鉆孔灌注樁基礎施工在橋梁工程中的應用

李存生

摘 要：本文針對鉆孔灌注樁基礎施工在橋梁工程中的應用，采用工程實例結(jié)合理論實踐的方法，先分析了鉆孔灌注樁基礎施工的應用過程和要點，接著探討了常見的問題和解決措施。分析結(jié)果表明，橋梁工程施工對基礎的強度、承載力、硬度等方面有很高的要求，采用鉆孔灌注樁基礎施工技術(shù)，可有效滿足橋梁對基礎的要求，而且泥漿可回收，對周圍環(huán)境中造成的污染比較小，符合綠色施工理念，值得大范圍推廣應用。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁基礎施工;橋梁工程;護筒;鋼筋籠

0 引言

鉆孔灌注樁基礎的施工質(zhì)量直接關(guān)系到整座橋梁工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、使用的安全性。而且具有很強的適應性，能夠滿足多種地質(zhì)條件施工要求，操作簡單，基礎承載力高，污染小，震動小，是一種性能和技術(shù)都比較優(yōu)越的基礎施工技術(shù)，具有良好的推廣應用價值。基于此，開展鉆孔灌注樁基礎施工在橋梁工程中的應用分析就顯得尤為必要。

1 工程概述

某橋梁工程，總長度為241.32 m，為典型的組合梁結(jié)構(gòu)，線路為雙線、曲線線路，豎曲線：R=30 000，3‰的下坡。施工范圍內(nèi)巖土層結(jié)構(gòu)為第四系全新統(tǒng)計人工堆積層、第四系全新統(tǒng)沖洪積層粉質(zhì)粘土，表層為0.5 m～3.8 m普遍分布的素填土。土質(zhì)條件比較送松軟無法滿足橋梁承載力的需求，采用鉆孔灌注樁基礎施工技術(shù)，有效提升了基礎的承載力，保證了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2 鉆孔灌注樁基礎施工技術(shù)的應用過程和要點

2.1 施工前的準備

本工程基礎為鉆孔灌注樁基礎，在樁基施工選擇了CZ-22-A鋼繩沖擊鉆機，并用優(yōu)質(zhì)泥漿進行護壁。在施工橋梁工程施工現(xiàn)場，三通一平的基礎上，做好施工前的準備工作，包括樁位放線測量、制作和埋設鋼護筒、制備泥漿、設置泥漿池、準備鉆孔機具等，以保證后期施工中，各道工序能夠高效、有序的開展。

2.2 埋設護筒

護筒在鉆孔灌注樁基礎施工中起著保護孔壁，保證施工質(zhì)量的作用，在本工程施工中，護筒由4 m～8 m的鋼板制作而成，為保證鉆頭能夠穩(wěn)定鉆進，護筒的直徑要比所選擇的鉆頭直徑大20 cm～40 cm，此外，為增加護筒的剛度，避免在鉆孔施工中發(fā)生變形。還在護筒的上端口、下端口、中部分別設置了一道加勁肋，通過焊接的方法固定在合同外部。在護筒埋設時，底部需要埋入地下水以下1.5 m的穩(wěn)定土層中，并高出地面30 cm～50 cm，護筒的高度需要滿足孔內(nèi)泥漿面的要求，按照設計圖紙中的規(guī)定和要求進行埋設。

在合同埋設時，定位精度偏差不能超過50 mm，垂直度偏差不能超過1%，以保證鉆機能夠沿著樁位豎直方向鉆進，護筒內(nèi)部存儲的樹立漿液，要高于護筒底腳50 cm以上，以保護樁孔頂部土層不會因為鉆頭的反復上升和下降，引起塌孔問題。

2.3 開孔和成孔

在鉆孔灌注樁基礎施工的開孔階段，其主要目的是造漿固壁，可在孔內(nèi)加入適量的粘土，先用較低的沖程沖砸開孔。但鉆孔深度達到合同刃腳下方3.0 m的范圍之后，再按照地質(zhì)條件的實際情況，適當加大沖程，正常造孔。如果遇到基巖層，要及時減少沖程，以免發(fā)生掉鉆、卡鉆問題，影響施工效率。

2.4 清孔

成孔之后要對鉆孔的深度、孔徑、傾斜度等進行詳細檢查，確認達到要求之后。及時開展清孔操作，將孔底的沉碴清理到孔外，保證鉆孔深度符合設計要求，也避免沉碴對混凝土灌注質(zhì)量造成的影響。在第一次清孔時，可采取抽漿法進行清孔，主要做法為一邊利用鉆機的泥石泵進行抽檢，將孔底的泥漿、沉碴排出孔外[1]。另一邊向孔內(nèi)補充經(jīng)泥漿凈化之后的泥漿，以便將鉆孔底部的雜物清理干凈。

