橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術分析

施嘉毅

（廣州公路工程集團有限公司，廣東 廣州 510700）

0 引言

鉆孔灌注樁施工技術指的是當橋梁施工現場所處地帶的天然地基土層的承載力不足時，需要利用基礎打樁的方式來提升地基的承載力，使地基承載力能夠滿足工程需求。鉆孔灌注樁施工技術具有實用性強以及施工成本較低的特點，不僅節約了資金，同時增強了公路橋梁的安全性。鉆孔灌注樁施工技術屬于隱蔽性工程，大部分需要在水下進行，如果某一施工環節出現質量問題，會直接影響橋梁工程的建設質量。

1 鉆孔灌注樁施工技術要點分析

從圖1可以看出，鉆孔灌注樁施工技術具體包括兩種，分別為全套灌注樁技術以及泥漿壁鉆孔灌注樁技術。通常情況下，對套管內部進行清理工作，保證鉆孔灌注樁施工技術能夠充分發揮技術優勢，并且從圖中的工藝流程來看，全套灌注樁技術雖然中間程序較為煩瑣，但是在實際操作的過程中相對簡單，利用相關的檢測方式，使鉆孔灌注樁設計質量能夠達到一定標準，從而提升鉆孔灌注樁的實際效果。另外，在泥漿壁灌注樁技術中，對泥漿的配置有不同的要求，制作泥漿時，需要膨潤土含量為7%～10%，黏合度時間在18～28s 之間，含砂率小于4%，pH 值為7～9。需要注意的是，在配制泥漿的過程中，要根據現場實際的施工規定進行比例確定，使泥漿能夠達到冷卻鉆頭的效果。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

2 橋梁施工應用鉆孔灌注樁施工技術經常出現的問題

2.1 鉆頭脫落問題

鉆頭脫落問題是鉆孔灌注樁施工技術經常會遇到的問題，具體原因是鉆頭使用時間過長，同時也影響了鋼絲繩的質量。鋼絲繩在長期磨損的影響下，質量性能急速下降，加固效果逐漸降低。另一方面由于鉆孔底部較硬，給鉆頭帶來強大的作用力，在力的相互作用影響下，鉆頭經常會出現脫落的情況。一旦鉆頭脫落，會影響橋梁施工的效率，無法進行鉆孔施工作業，同時也影響了后續的施工作業。

2.2 坍孔問題

坍孔問題出現的原因具體分為兩部分，分別為技術方面以及環境方面。首先，從環境方面來講，如果施工環境地質結構較為復雜，存在明顯的斷層裂縫現象，很容易對鉆孔產生影響，進而發生坍孔的現象。其次，從技術層面來講，由于施工技術的局限性，導致坍孔現象的概率大大提升。比如，在松軟砂層的鉆孔施工過程中，由于沒有控制進尺速度，導致泥漿稀釋程度較高，無法起到良好的護壁效果。再加上施工人員操作使用方法不當，導致許多施工作業效果不夠明顯，無法發揮出具體的作用，從而引發坍孔現象。

2.3 斷樁問題

斷樁問題是指在進行灌注混凝土的過程中，泥漿與砂礫進入混凝土后，會形成非常明顯的上下兩端，使混凝土整體結構受到巨大影響，混凝土截面受損，難以滿足施工對樁受力狀態的需求。在施工過程中，如果施工機械設備出現運行故障，導致混凝土在導管內停留的時間變長，混凝土會發生凝固現象，導管內混凝土下落的阻力增加，灌注樁外壁承受著巨大的壓力，在長時間的影響下，最終導致斷樁事故的出現。從技術方面的角度來看，由于首次灌注混凝土的儲量不達標，直接導致混凝土下落后無法進行埋設，使導管底部發生泄漏現象，從而引發斷樁事故。

3 鉆孔灌注樁施工技術在橋梁施工中的具體應用

以某市政橋梁工程為例，該橋梁工程總長度為455m，寬度為16.5m，具有雙向車道。所處地區人口比較密集，周圍建筑物較多，地質結構屬于厚度較深的軟弱土層，為了降低對周圍環境的影響，對鉆孔灌注樁施工技術有特殊的要求。具體工藝流程如圖2所示。

