路橋施工工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用研究

鄭華英

（廣州公路工程集團(tuán)有限公司，廣東廣州 510700）

0 引言

在路橋工程中，通過(guò)鉆孔灌注樁技術(shù)能有效增強(qiáng)地基承載力。但此項(xiàng)技術(shù)易受到外部環(huán)境影響，致使技術(shù)應(yīng)用不合理、出現(xiàn)技術(shù)故障等。同時(shí)，此工藝具有一定隱蔽性，施工人員及管理者難以發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，影響路橋工程質(zhì)量和安全。對(duì)此，需要技術(shù)人員做好鉆孔灌注樁技術(shù)管控，并配備好緊急處理方案，保證路橋工程順利開(kāi)展以及施工安全與質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 實(shí)用性

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)下，各地都在加快修建公路、橋梁，而當(dāng)?shù)氐牡赜蚱涞刭|(zhì)條件及氣候等因素給路橋工程帶來(lái)了挑戰(zhàn)。而鉆孔灌注樁能夠很好地在各個(gè)地質(zhì)條件下進(jìn)行作業(yè)，可根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，對(duì)自身樁長(zhǎng)、樁徑、樁狀等進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，鉆孔灌注樁其施工工藝、應(yīng)用設(shè)備等都較為簡(jiǎn)單和便利，施工人員經(jīng)過(guò)崗前培訓(xùn)便可熟練掌握此工藝，具有良好施工效果，縮短路橋工程工期，實(shí)現(xiàn)合理控制施工成本的目的。除此之外，路橋工程在實(shí)際施工過(guò)程中，一旦遇到土壤質(zhì)地柔軟情況，就會(huì)導(dǎo)致地基承載能力難以滿足工程上層建筑施工要求，而鉆孔灌注樁能夠在確保工程施工質(zhì)量基礎(chǔ)上，提高地基承載力。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)化

當(dāng)前，我國(guó)通過(guò)長(zhǎng)期對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)探究分析，并結(jié)合實(shí)際施工工程，使其從施工工藝到質(zhì)量檢測(cè)，已經(jīng)逐漸成熟。與此同時(shí)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相繼完善，為鉆孔灌注樁施工技術(shù)、鉆孔標(biāo)準(zhǔn)等提供了參考依據(jù)，為建筑工程地基支護(hù)樁行業(yè)確定了工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及操作流程，逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)化的施工工藝。這就使我國(guó)工程地基作業(yè)中，管理人員能夠有效管控灌注樁施工效率，且達(dá)到安全施工的目的，減少施工成本，減少施工安全隱患。

1.3 隱蔽性

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在我國(guó)路橋工程開(kāi)展鉆孔灌注樁作業(yè)中，約有一成多的灌注樁存在質(zhì)量問(wèn)題。由于其工序都是緊密聯(lián)系，若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工序出現(xiàn)施工事故，如塌孔、斷樁、下沉等問(wèn)題，不僅影響工程質(zhì)量，還無(wú)法保證工程能夠按期完工。

2 路橋施工中鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

首先，需要確定鉆孔灌注樁施工工具，對(duì)路橋工程所需要的工具進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè)，確保工具規(guī)格、性能、質(zhì)量符合工程標(biāo)準(zhǔn)，并且在施工前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試，避免施工工具在實(shí)際路橋施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。其次，施工單位需要結(jié)合路橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)情況，科學(xué)進(jìn)行測(cè)量工作，合理選擇施工測(cè)量線，精確測(cè)量位置，確保鉆孔灌注樁工藝準(zhǔn)確性。同時(shí)，需要進(jìn)行二次檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要將誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，并做好測(cè)量標(biāo)志，確保測(cè)量工作精確性。最后，在應(yīng)用鉆孔灌注樁工藝前，需要對(duì)路橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘測(cè)，詳細(xì)收集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息，根據(jù)反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，確保施工方案科學(xué)合理，并在施工方案中詳細(xì)規(guī)定鉆孔灌注樁施工點(diǎn)位、位置、深度等，確保技術(shù)應(yīng)用安全以及工程施工質(zhì)量。

