高填方邊坡鋼護筒跟進施工技術及質量控制分析

上官于謙

山西路橋建設集團有限公司 山西太原 030006

1 項目背景

此高速公路工程項目的全線長度是27.55km，采用的是雙向四車道，設計的行車速度是100km/h。此項目中包含了一座匝道大橋樁基工程，確定采用的結構類型是鋼筋混凝土結構，此樁基工程施工使用的是鉆孔灌注樁。其中位于高填方上的樁基數量是20根（邊坡樁根是12根），施工時間是2018年11月至2019年7月，樁徑分別是150cm與180cm，樁長范圍是30m至37m。由于高填方路基邊坡采用鉆孔樁施工技術，受限于路基結構的穩定性可能會引發漏漿、孔壁受力不均勻以及塌孔等問題，所以通過分析、討論之后確定選擇鋼護筒跟進施工技術，其具備的技術優勢如下：①成孔率比較高，有效解決了孔壁受力不均、塌孔以及漏漿等問題，提升了施工效率；②保證了施工效果，通過防止鋼護筒能夠提升樁基斷面的規整性，提升樁基垂直度以及灌注效果；③安全可靠，選擇鋼護筒能夠增強孔壁的穩定性，以免出現塌孔與斷樁等現象，保證了施工安全[1]。

2 施工技術與質量控制

2.1 施工原理

樁基鉆機施工階段，每鉆進1.5m就需要焊接放置鋼護筒，以達到孔壁的穩固支撐（詳見圖1），借助于鋼護筒具有的剛度與強度有效抵抗外界變形，從而實現邊坡的均勻受力[1]。

圖1 焊接放置鋼護筒

2.2 施工要點

高填方邊坡鋼護筒跟進施工技術流程詳見圖2所示。

圖2 高填方邊坡鋼護筒跟進施工技術流程

（1）場地整平。正式施工之前，必須完成樁基現場邊坡的整平與拓寬處理，同時采用壓路機進行壓實作業，保證壓實度≥99%。

（2）沖擊鉆孔。首先選擇的鉆頭必須保證和孔徑的直徑一致，同時從鉆頭的外側焊接耐磨塊，以實現擴孔處理，從而有效放置鋼護筒。此外，選用的鉆頭必須能夠穿過鋼護筒，以免發生卡鉆現象。

其次考慮到不同類項的鉆頭，其鉆進施工速度有所泣別，所以需要按照規定要求實施驗孔與跟進鋼護筒。以高填方段為例，若是采用1.5m的鉆頭，應保證每6h鉆進深度控制在3m至4m之間；若是選擇1.8m的鉆頭，應保證每6h鉆進深度控制在1.5m至2.5m之間[2]。

（3）放置護筒。此項目鋼護筒是以厚度為10mm的鋼材為原材料制作而后才能，而鋼護筒的內徑＞50mm，以保證鉆頭能夠有效上拉。同時，鋼護筒采用焊縫的方式進行有效連接。在正式進行鋼護筒下放之前，必須從施工現場指定位置安裝限位器，且和定位樁實施嚴格校核，以免出現偏移現象。而鋼護筒焊接階段，需要對各節護筒下放錯位現象加以控制，確保位移量≤2mm[3]。若是位移量＞2mm，就難以使鋼護筒垂直度符合規定要求，從而不利于進行鋼護筒放置與鉆頭上拉，所以就必須切割以及重新焊接鋼護筒。

（4）放置鋼筋籠。具體如下：①為了能夠保證鋼筋籠起吊施工時的剛度，需要從其加強圈位置焊接十字撐。同時，鋼筋吊點位置以φ25mm圓鋼為材料進行加固處理；②鋼筋籠放置操作之前，必須確保清孔與換漿施工符合工程規定要求，尤其是孔底沉淀、含砂率與泥漿比重等滿足設計規范基本要求[4]；③在鋼筋籠焊接過程中必須確保焊縫的長度符合設計規范基本要求，同時焊縫達到飽滿，無任何漏焊現象，而鋼筋的連接部位必須錯開，使接頭連接同一段范圍中的主筋焊接面積≤50%；④鋼筋籠放置施工中，必須根據規定要求認真對鋼筋籠中心及保護樁實施校對，以免鋼筋籠發生偏位問題。

