地質勘測數據進行收集，合理選擇布局圖，及時復核施工單位放樣定位及護筒埋深，確保定位允許偏差為±50mm。否則，將對樁身受力造成影響，使原有軸心受力改變為偏心受力。樁身標準點、控制點均應設置在不受施工狀況影響的地方，鉆機的垂直方向、水平方向共同決定了垂直控制，尤其是要重視合理確定保護樁的位置，應當在正確的位置設置適當數量的保護樁。這一環節往往被施工單位忽視，進而對后續工作產生影響。

1.2 泥漿制備

在鉆孔施工中，控制泥漿的質量會對孔、樁等的質量產生極大的影響。選擇符合標準的泥漿可以保護孔壁，起到裹挾鉆渣、冷卻和潤滑鉆頭等作用。根據試樁情況，確定泥漿的指標。如果泥漿的質量不合格，那么就沒法對孔壁進行有效保護，易出現砂層塌陷的狀況。在硫化塑料黏土層中，容易產生收縮，稠度增加會加大注漿難度。如果泥漿的稠度太大，會大大降低鋼筋的黏結力，致使樁質量深受影響。泥漿循環系統詳見圖1。

圖1 泥漿循環系統示意圖

1.3 鉆孔

鉆孔直徑不規則、鉆孔收縮、擴孔及其他的一些不良狀況，均會導致孔直徑收縮或是超標。在通常情況下，擴孔是因鉆頭振動幅度太大抑或是在振動過程中出現了偏移、塌陷等狀況；縮孔主要是因為鉆頭磨損過度、未及時焊接、黏土層中水膨脹等。鉆孔直徑小了會降低樁垂直承載力，鉆孔直徑增加相應的成本也會增加，應該積極采取有效措施對鉆孔的直徑進行控制，以免出現直徑膨脹的狀況。施工技術人員應該將鉆機位置控制好，然后同時進行減壓鉆孔作業，以免出現鉆頭脫離或擺動等狀況。在發生塌孔狀況后，應加大泥漿比重避免擴大，終孔后及時清孔，并及時澆筑水下混凝土，將塌孔的面積盡量控制在最小。為了防止孔徑減少，施工人員要在鉆孔前認真勘測地質相關的數據，掌握軟弱夾層的大致位置。在保護墻壁時，使用4（±1）mm/30min 的泥漿，結合實際狀況，對鉆頭的直徑進行相應的修改，直徑比需要的孔直徑小大為2～2.5cm。

1.4 清孔

在整個鉆孔灌注樁施工過程中，清孔是中間環節，為讓鉆孔灌注樁后期的施工質量得到有效保證，清孔環節是必須要進行的，不然的話，成孔時雜質非常多，就很難滿足鉆孔灌注樁具體的施工要求。在清孔時，有兩點需要注意：其一，對清孔的時間進行嚴格控制，鉆孔完畢后，應該立即進行清孔作業，借助泥漿流動將孔里的雜質徹底清除。具體而言，可以使用沖渣、抽漿的方法確保清孔工作高效、順利地完成。其二，安裝完鋼筋籠后，再進行一次清孔作業，將鋼筋籠安裝時產生的雜質清理干凈，這樣，施工質量才能得到有效保證。

1.5 鋼筋籠的制作、安裝

鋼筋籠是灌注樁現場施工最重要的支撐，在制作鋼筋籠時，需分段進行，然后再連接起來。為確保鋼筋籠連接時的穩定性，建議使用交錯連接的方法，嚴控焊接質量。滿足相應的要求之后，再及時進行鋼筋籠的放置工作。在下放鋼筋籠的時候，要勻速、垂直，盡量不要出現不必要的碰撞，因為這會使鋼筋籠發生變形，對其穩定性產生較大影響。在放置完后，要及時焊接鋼筋籠周邊的加固點，讓鋼筋籠的穩定性得到有效保證。

1.6 安裝導管

在澆筑混凝土時，要用絲扣連接Ф273×9mm 導管。第一次使用導管時，必須要做水密性試驗，保證導管有很好的密封性，在使用時不容易出現漏水的狀況。必須要對連接導管的地方進行定期、認真、全面的檢查，如果出現了密封圈受損狀況，必須要第一時間更換密封圈。導管要擰緊，否則在灌注時容易發生安全事故，導管底部和孔底的距離控制在25～40cm。把導管下放到孔底以后，要根據平臺頂面標高、孔底標高等數據，對導管長度進行科學標定。如果存在較大偏差，必須及時查明原因。導管的具體長度要由工作臺面和鉆孔之間的深度決定，漏斗和鉆孔開口之間，管道長度要長，連接導管的法蘭必須要增加錐形環，底部導管下段不能有法蘭。導管接頭可使用螺紋式處理方法，把導管放在鉆孔的中心位置。在混凝土澆筑之前，做好起吊試驗。

1.7 灌注混凝土

為讓公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工質量得到保證，必須要高度重視灌注混凝土這一環節，需要注意以下幾點：一是在灌注混凝土前，由專人對坍落度進行專業測量，把坍落度控制在20±2cm 之間；二是確保孔底、孔內管道之間有一定的距離；三是對壓力平衡閥的值進行科學觀察，對混凝土需求量進行簡單的預測；四是在料斗中，放入事先攪拌好的混凝土，并將鋼絲剪斷，在混凝土中，埋入防水螺栓；五是在灌注混凝土時，還要適當提升導管，這樣就可以很好地避免埋管、卡管的狀況。

2 鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的問題防治和措施要點

2.1 混凝土卡管的防治

施工人員違規施工是致使混凝土卡管的關鍵原因。比如，混凝土灌注時，攪拌工作沒做好，這樣即使混凝土的性能受到較大的影響，還降低了導管的氣密性，在澆筑時，會因混凝土堵塞，致使工程施工無法進行。