圖2 某市政橋梁工程鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

3.1 施工準備工作

鉆孔灌注樁施工質量對整個橋梁工程質量有非常重要的影響。因此，提前做好鉆孔灌注樁施工準備工作非常必要，提前對橋梁工程的結構情況以及承載力進行分析，在分析的基礎上對樁施工參數的設置進行嚴格規定。根據該市政橋梁的實際結構來看，水灰比控制大概在0.7～0.8 之間，鋼筋采用HRB336 型號。水下施工作業時，需要嚴格控制混凝土的凝結時間，防止出現坍孔的現象，并且加強對混凝土坍落度的控制，控制范圍在200mm 左右。另外，施工人員需要提前對施工現場進行仔細勘察，對當地的土質條件以及天氣環境進行全面考察，按照施工圖紙的具體要求，對每一個樁位的安放位置進行嚴格審核，控制好樁位的中心點。除此之外，還需要提前做好鉆孔工作。鉆孔工作要根據橋梁工程的實際情況進行確定。在合理分析的基礎上，對打樁方式確定。在打樁的過程中，施工人員要根據標準要求進行規范操作，合理控制工程速度以及施工效率，為后續施工提供充足的保障。

3.2 護筒埋以及泥漿制作

在埋設護筒的過程中，需要對護筒內部深度進行控制，結合當地地質情況進行確定，通常護筒直徑設置要比樁身大50cm。一方面為了保證護筒安裝的完整性，對護筒中心以及樁中心進行重合，保證兩者之間的平面誤差不大于30cm，使護筒的安裝深度能夠得到很好的控制，傾斜誤差保持在2%左右。另一方面為了控制護筒安裝的準確性，可以利用鋼制材料對護筒進行制作，使護筒平面位置的準確性得到保障，將偏差控制在3cm 范圍內，水位要高出施工高度1～2m。在完成對護筒的埋設后，要分層夯實回填的黏沖擊錐土?；蛘咴诼裨O水下護筒時，沿著導向架用錘擊以及震動等方式將護筒埋設到要求的深度。

在泥漿制作的過程中，需要使用大量的水以及黏土，并且加入適量的添加劑。比如，該市政橋梁工程為了保證泥漿制作的質量，采用大量的膨脹土來取代以往所使用的砂土。由于該市政橋梁工程樁底存在大量沉渣，為了滿足橋梁工程的實際需要，要注重分析泥漿自身的比重，防止泥漿比重過??；或者加強對泥漿性能的控制，選擇更加合適的泥漿，提高工程質量；或者將黏土打碎，將黏土材料投入護筒內部，再用沖擊錘進行沖擊處理，經過長時間的沖擊，形成泥漿。泥漿制作一般都是在護筒預埋工作后完成，通過灌注的方式，不斷提高灌注樁的護壁效果以及懸浮泥漿的有效性。

3.3 鉆孔與清孔處理

鉆孔環節是鉆孔灌注樁施工過程中的重要組成內容，對整個施工過程有一定影響。在開始鉆孔之前，需要將鉆機安裝好，然后對鉆機的位置進行調整，提高鉆機的穩定性，防止位置發生偏移，影響鉆孔的質量。如果在施工過程中發生偏移，需要立即對安裝位置進行修整，使鉆機的鉆壓以及速度得到保障。如果遇到大石塊阻撓時，要適當提高鉆機的沖擊力。如果當地地質結構發生了明顯的變化，需要對鉆孔策略及時進行調整，按照施工標準對鉆頭角度進行規范。當鉆頭鉆進距離達到一定深度時，需要對鉆桿的垂直度進行矯正，調整鉆桿與地面的垂直方向。在完成鉆孔工作后，需要進行打樁處理，打樁順序要嚴格按照施工規定操作，使打樁效率能夠進一步提高。