（5）灌注混凝土。混凝土灌注施工之前，導管底口與孔底之間的距離≤30cm；運輸到施工現場的混凝土量必須達到首批混凝土計算量要求，否則禁止進行灌注施工；在混凝土灌注階段，需要使混凝土的埋深達到2m到6m，并按照規定及時對導管的埋深進行準確測量，以免埋管偏深或者是偏淺，從而影響混凝土灌注效果[5]。此外，應認真、仔細觀察混凝土的質量，以免混凝土發生離析等問題，若是出現問題則必須立即與拌和站溝通，然后結合實際情況對混凝土配合比進行優化調整。

2.3 質量控制要點

2.3.1 鉆孔施工質量控制

鉆機安裝區域的地基必須牢固、穩定，否則在鉆進施工階段容易出現機體傾斜現象，從而就會對鉆孔施工效果造成嚴重影響。所以需要結合現場勘察與調研報告，選擇地基結構穩定的位置進行鉆機安裝，而且精準測放中心位置，然后按照規范要求正確安裝鉆機。在鉆孔施工階段，必須及時將影響鉆頭性能的物質清理出孔外，以最大程度上降低鉆頭的破損程度，從而提升鉆進施工效率與成孔質量。此外，鉆機需要根據規定要求采取有效措施進行保養，以保證鉆機性能處于最佳狀態。

2.3.2 護筒質量控制

根據設計方案內容及要求合理地設置護筒，采用的護筒材料是鋼板。同時在護筒埋設施工階段，需要提前對護筒的各項基本參數進行檢查與確定，其中護筒中心與樁中心之間的偏差必須保證≤50mm，護筒應處于垂直狀態（傾斜度≤1%），而護筒頂部應比地面大約高0.3m[6]。

2.3.3 清孔質量控制

待鉆孔施工完成之后，需要把鉆頭提升至與孔底相距80mm至100mm位置并進行空轉，以保證孔壁安全為前提，實施泥漿的初步稀釋，接著進行泥漿二次循環灌注，持續的時間控制為40min至60min，經過循環灌注處理后能夠將孔底泥渣、石屑等相關雜質清理干凈。而鋼筋籠下沉與導管安裝施工結束之后，也要按照規定要求對孔洞清理，以免樁底沉渣比較多出現軟層，從而對樁端承載力造成不利影響。項目施工單位需要安排專業技術人員清理孔洞內的沉渣，確保清孔處理之后的孔底沉渣度符合規定要求，才可以正式進行混凝土灌注施工。

2.3.4 鋼筋籠質量控制

鋼筋籠采用分段方式進行制作，鋼筋的接頭位置以錯開方式實施焊接，并采取一系列措施保證鋼筋籠焊接效果。在鋼筋籠放置階段應嚴格貫徹“垂直”、“輕緩”的基本原則，以免鋼筋籠出現變形或者是引發孔壁坍塌現象。此外，鋼筋籠放置后應對上端與護筒以焊接的方式實施加固處理，以防止混凝土灌注時受到底部托力的影響而出現上升。

2.3.5 混凝土灌注質量控制

待成孔與鋼筋籠防止檢查達標之后，接著就要實施混凝土灌注作業。但是進行混凝土灌注之前，必須重點檢驗混凝土原材料性能以及配合比，將混凝土坍落度控制為180mm至220mm。而混凝土灌注階段，需要全面檢查孔中導管的長度以及其與孔底之間的距離，主要采用壓力平衡等方式計算得出具體混凝土灌注量，同時灌注施工應確保均勻性、連續性。為了能夠防止出現導管拔空現象，混凝土灌注的埋深應控制為2m至6m，實際施工時還需要結合具體狀況測量而定。

3 結語

文章結合高速公路匝道大橋樁基工程項目實際情況，重點研究了高填方邊坡鋼護筒跟進施工技術與質量控制。實踐表明，此項目采用鋼護筒跟進施工技術有效保證了高填方邊坡施工質量，其為類似項目施工提供了參考與借鑒。