路橋施工中鉆孔灌注樁技術的應用

周 杰

（山東中宏路橋建設有限公司，山東 煙臺 264000）

0 引言

路橋施工過程中對樁基工藝的要求相當高，唯有夯實好基礎，方可保證路橋質量。鉆孔灌注樁施工技術具有操作簡便、自然環境適應性較強、成本合理且工程質量較高等優點，在路橋建造施工中得到了廣泛應用。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽性工程，在施工中往往會出現一些問題，影響路橋施工的質量和安全性，所以必須抓好路橋施工工程中鉆孔灌注樁施工技術的監管，以保障路橋工程建設的順利進行[1]。

1 鉆孔灌注樁技術概述

在路橋施工中使用的鉆孔灌注樁工藝技術包括兩類：一類是泥漿護壁施工法；另一類是全套管施工法。其中，泥漿護壁施工法是路橋施工中應用最普遍的工藝技術，在施工時必須根據相關標準進行泥漿制備，并保證質量，同時，必須適時維護鉆具，保證其潤滑程度，避免鉆孔坍塌。全套管施工法的主要施工步驟除不需泥漿及清孔外，其它的與泥漿護壁施工法相同。

1.1 鉆孔灌注樁技術的應用特點

鉆孔灌注樁技術在實際施工過程中具有以下特點：（1）使用鉆孔灌注樁技術產生的噪聲污染相對較小；（2）能制作孔徑大的灌注樁，有助于增加路橋的承載能力，同時也可以增強路橋的抗震能力；（3）可以應用于各類建造工程，有著很強的應用性和高效性；（4）鉆孔灌注樁存在的問題主要是在路橋施工中澆注混凝土時，一般在泥水環境下進行澆注作業，所以無法控制混凝土的澆注質量，可能造成工程質量問題[2]。

1.2 鉆孔灌注樁技術操作流程

鉆孔澆灌技術操作流程如下∶（1）確定樁位。樁位是鉆孔灌注樁建設的起始環節，定位方向的正確與否直接關乎到鉆孔灌注樁后期建設是否順利；（2）埋設護筒。護筒是防止孔壁塌陷、提升鉆孔效果的關鍵，護筒埋設部位工程質量條件必需符合相關技術標準；（3）鉆孔。鉆孔是鉆孔灌注樁的重點環節，鉆孔工程質量和鉆機、鉆頭數量以及鉆速緊密聯系，同時還會受到地質條件、泥漿性質的影響。在鉆孔過程中，應當根據實際狀況選擇最適宜的鉆孔裝置以及技術參數；（4）清孔。鉆孔完畢后，并不是立即實施澆灌，而是先清除孔內沉渣，在滿足規定要求后，才能開展后續澆注；（5）安裝鋼筋籠。鋼筋籠安裝要防止接觸孔壁，安放到預設部位，確保鋼筋籠安裝工程質量；（6）澆注混凝土。檢測成孔質量和鋼筋籠狀況，并采用符合規定的混凝土，調節澆注標高、轉速，以確保混凝土澆筑工程質量。

2 鉆孔灌注樁的質量控制要點

質量控制管理主要分為人員控制、原材料質量管理、施工過程技術控制等。首先要完善質量管理制度，作好技術人員的培訓及考核，施工質量從制度上給予保障；其次，原材料質量控制，主要是按照設計要求，選擇品質優異的鋼材、混凝土、骨料等；另外，就施工過程質量管理而言，施工監管部門和施工單位都要足夠關注施工過程的質量控制，嚴格按規范要求施工并加以管理，以保證鉆孔灌注樁質量滿足要求。

目前，在鉆孔灌注樁技術施工中主要存在鉆孔偏斜、鉆孔塌陷、護筒傾斜、鉆孔縮小、斷樁等問題。鉆孔偏斜主要是未能嚴格依照相關規范及技術標準對項目施工地進行勘查，以及鉆孔本身所存在的工藝技術問題；鉆孔塌陷主要是由于項目施工地的地質原因和泥漿制作未能滿足相關規范的技術標準；護筒下沉問題主要是由于在開展地質勘探時，未能嚴格地根據相關規范實施勘查。

因此，在使用鉆孔灌樁施工技術時，必須重視以下幾個環節的質量控制。

2.1 護筒埋設技術控制要點

在埋設護筒時，筒體直徑范圍要限制在20cm～40cm左右，且樁徑值不得大于標準體徑值。埋設長度要遵循樁體中心點與護筒中心點重合的要求，且偏差范圍不得大于50mm。若出現無法埋設的問題，則埋設方法可轉換為挖坑埋設，具體是用回填泥漿將護筒周圍和底部回填，高程一般要在距離地面30cm以上。而護筒的埋設深度則要限制在2m～4m左右，但具體埋設數值則要按照工地的現場狀況來確定。

護筒埋設時容易出現下沉現象，主要因為對施工現場地質未提前作好勘察工作，地質環境狀況不太了解。因此，在施工前要作好現場地質環境的實地考察，特別是要掌握對護筒就位產生重要影響的地質環境參數，比如根據土壤疏松程度，確定護筒可埋深度等有關技術參數。護筒的安裝必須要按照有關的技術標準和施工規定進行。針對護筒高度下降的情形，必須加長護筒，增加護筒的安裝深度，避免塌孔現象發生。

2.2 樁基成孔技術控制要點

2.2.1 樁基成孔施工技術要點

根據測量樣本的方法來判斷各個樁基成孔的具體位置，并根據樁基成孔的深淺合理選用鉆孔設備，同時還應搞好對鉆孔口的養護，以保證樁基成孔過程的安全。同時還應設有適當的排渣車，在樁基成孔的過程中，會形成大量的泥土渣皮，必須及時清理，防止對現場造成危害。此外，還應布置好孔內的排水設備，保證建造過程中工作人員的安全。