2.2 埋設(shè)護(hù)筒

首先，技術(shù)人員需要利用相關(guān)測(cè)量?jī)x器，根據(jù)施工方案，再次測(cè)量灌注樁中心位置，以保證前期測(cè)量所留下標(biāo)識(shí)準(zhǔn)確無(wú)誤，然后，才能進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)工作。同時(shí)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地形，合理計(jì)算出護(hù)筒長(zhǎng)度。其次，做好護(hù)筒制作工作，采用厚度適宜的鋼板材料，利用板材卷制工藝，確保護(hù)筒接頭處無(wú)突起、整體結(jié)構(gòu)無(wú)變形，內(nèi)部封閉密實(shí)、柔韌性承壓性良好。并且做好二次護(hù)筒加固處理，選用黏土再次進(jìn)行護(hù)筒外壁密封。再次，在進(jìn)行埋填時(shí)，要保證鉆頭位置精確，便于鉆頭在鉆孔內(nèi)升降。護(hù)筒頂端埋設(shè)高度應(yīng)高于地面，其深度不能小于1.5m，并保證護(hù)筒整體處于水平垂直狀態(tài)，如圖1所示。最后，施工人員需要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)護(hù)筒底部以及周?chē)碇灭ね粒M(jìn)行二次加固作業(yè)。所有工序完成后，進(jìn)行泥漿制備[1]。

圖1 護(hù)筒下吊

2.3 制備泥漿

由于泥漿質(zhì)量決定橋梁工程施工質(zhì)量，是鉆孔灌注樁工藝中關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。對(duì)此，需要技術(shù)人員根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)土壤質(zhì)地，合理調(diào)配泥漿，如控制水、黏土以及添加劑等含量比例，確保泥漿黏稠度符合工程指標(biāo)，不能過(guò)于黏稠或稀疏。在泥漿制備時(shí)，需要先將黏土打碎，并將其投放進(jìn)護(hù)筒中，利用沖擊錘進(jìn)行作業(yè)。若施工現(xiàn)場(chǎng)土壤為黏土?xí)r，則不需對(duì)護(hù)筒灌入泥漿，可以直接進(jìn)行樁基鉆孔。

2.4 樁基鉆孔

鉆孔作業(yè)待護(hù)筒埋設(shè)和泥漿制備完成后進(jìn)行，因此，環(huán)節(jié)工藝質(zhì)量對(duì)后續(xù)施工進(jìn)度具有重要影響，需要施工現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)鉆孔工藝加以重視。首先，施工人員需要根據(jù)施工方案規(guī)定，對(duì)樁基鉆孔點(diǎn)位進(jìn)行確認(rèn)，確保鉆孔點(diǎn)位與方案一致后進(jìn)行鉆孔作業(yè)。其次，在進(jìn)行鉆孔時(shí)，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理選擇鉆孔方式以及相關(guān)設(shè)備、工具等。如初開(kāi)孔，選用小沖程；若遇到堅(jiān)硬巖石，選用中、大沖程，如圖2所示。同時(shí)，需要對(duì)鉆孔位置進(jìn)行圍護(hù)，保障施工人員安全作業(yè)，對(duì)鉆孔所產(chǎn)生的廢渣及時(shí)處理，做好廢渣樣品檢測(cè)。最后，需要施工人員做好鉆孔排水措施，確保孔內(nèi)不會(huì)形成積水，避免孔壁坍塌。同時(shí)對(duì)成孔過(guò)程做好詳細(xì)記錄，為后期質(zhì)量檢測(cè)以及維護(hù)孔洞做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作[2]。

圖2 旋挖鉆機(jī)樁基鉆孔

2.5 清理孔洞

在鉆孔作業(yè)完成后，為確保鉆孔施工質(zhì)量，需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確保鉆孔達(dá)到施工規(guī)定的深度、直徑、位置。同時(shí)，由于鉆孔會(huì)在孔內(nèi)生成大量砂石殘留物，需要及時(shí)清理孔內(nèi)殘留。在進(jìn)行清理時(shí)，可采用水泵抽水方式，將孔底積水抽出或者利用人工、機(jī)械等，清理孔內(nèi)砂石、淤泥。通過(guò)有效樁孔清理，能夠確保下道鋼筋籠順利安裝。