2.2 混凝土埋管的防治

通常情況下，在灌注混凝土的后期會出現混凝土埋管現象。主要原因是在混凝土灌注時，施工人員沒有把握好時間，對混凝土的凝結速度估計有較大誤差。發生這一問題以后，可用相關設備輔助提升管道。如果借用了相關設備后，仍然沒法將管道取出，那么導管只能埋在灌注樁中。為使這一問題得到更好地解決，需要科學管控施工時間和混凝土的初凝時間，同時，派專人負責看管，持續推進導管，以免管道埋深太大。

2.3 混凝土坍落度的控制

公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工對于混凝土的和易性要求特別高，所以，必須充分做好工程施工原材料的質檢工作。對于所有工程所用原材料，必須質檢合格后，才能進場使用。在施工之前，若施工人員對混凝土進行試攪拌發現坍落度有問題，應立即予以調整。同時，必須在施工之前，確認液壓振搗頭的頻率、振幅符合相關要求。在拌制混凝土時，一定要按照試驗室給出的施工配合比進行，還要認真稱量施工原材料，以將原材料稱量偏差控制在要求范圍中。粗骨料粒徑不得大于4cm，混凝土坍落度保持在20±2cm。攪拌機要由專人看管，確保混凝土坍落度一致。另外，還要對坍落度進行定期或不定期的抽查，結合天氣、運輸路途長短等具體狀況，對施工配合比進行科學調整，使其和混凝土的坍落度保持一致。公路橋梁工程承包企業必須要派專人對振搗棒數量進行認真檢查。

2.4 鋼筋籠制作的控制

鋼筋籠具有抗拉作用，可以有效約束樁身混凝土。所以，在具體的施工中，施工人員必須嚴格落實和控制鋼筋籠的制作流程：其一，要對鋼筋原材料進行嚴格控制，不可以因降低公路橋梁工程施工成本而使用不合格鋼筋；其二，在施工前，施工人員必須復核鋼筋籠制作圖紙，在焊接時，要結合現場實際需求狀況對鋼筋實施擠壓處理；其三，在鋼筋籠制作前，施工人員要保障封底容積，保證混凝土灌注過程順利進行；其四，對混凝土質量、導管埋置深度進行非常嚴格的控制，讓混凝土凝結時間盡量得以延長；其五，在鋼筋籠附近，要設有混凝土墊塊，這些墊塊是圓形且對稱分布在鋼筋籠四周。

2.5 樁孔偏斜的防治

施工人員一定要注意保持鉆孔的垂直度。在施工前，認真檢查樁孔是否存在偏斜的狀況。如果檢測結果顯示，橋梁樁孔有偏斜狀況存在，那么施工人員一定要及時使用間斷性沖擊的措施，校正偏斜的樁孔。如果校正未取得明顯效果，施工人員必須返工，然后重新進行鉆孔。在鉆孔前，施工人員必須要認真、全面地檢查鉆具，如果鉆具存在磨損或彎曲的狀況，需停止使用。另外，一定要提前將鉆孔周邊清理干凈，盡量讓鉆孔質量不受影響。在施工時，還要注意對鉆孔孔距的控制工作，把鉆具安裝在平穩位置，換層界面鉆孔的時候，建議使用低速、輕壓方法進行鉆孔，以免出現樁孔偏斜的狀況。

2.6 鋼護筒連接的控制

在埋設鋼護筒時，要連接很多節點。焊接質量的高低，直接關系到鋼護筒埋設的安全穩定性，因此，控制好鋼護筒的連接質量也是鉆孔灌注樁施工中非常關鍵的環節之一。在焊接前，施工人員首先要確認焊接長度可以滿足開孔深度的具體要求。對連接板進行認真檢查，必須要有合格證。施工人員需要對連接板重量進行統計，然后將統計數據和連接板質檢標準對比，如果連接板質量不達標，必須要第一時間退回。同時，檢測連接件的焊接狀況也是非常關鍵的。焊接完連接板后，必須將焊渣及時清理掉，保證焊接位置合格，然后將防腐漆抹在焊接位置上，這樣鋼護筒的耐壓性會大大增加，鋼護筒的使用時間也會得到延長。

2.7 泥漿制備的控制

在鉆孔灌注樁施工時，施工人員必須按照行業規定及具體的操作標準，充分、合理地配置泥漿，結合鉆孔模式，確保泥漿不會受到地質等條件的制約。同時，在回填的時候，施工人員可選用合適的地基回填料。以土工聚合物為例，它有著非常好的連續性，抗拉能力也很強，且重量輕，同時，防侵蝕能力強，可以發揮較好的加固、隔離等作用，使公路橋梁工程的地基土彈性得到強化，樁的承載力大大增加，保障公路橋梁工程更加穩定、安全。

3 結語

綜上所述，公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工技術指的是借助機械化鉆孔的方式，或者鋼管擠土的方式，在公路橋梁的地基土層中挖出灌注樁，在樁中放上鋼筋籠并且用混凝土灌注而成樁。鉆孔灌注樁施工技術會對公路橋梁工程的總體質量產生非常大的影響，因此，公路橋梁工程承包單位一定要高度重視鉆孔灌注樁施工，深入研究鉆孔灌注樁施工技術，科學、高效地控制鉆孔灌注樁施工工程，切實提升施工質量，進而讓公路橋梁工程質量和安全穩定性能得到提高。所以，施工人員要科學、嚴格地控制鋼筋籠的制作、混凝土的坍落度、鋼護筒的連接等參數和工藝質量，讓公路橋梁工程質量得到切實提升。