清孔是鉆孔灌注樁基礎施工的主要環(huán)節(jié)，對保證施工質(zhì)量有非常重要的意義，為保證清孔質(zhì)量，本工程要求清孔能夠達到如下標準：鉆孔內(nèi)部排出的泥漿，用手觸摸沒有2 mm～3 mm的顆粒;泥漿的比重小于1.1，含砂率小于2%，且粘度在17 s～20 s之間。在水下混凝土灌注之前，需要及時開展清底操作，鉆孔底部的沉碴必須清理干凈。

2.5 鋼筋籠制作和安裝

在本工程施工中，為保證鋼筋籠制作質(zhì)量符合要求，并提升鋼筋籠制作效率，按照設計部門對鋼筋籠提出的要求，要選擇鋼筋籠制作經(jīng)驗豐富的老師傅來制作鋼筋籠，并配置專業(yè)的平臺和設備工具，精確定鋼圈、主筋的位置，保證主筋的平直度符合要求，同截面主筋接頭數(shù)量不能超過中鋼筋總根數(shù)的50%[2]。螺旋箍筋可通過點焊的方法連接，箍筋需要先加工成螺旋狀之后才能使用，加勁箍筋通過專用的模具制作而成，在接頭焊接時可采用單面焊或者是雙面焊焊接牢固，如果選擇了單面焊，則焊接長度不能小于10d（d為鋼筋的直徑），若選擇了雙面焊，焊接長度不能小于5d。并做支撐筋加固鋼筋籠，以免在搬運時發(fā)生變形。

在鋼筋籠安裝之前，需要先檢查孔位質(zhì)量，清孔質(zhì)量，如果孔底沉碴厚度超過允許范圍，還要進行二次清孔，確認各項標準都達標之后，再進行鋼筋籠安裝。本工程鉆孔深度大，鋼筋籠長度大，為提升安裝效率，鋼筋籠通過吊車主吊，人工輔助的方法，緩慢下放到鉆孔中。在鋼筋籠吊筋定位時，吊筋的長度應為孔口標高減去鋼筋籠設計標高和支墊枕木的高度。在混凝土注漿過程中，孔內(nèi)混凝土面積接近鋼筋籠底部時，需要嚴格控制混凝土的灌注速度，以免灌注速度過快，引發(fā)鋼筋籠上浮問題。

2.6 灌注混凝土

灌注混凝土是鉆孔灌注樁基礎施工的重中之重，為水下混凝土灌注的質(zhì)量，本工程采用直升導管法進行水下混凝土灌注，導管直徑控制在260 mm～300 mm之間，壁厚控制在3 mm之間，每節(jié)導管的長度控制在2.0 m～2.5 m之間。導管在安裝之前，需要提前做拉長密閉試驗，達標后才能使用[3]。

在進行第一批混凝土灌注時，灌注量需要通過計算確定，保證混凝土具有一定的沖擊力了，將導管中的泥漿排出，同時保證導管下口埋入混凝土的深度始終不低于1 m。注漿應連續(xù)進行，避免中途停止，否則容易形成斷樁，影響鉆孔灌注樁基礎施工質(zhì)量。

3 常見問題和解決方法

3.1 卡鉆

在鉆孔灌注樁基礎施工中，經(jīng)常會發(fā)生卡鉆問題，主要原因是鉆頭遇到巖石地層難以繼續(xù)轉(zhuǎn)動，或者設備鉆進力度不同，也是會引發(fā)卡鉆問題。針對這一問題，在鉆孔灌注樁基礎施工中需要嚴格控制鉆進的速度，保證鉆進速度的均勻性。按照地層條件及時調(diào)整鉆頭，減少地層變化對鉆頭造成的影響，從而減少卡鉆問題[4]。

3.2 偏差過大

在鉆孔灌注樁基礎施工中偏差也是比較常見的問題，引發(fā)此問題的原因比較多，如：壓力過大、下鉆深度達到下巖層、施工場地平在度不足等，都是引起偏差過大的主要原因。為解決這一問題，需要保證鉆孔灌注樁基礎施工現(xiàn)場相對平整，及時調(diào)整鉆架，保證鉆孔系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)的垂直，以解決鉆孔偏差問題，保證施工質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文采用工程實例結(jié)合理論實踐的方法，分析了鉆孔灌注樁基礎施工在橋梁工程中的應用，分析結(jié)果表明，鉆孔灌注樁基礎施工具有很強的優(yōu)越性，應用到橋梁工程基礎施工中，可大幅度基礎的質(zhì)量和穩(wěn)定性，更好的承載橋梁工程傳來的荷載，保證施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]陳聰.橋梁鉆孔灌注樁基礎施工的技術(shù)難點研究[J].數(shù)字化用戶，2019（48）：125.

[2]顏遠超.鉆孔灌注樁在高速公路橋梁施工中的應用[J].安徽建筑，2020（5）：150-151.

[3]基礎鉆孔灌注樁施工在橋梁施工中的應用[J].交通世界，2020（9）：82-83.

[4]金濤.橋梁工程項目中的鉆孔灌注樁基礎施工技術(shù)[J].公路交通科技（應用技術(shù)版），2019（7）：194-195+198.