2.6 制作安裝鋼筋籠

鋼筋籠主要材料為鋼筋，需要嚴(yán)格按照施工工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋼筋采購(gòu)，認(rèn)真核對(duì)鋼筋規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量等，避免出現(xiàn)鋼筋質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，所制作鋼筋籠不符合鉆孔灌注樁施工工藝要求。在鋼筋材料輸送至施工現(xiàn)場(chǎng)后，需要采取合理存儲(chǔ)方式，避免在存儲(chǔ)等待制作期間，出現(xiàn)鋼筋結(jié)構(gòu)變形、磨損等。在制作鋼筋籠時(shí)，應(yīng)確保其外形以及尺寸符合要求，規(guī)范好焊接工藝。在制作完成后還需要對(duì)鋼筋籠整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，并做好加固處理[3]，如圖3所示。

圖3 鋼筋籠制作設(shè)備使用

在鋼筋籠安裝過(guò)程中，需要用機(jī)械進(jìn)行下吊，合理控制下吊速度、確保鋼筋籠中心與樁孔中心重合，且避免鋼筋籠接觸孔壁，造成孔壁表面損壞。若在下吊過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，要及時(shí)有效進(jìn)行處理，確保工藝達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后可繼續(xù)施工。

2.7 灌注混凝土

在鋼筋籠安裝后，就需要進(jìn)行混凝土灌注作業(yè)。首先，需要對(duì)鉆孔進(jìn)行二次清空，確保孔底厚度滿足要求。其次，合理把控灌注混凝土量，可結(jié)合導(dǎo)管深度，適當(dāng)調(diào)整灌注速度，保證連續(xù)施工作業(yè)，減少對(duì)導(dǎo)管多次安裝拆卸。最后，一旦在混凝土灌注施工階段，出現(xiàn)灌注不均勻等情況，則需要及時(shí)停止灌注作業(yè)，并嚴(yán)格控制最后灌注量。

2.8 樁基檢測(cè)

目前，鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程行業(yè)中應(yīng)用廣泛，適用于建筑物地基建設(shè)、路橋工程地基建設(shè)，但其工藝具有一定隱蔽性，在實(shí)際施工過(guò)程中，不少路橋工程都因其特性而出現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)此，要求檢測(cè)人員在鉆孔灌注樁工藝完成后，對(duì)樁基進(jìn)行系統(tǒng)性檢測(cè)。目前常用檢測(cè)技術(shù)有彈性波法、超聲波法等。

3 路橋工程中鉆孔灌注樁工藝常見(jiàn)問(wèn)題及處理情況

3.1 鉆孔坍塌

鉆孔坍塌是鉆孔灌注樁工藝施工中常見(jiàn)事故，這主要是制備泥漿環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，施工人員沒(méi)有按照工程標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)土壤質(zhì)地，科學(xué)合理進(jìn)行泥漿比例調(diào)制工作。同時(shí)沒(méi)有提前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，不了解施工現(xiàn)場(chǎng)地下土質(zhì)情況，導(dǎo)致泥漿質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到鉆孔灌注樁工藝要求。

需要在鉆孔前對(duì)土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)土質(zhì)情況選擇合適鉆孔工藝和設(shè)備，合理安排鉆孔順序。一旦發(fā)生塌孔事故，需要及時(shí)對(duì)其處理，尋找坍塌位置，分析事故成因。若坍塌量不大，可將黏土與砂土混合后進(jìn)行回填后鉆孔；若塌孔無(wú)法控制，則需拆除機(jī)械設(shè)備，并對(duì)孔進(jìn)行回填再鉆孔。

3.2 樁身斷裂

灌注樁其斷裂位置主要發(fā)生在不同強(qiáng)度土壤交界處，由于灌注樁間距離短，在鉆孔時(shí)使用沖擊器可能會(huì)將力量傳至樁身，出現(xiàn)斷裂；也可能是土壤強(qiáng)度差異，影響地層水平吸收力，或者施工人員不規(guī)范操作等原因引發(fā)斷樁現(xiàn)象[4]。

