公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術應用

董蕾

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽550000）

1 鉆孔灌注樁施工技術特點

公路橋梁進行施工過程中，鉆孔灌注樁技術會與工程質量和施工安全產生直接聯系[1]。鉆孔灌注樁施工技術在工程中是一項隱蔽性工程，要想保障工程施工質量穩定，必須全流程控制施工質量。公路橋梁施工階段，工程技術人員需要到施工現場仔細調查工程環境、地質、水文等因素，合理編制出針對性施工方案，保障工程項目能夠正常進行。以往的人工挖孔樁，對工程施工安全與進度帶來了很大的管理問題，為了有效預防這些問題，可以應用鉆孔灌注樁施工技術，全面優化工程項目施工技術，確保工程施工的流暢性，保障質量安全可控，提高施工效率。

2 公路橋梁鉆孔灌注樁施工的原則

公路橋梁工程在施工過程中，科學借助鉆孔灌注樁施工技術，同時要遵守以下幾方面原則。首先，規范施工原則。根據公路橋梁工程項目和施工現場實際情況，重點掌握氣候、地質、地貌等各方面因素，合理制訂健全施工方案，推動施工環節能夠順利完成。其次，遵守安全原則。為保障橋梁運營安全，橋梁工程進行施工過程中，比對設計方案，結合地質實際情況準確計算承載力，確定樁孔深度，為相關人員檢查提供幫助；橋梁樁基施工安全，需要考慮施工現場地質、氣候、設備等多方面因素，提升施工安全。

3 公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術和質量問題

3.1 公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術問題

3.1.1 地基承載能力缺失

公路橋梁工程應用鉆孔灌注樁施工技術過程中，由于公路橋梁工程施工現場地質復雜，部分地層出現明顯變化，極易引起不可預見的軟弱夾層問題。因為地質特殊，持力層經常會出現不同巖性物質，導致其結構不規律，再加上巖石礦物成分不同，化學性質發生很大變化，使抗風程度不均衡，從而形成夾層較弱現象。

3.1.2 縮孔、偏孔與塌孔問題

公路橋梁工程出現孔徑偏差的主要原因是人為操作引起的，應用不相符的鉆頭，或者鉆頭設備老化、磨損嚴重導致直徑較小等方面產生鉆孔問題。例如，對于樁徑800～1200mm 的樁，鉆頭直徑選擇應較設計大30～50mm，從而符合孔徑標準；如果地面平整度與壓實度偏差過大，鉆機安裝出現不規整問題，導致鉆孔出現偏斜，同時鉆桿彎曲、鉆桿接頭縫隙過大，也會出現同樣問題。為了解決這些問題，進行鉆孔前必須壓實地面，并且在安裝鉆機過程中認真檢查鉆機平整度和鉆桿垂直情況，如果出現偏差應立即改正，防止對鉆孔正常進行造成影響[2]。又如地質條件差、地下水豐富、泥漿質量差、鋼護筒不連續、外部振動、集中堆載等因素造成塌孔問題，這就需要進行必要的地質調查，合理規劃布置場地，提升泥漿、護筒施工質量。

3.1.3 鋼筋籠上浮問題

公路橋梁工程進行鉆孔灌注樁施工技術時，出現鋼筋籠上浮問題，原因主要在于兩方面：一是由于混凝土灌注到鋼筋籠底部時，過快的混凝土澆筑速率，出現由下而上的壓力，拖動鋼筋籠出現上浮；二是因為混凝土澆筑出現中斷時，表層出現初凝現象，結構強硬，使混凝土與鋼筋籠出現一定握裹力，再次澆筑時混凝土翻滾，向上挪移帶動鋼筋籠出現上浮現象。為了有效解決這個問題，合理組織混凝土的拌和、運輸和灌注時間，盡可能在短時間內完成灌注混凝土施工，避免混凝土表層形成硬殼帶動鋼筋籠上浮。

3.2 公路橋梁鉆孔灌注樁施工

3.2.1 施工單位質量管理意識薄弱

公路橋梁工程在施工過程中，需要重點關注施工質量，但是大多數施工單位側重于施工進度和施工成本，未能對施工質量進行關注，導致工程內隱藏很多質量隱患，很容易對樁體質量造成影響[3]。同時，有些施工人員沒有嚴格按照施工方案進行施工，導致施工技術不達標，與預期施工效果不符。可見，施工單位質量管控意識的重要性，也是保障公路橋梁工程施工的關鍵。

3.2.2 質量控制體系不完整

公路橋梁工程施工質量控制體系的不完整，成為公路橋梁工程質量的影響因素，尤其是對于規模小的公路橋梁工程而言，施工單位為了減少復雜流程，不注重質量管控體系，僅憑工程技術人員的經驗管控施工現場質量，不僅不能有效保障施工質量，還會因質量問題阻礙施工進度，影響整個工程施工進度。再加上施工人員能力參差不齊，雖然制定了完整施工質量控制體系卻無法實現[4]。