2.2.2 預防鉆孔傾斜

引起成孔偏斜的原因主要有以下三個方面∶（1）一是由于鉆頭底部的震動較大，造成在鉆孔時受力不均，切削量也不同；（2）由于建設或施工現場的地質情況比較惡劣，底部還有很多巖石等硬質障礙物；（3）在地質情況錯綜復雜的情形下，對現場的地質全貌勘察不夠，為提前竣工而盲目作業，最后導致了鉆孔偏斜。因此，針對以上原因，應制定全面的防范制度，在操作前應先檢查鉆頭，以確定設備的穩定性，在操作時則按照地質情況因地制宜地編排方法，并注意操縱鉆頭的科學性。

2.2.3 預防坍孔和縮孔

坍孔是在鉆孔灌注樁工程建設中最容易出現的事故。而坍孔的產生有兩個主要原因∶一是由于實際地質情況惡劣，在地下出現了易陷的礫石層或者流沙層；二是在施工過程中，突發性入水，從而導致坍孔。此外，因為泥漿的比例不合理或是泥漿的品質差，也有可能會導致坍孔等事件。因此針對產生坍孔的原因，必須在施工前先對地質情況進行細致研究，并掌握有關地質參數，再針對現場狀況和以往的施工經驗制訂出具體施工方法，并進行適時的調整。

縮孔原因一般是由于底部存在軟土或者黏土，或者是鉆頭長期工作后出現了磨損，沒有及時更換鉆頭造成的。因此，在施工之前必須對底部進行細致研究，了解底部的情況，并選擇質量較高的泥漿護壁。同時，為防止產生收縮孔洞和縮孔后鉆孔被卡緊的情形出現，在施工過程中應保證適當流速，并且注意防護并保養鉆孔設備。

2.2.4 清孔技術

鉆孔工作結束后，必須對孔深和孔徑進行全方位檢測，當所有技術指標均滿足設計條件后，則需要著手進行清孔工作。清孔技術分為空壓機噴水、抽漿、換漿、掏渣和替代泥漿等工藝，清孔時要重視孔內入水的問題，仔細地觀察情況并作好保護措施。在這一流程中，不能因為增加了鉆孔的深度，而放棄了孔內的清潔，清孔完畢后，必須抽取孔底的泥漿樣品加以研究。

2.3 混凝土施工技術控制要點

進行混凝土制備前，必須嚴格按照工程設計中的強度要求進行配比設置。混凝土配制過程中必須注意以下幾點要求：（1）混凝土的初始凝固時間要達到52h以上，其抗壓強度也要達到42.5MPa以上；（2）混凝土的坍落度要控制在180mm～220mm之間；（3）在澆注時，防止雜質流入孔底部；（4）準確測定洞內的混凝土高度，保證測定的數值精準，并記錄不同的測量結果，與正常數值范圍進行對比。

2.3.1 導管裝配技術

導管裝配前首先要對導管裝配的兩端進行檢測，并通過實驗記錄導管數據，測試導管的進水承壓情況和連接抗壓情況，確保導管的裝配能夠滿足施工需求。

2.3.2 鋼筋籠安裝技術

鋼筋籠的安裝與制作，必須嚴格按照工程設計的技術要求與規范進行施工，在遇到長短不一的鋼筋時盡量采取分段進行，并根據運送與吊裝的規范與條件，作出具體的數量分配，并防止鋼筋籠的變形。控制保護層厚度的關鍵就是要錯開與它的連接處，要先在外面配放好墊片。具體設置方法：在鋼筋籠的內部進行橫向安裝，在其間要留給豎向2m的空隙，另外在鋼筋籠的主筋上面也要考慮設置吊環。當每個裝置都歸位之后，再對鋼筋籠的整體進行檢測，數據偏差要控制在規定的范圍以內[3-5]。

2.3.3 鉆孔和制漿技術

根據設計圖紙，嚴格按照規范來控制水泥、黏土、添加劑的比例并進行泥漿配制。泥漿的主要功能是在鉆孔時會對孔壁產生一定的防護效果。在進行鉆孔之前，要精確查找鉆孔部位，絕對不得有誤差，而且鉆孔工作一定要在孔壁表面均勻涂抹泥漿之后再進行，同時嚴格控制鉆孔速率，開始時以慢進的方法進行，等鉆孔整體都進入壁內以后，才可以快速工作。注意漿液密度和黏性狀況，并隨時跟進查看是否有排渣和停止的情形出現。

2.3.4 灌注技術

灌注是鉆孔灌注樁澆注的關鍵環節，在灌注過程中，澆注鉆孔的深度不能過高，要保持在2m之內，對一些超出2m深的鉆孔，要采取導管澆注的方法，以防止由于澆注高度過高而導致澆注的混凝土發生熱離析的現象，進而影響到工程質量。此外，在澆注過程中還應適時檢查，要保證每個點的完整性、有效性，進而提高灌注的整體質量。

3 結束語

隨著我國基礎工程建設的迅速發展，路橋建設也出現了新機遇和新特點。對路橋建設而言，鉆孔灌注樁具有成本適中、適應性強和施工簡便等特點，被路橋建設施工企業廣泛采用。在使用鉆孔灌樁施工技術時，不僅要嚴格按照技術流程施工，還必須重視護筒的埋設、泥漿的制備、清孔和安放鋼筋籠等主要環節的施工技術管理，讓施工者嚴格依照建造方式和施工規范開展作業，以提高建造施工速度，提升路橋的建造品質。