在完成樁孔施工后，需要對樁孔的深度以及孔徑進行檢測，保證樁孔符合施工標準，滿足后續施工的需求。在清孔處理中，一共需要進行兩次清孔處理，第一次需要不斷補充新鮮的泥漿，防止泥漿凝結速度過快，使泥漿含砂率降低，性能更加優越。在第二次清孔處理過程中，需要采用泵吸或者循環清孔的方式進行處理，然后對終孔進行檢查，具體包括對鉆桿、鉆頭的準確性進行檢測，防止鉆孔底部出現泥漿堆積的現象，保證樁孔的完整程度，防止遭到破壞。

3.4 鋼筋籠的放置

在橋梁工程建設過程中，鋼筋籠放置環節是極其重要的。

首先，要嚴格按照施工質量標準選擇鋼筋材料，使橋梁工程的質量得到保障，滿足施工建設的具體需求。

其次，根據橋梁工程具體標準參數制作鋼筋籠，保證鋼筋籠的參數符合施工要求，防止出現較大的偏差。制作鋼筋籠對于加工地點有特殊的要求，通常是在平整的地面上進行加工，防止鋼筋籠外觀形狀出現偏差。由于鋼筋種類型號不同，使得鋼筋籠的外觀存在很大的差異，因此需要集中進行管理，防止出現差錯，對后續施工產生不利的影響。另外，由于鋼筋籠本身的質量要求較高，在外力作用的影響下，如果將鉆頭放置在鋼筋籠內，對鉆頭外觀造成一定影響。因此，在施工的過程中，要盡量避免外部環境對鋼筋籠產生影響，并且在安放鋼筋籠之前，需要根據現場的施工情況進行設計，使鋼筋籠的各項標準能夠滿足施工需求。完成鋼筋孔的制作后，技術人員對鋼筋籠的參數標準進行檢測，只有檢測合格后，才能繼續投入使用。

最后在運輸鋼筋籠的過程中，施工人員應提前將鋼筋籠捆綁好，并且對鋼筋籠的外觀進行檢查，看看是否存在破損的現象。如果發現破損的現象要立即更換。做好捆綁工作是為了防止在運輸過程中鋼筋籠互相碰撞，導致鋼筋籠出現變形以及損害的現象，使整個鋼筋材料受到嚴重影響。

3.5 混凝土灌注

混凝土澆筑質量的好壞，直接影響橋梁工程的質量，因此只有做好混凝土灌注工作，才能確保橋梁施工過程能夠順利進行。

首先，在開始灌注之前，需要提前準備好混凝土攪拌機，然后根據現場的施工情況分析混凝土的配比，對混凝土進行合理配置，保證混凝土能夠符合各項施工指標，從而提升混凝土的功能性。

其次，控制混凝土的澆筑時間，需要在混凝土初凝之前完成，每隔1h 加入混凝土。需要注意的是，在進行灌注工作之前，需要進行清孔工作，將鉆孔內部存在的雜物清除掉，防止對混凝土的澆筑質量產生影響。同時對混凝土的坍落度進行實時檢測。在混凝土灌注的過程中，要及時將導管安裝好，安裝位置與混凝土澆筑距離為3m 左右。在完成對混凝土的灌注工作后，根據現場施工的具體步驟，將所使用的模板拆除掉，然后對混凝土進行養護，通過澆水或者覆蓋遮蓋物的方式，使混凝土的質量得到保障，防止受外部環境的影響。養護時間大概為半個月。由此可以看出，灌注混凝土后，養護階段是極其重要的，只有混凝土得到良好的養護，才能保障橋梁工程的質量得到提高，降低安全隱患。

4 結語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術對于橋梁工程施工來講，是一項非常關鍵的技術，不僅能夠提高橋梁工程的施工效率，同時還能保證施工的質量。但是，在實際運用的過程中，還存在一些問題，因此需要加強對鉆孔灌注樁施工技術的應用研究，根據施工標準進行操作，嚴格把控橋梁工程的建設質量，推動我國橋梁工程建設的可持續性發展。