與此同時，施工管理行為存在缺失、責任落實不到位，一些施工企業內部質量監管人員配備不足或業務能力差異性大，以至于全面落實施工現場監管工作成為重要難題[5]。

4 公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術的應用

4.1 施工準備工作

4.1.1 施工方案編制和審核

公路橋梁鉆孔灌注樁施工準備過程中，重點是要合理編制施工方案。施工方案需要結合鉆孔灌注樁施工環境、設備狀況、組織管理，深入分析樁體附近地質、水文條件和施工組織能力，找出最合適的公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝和管理辦法，奠定施工基礎。

履行審核報批程序，組織專家論證，集思廣益，從各方面、各角度充分考慮施工工序和各施工組織環節。一份具有實際意義的指導方案，離不開理論扎實和豐富經驗專業技術人員的指導、評價。

4.1.2 施工機械設備的檢查

公路橋梁鉆孔灌注樁因為體積大，施工標準高。施工機械設備施工是公路橋梁施工的重要設備，所以在施工前，施工單位應安排人員仔細檢查保養機械設備，定期校準檢測儀器，一旦發現問題必須立即修復或替換，保證施工能夠正常進行。要想保障混凝土施工質量穩定，需要配備高效的專業攪拌設備，提高施工效率和施工質量。除此之外，為了保障工程質量可靠，在澆灌混凝土時必須保持連貫性，避免混凝土凝固時間不同影響工程質量。

4.1.3 施工材料檢驗

要想保障鉆孔灌注樁質量穩定，在施工前必須通過試驗檢驗施工材料，規范應用檢驗方法和操作流程。在具體檢驗過程中，需要通過兩個環節，一是砂石加工與膠凝材料采購前環節，工地試驗室通過試驗確定材質的強度、級配和膠凝材料用量，經過混凝土適配，調整材料級配，確定工作性能；二是采購和抽檢環節，采購人員必須認真負責工作，遵守規定進行合理采購，材料進入施工現場后，可與監理人員一起對材料進行嚴格抽檢驗收，對質量不達標的材料原路退回，直到質量合格才能進入現場[6]。

4.1.4 定位測量

在進行定位前測量，施工人員必須對現場進行全面清潔，特別是對鉆孔位置。標定測量儀器，制訂測量方案，審批后開始測量，使用木樁或鋼筋頭標記樁孔中心位置，同時進行換手復測，一旦出現誤差，必須立即改正。通過測量定位找出孔樁具體位置，并且利用混凝土加強穩固，仔細記錄相關數據，防止出現偏差。

4.2 埋設護筒

公路橋梁鉆孔灌注樁施工過程中，埋設護筒是基礎環節，也是工程施工的重要內容，只有要求施工人員遵守規定完成埋設處理工作，才能為后續施工正常進行奠定良好基礎。山區護筒埋設，護筒壁厚具有抵抗變形的能力，可采用挖坑埋設，坑底和四周使用黏土對稱分層回填夯實，筒內徑應大于樁徑20cm，同時要求護筒中心與樁中心平面位置應不大于50mm，護筒傾斜度不大于1%，以保障樁位平面位置準確。護筒埋設深度視土層厚度來看，常規在薄層土層應為2m，在厚土層應為4m，筒底應高于樁頂1.0m，筒頂應至少高于地面30cm，便于隔離地表水、地下水進入孔內以及提高孔內承壓水頭，保證開孔段孔樁在施工時，不至于塌孔。

4.3 泥漿制備與使用

山區黏質土較多，可就近取材，試驗室配比驗證合格后，拌制倒入泥漿池內，通過循環泵循環使用，在鉆進過程中安排試驗管理人員對漿液相對密度、黏度、含砂率等方面進行檢測，快速調整泥漿各項指標，保障鉆孔效率。泥漿可以在孔壁內形成薄又韌性強的泥皮，有效保護孔壁，避免出現坍塌現象；同時泥漿具有一定黏度，能在裂縫地層鉆出，起到堵漏作用；由于泥漿具有保護孔洞作用，可以在復雜地層應用泥漿，減少下套管工序，充分簡化鉆孔結構，降低鉆探成本[7]。良好的泥漿可以與循環泵共同作用，懸浮鉆渣提高排渣能力，保障施工進度。