施工人員需要在開(kāi)展鉆孔灌注樁工藝前，對(duì)該地區(qū)土壤強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，科學(xué)合理規(guī)劃灌注樁間隔距離。并且嚴(yán)格按照施工要求規(guī)范施工，面對(duì)常見(jiàn)灌注事故時(shí)，頭腦冷靜正確分析和處理，便可有效避免出現(xiàn)斷樁。

3.3 護(hù)筒下沉

護(hù)筒下沉其主觀因素是施工人員在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，其操作流程與施工方案規(guī)定要求不符合，也沒(méi)有做好護(hù)筒下沉的應(yīng)急措施。同時(shí)，施工地質(zhì)條件較差也是護(hù)筒下沉的因素之一，施工人員在埋設(shè)前未對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)土地條件進(jìn)行勘測(cè)，導(dǎo)致護(hù)筒埋設(shè)工藝脫離實(shí)際埋設(shè)需求。

施工人員在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，需要集中注意力，避免鉆頭碰撞護(hù)筒。在鉆孔作業(yè)剛開(kāi)始時(shí)，便發(fā)現(xiàn)護(hù)筒下沉，可用黏土在四周填實(shí)加固；倘若下沉情況明顯，則需用鋼絲繩將護(hù)筒固定在鉆機(jī)上，并盡快開(kāi)展鉆孔作業(yè)。

4 鉆孔灌注樁施工工藝控制措施

4.1 嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工

施工單位只有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程，規(guī)范施工人員操作流程，落實(shí)好各項(xiàng)施工工序，才能縮減工程項(xiàng)目工期，提高工程項(xiàng)目整體質(zhì)量，獲得最大化經(jīng)濟(jì)效益，在社會(huì)上樹(shù)立良好的企業(yè)形象。因此，在實(shí)際路橋工程開(kāi)工后，施工單位需要按照施工方案所規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)流程，規(guī)范鉆孔灌注樁施工工藝，避免施工人才操作錯(cuò)誤、技術(shù)應(yīng)用不充分等，影響路橋工程順利完成。

4.2 做好鉆孔施工質(zhì)量控制

第一，招標(biāo)方需要在路橋工程施工前，規(guī)范施工質(zhì)量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，為工程施工打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第二，施工單位在采購(gòu)材料時(shí)，需要選擇市場(chǎng)口碑好的供應(yīng)商，確保提供材料性價(jià)比高，還能夠得到完善的售后服務(wù)。同時(shí)，在施工材料入場(chǎng)后，需要對(duì)材料規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量等進(jìn)行檢測(cè)，確保其達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)材料不符合施工需求時(shí)，需要及時(shí)聯(lián)系材料供應(yīng)商，進(jìn)行材料退換。第三，需要完善施工質(zhì)量管理制度，對(duì)鉆孔灌注樁施工中各個(gè)工序進(jìn)行監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題。

4.3 做好崗前培訓(xùn)教育工作

施工單位需要在工程項(xiàng)目開(kāi)工前，開(kāi)展崗前培訓(xùn)教育，邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員對(duì)施工人員進(jìn)行教育指導(dǎo)，通過(guò)培訓(xùn)增強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)人員質(zhì)量意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、安全意識(shí)，并且通過(guò)科學(xué)規(guī)范的專業(yè)技能教育，有效增強(qiáng)施工人員實(shí)際操作能力，合理使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆孔灌注樁施工，保障了路橋工程鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從施工準(zhǔn)備、埋設(shè)護(hù)筒、制備泥漿、樁基鉆孔、清理孔洞、制作安裝鋼筋籠、灌注混凝土、樁基檢測(cè)等八個(gè)方面，詳細(xì)介紹鉆孔灌注樁施工工藝。需要施工人員及管理人員增強(qiáng)施工質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工工藝，保障施工質(zhì)量，發(fā)揮出此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)建筑行業(yè)發(fā)展。