在泥漿使用過程中，要保護周邊環境，降低污染程度，可以在鉆孔施工時，提前做好廢棄泥漿處理工作，利用專業車輛輸送到指定廢棄區域內。

4.4 鉆孔施工

鉆孔施工工作是鉆孔灌注樁的核心部分，作為工程技術人員，必須強化自身專業技能。在日常鉆孔施工過程中，應當提前查看施工方案，對細節工序格外重視，遵守規定規范進行有效處理，有效減少塌孔問題。在具體公路橋梁鉆孔施工過程中，工程技術人員需要做好以下工作：一是施工人員必須具體觀察和掌握施工環境，重點抓住施工每個細節，做好設備準確工作，通過現代化鉆孔技術，快速展開鉆孔施工；二是施工單位應當積極組織專業管理人員，實時觀察孔位、孔形、泥漿等環節，一旦出現問題，分析原因立即處理；三是在進行鉆孔施工時，操作人員保持勻速施工，盡管施工人員在初期已經確定現場場地和鉆頭類型，但隨著鉆孔施工進度，過程中應對鉆頭尺寸、豎直度進行復核，必要時還需對機架水平位置和鉆頭進行調整，以保證孔徑及豎直度滿足要求；四是實時關注鉆孔地質情況，在巖層與土層交界處，要降低鉆孔速度，觀測鉆桿豎直度情況，適當降低機械鉆進壓力或鉆頭勢能，一旦出現偏斜情況，應停鉆回填重鉆，直至豎直度滿足要求；五是科學運用泥漿沖刷孔底沉渣，讓沉渣內細砂保持懸浮狀態，使細砂受到泥漿黏合度影響下被循環泥漿沖出孔樁，有效完成第一次清孔工作，同時檢查渣樣，確定終孔高程，由于泥漿在鉆孔灌注樁施工中起到清孔作用，成為保障鉆孔工程質量的又一關鍵控制點，一般對端承樁清孔要求特別嚴格，按照規范要求，孔底沉渣厚度不大于50mm，但在實際施工中，往往比規范要求嚴格得多。

4.5 鋼筋籠制作與吊放

鋼筋籠制作，按照設計文件精確安裝主筋，錯開鋼筋接頭位置，同一斷面鋼筋接頭數量不得超過50%，一般使用直螺紋套筒連接鋼筋主筋，對斷面尺寸較大的鋼筋籠，應在箍筋內增設鋼筋補強，增大鋼筋籠環向剛度，防止鋼筋籠在制作、運輸、吊裝過程中變形，同時避免鋼筋籠長時間存放。

鋼筋籠吊放前，必須對其每個焊接縫隙質量進行依次檢查，一旦發現問題必須立即補焊，同時鋼筋籠吊放過程中應仔細觀察其能否正常下放，避免與孔壁發生碰撞；鋼筋籠臨就位時，應調整鋼筋籠保護層厚度，采取固定措施，固定在孔口。起重設備起重能力應適當增大，吊裝過程中明確安全警戒區域，安排專人指揮、警戒，保證施工安全。

4.6 灌注水下混凝土

混凝土灌注樁施工前，試驗人員會提前開展孔內泥漿指標和孔底沉渣后端監測活動，確保各項指標符合規范要求，必要時應進行二次清孔，防止沉渣混入混凝土內，影響樁身質量。混凝土運抵現場時，應檢查混凝土坍落度、均勻性，避免出現泌水、水泥漿流失、坍落度變化等現象。

水下混凝土灌注技術應用過程中，可以借助導管灌注技術。工程技術人員，通過測繩復測孔樁深度，計算導管需求量，居中下放導管，避免與孔壁發生摩擦、碰撞，同時滿足導管底部與孔底距離在30～50cm之間。計算受料斗首盤混凝土量，用量包括導管埋深1.0m 混凝土量及導管內混凝土柱平衡管外壓力所需混凝土量。灌注過程中，導管埋深應控制在2～9m 之間，否則會擾動混凝土初凝和導致導管難以拔出問題，現場技術人員準確計算混凝土灌注量與導管拆除的關系。灌注時注重鋼筋籠上浮問題，采取降低灌注速率，孔口鋼筋籠抗浮加固措施，防止出現反插鋼筋籠和鋼筋籠保護層厚度不足現象。混凝土澆筑臨近結束時，都應進行超灌處理，杜絕因樁頂混凝土壓力過小造成樁頂不密實現象。按規范要求超灌應高于樁頂標高0.5m 以上，實踐中通常超管距離都在1.0m左右。

5 結語

現如今，很多公路橋梁工程都開始使用鉆孔灌注樁施工技術，諸多建筑行業企業以及相關研究人士對該技術進行深入研究。在鉆孔灌注樁施工技術實際應用中，要嚴格按照施工工序進行，時刻關注施工注意事項。除此之外，施工人員還要嚴格按照材料采購標準進行選購，定期檢查施工設備，組織工程相關人員主動參與培訓教育工作，在施工中發揮鉆孔灌注樁施工技術應用價值，確保公路橋梁工程質量可靠。