鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的應用

閆曉新

[中路黃河（山西）交通科技集團有限公司,山西 太原 030000]

0 引言

鉆孔灌注樁作為公路橋梁建設中常用的樁基形式，主要通過鉆頭反復沖擊土體形成鉆孔，利用泥漿循環清除孔內鉆渣，并在鉆孔內設置鋼筋籠、灌注混凝土，從而形成樁基。其施工工序較為復雜，質量控制難度較大，任何環節控制不當，均會影響成樁質量[1]。為此，該文結合實際工程案例，系統分析了公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術應用情況，對提升公路橋梁建設質量具有重要意義。

1 工程概況

某橋梁工程項目，橫跨溝谷，沿線地形以沖積平原為主，地勢平坦開闊，整體呈西高東低走勢，落差較小。河道周邊分布大量耕地、農田，局部位置存在房屋。施工現場東側存在高壓線路，為南北走向；結合該工程現場實際情況，確定采用鉆孔灌注樁進行施工[2]。

2 施工工藝流程

鉆孔灌注樁施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 鉆孔灌注樁工藝流程

3 鉆孔灌注樁施工技術要點

3.1 施工準備

（1）現場準備：樁機進場前，應對施工現場實施全面處理，清除表面雜物并進行整平；同時按照實際施工需求，合理設置泥漿池、沉淀池等設施，并采取必要的防護措施，保證施工安全。

（2）鉆孔定位：根據現場具體情況，選取合適部位設置平面坐標控制網，采用全站儀、GPS 等設備進行測量放樣工作。嚴格按照設計圖紙標注位置進行鉆孔定位，并作出醒目標記，定位完成后報監理單位驗收，驗收合格后開始安裝鉆機[3]。

（3）機械設備：該項目鉆機選用ZK8000 型沖孔打樁機，鋼筋籠在現場鋼筋棚加工完成后，采用吊裝設備運至樁孔區域?；炷吝x擇距離施工現場較近的拌和站生產，并利用水下導管進行灌注。

（4）護筒制作：護筒采用厚度為5～10 mm 的鋼板加工而成，直徑應大于孔徑15 cm，高度不得小于1.3 m。鋼護筒埋置深度應控制在1.2～1.5 m 范圍內，埋設完成后周邊采用黏土填筑密實[4]，安裝圖示如圖2 所示。

圖2 鋼護筒安裝圖示

（5）制備泥漿：護壁泥漿采用鉆孔內土體進行制備，結合施工區域地質條件、鉆孔速率等指標，加入適量的黏土、外加劑等材料，確保泥漿黏度、含砂率滿足標準要求，防止出現塌孔現象；施工現場設置的泥漿池容量應大于單樁體積的1.5 倍[5]；泥漿主要性能參數如表1所示。

表1 泥漿性能參數

3.2 護筒安裝

鋼護筒安裝前，應在其外側加焊鋼筋，以有效增強護筒剛度，防止鋼護筒出現變形。安裝時，應結合現場地質條件，合理確定護筒坑開挖深度，以伸入原土層200～300 mm 為準，埋設總深度控制在1.5 m 左右，坑體直徑應超過筒體直徑50 cm 以上。安裝到位后，護筒外側采用黏土填筑密實，保證護筒牢固、穩定。

3.3 泥漿護壁

結合施工區域地質狀況及鉆孔方式，科學選擇泥漿類型，充分發揮泥漿護壁效果，確?？妆诜€定性，防止出現塌孔現象[6]。

該項目采用膨潤土進行泥漿制備，嚴格控制膨潤土質量，其塑性指數應大于25 mm，泥沙含量至少為50%。鉆孔過程中，應根據具體情況，適當調整泥漿用量，最大限度保證孔壁穩定性。

3.4 鉆孔

（1）鉆機安裝前，應按照鉆孔位置、地基承載力狀況科學設置枕木，確保鉆機穩定性，防止鉆孔時鉆機偏斜導致偏孔、斜孔問題；枕木安放時，應合理躲避護筒位置，以免對護筒造成干擾，防止出現護筒移位現象[7]。

（2）鉆機安裝完成后，進行適當調整，使樁錘與鉆孔中心位于同一直線上，偏差控制在2 cm 范圍內，確保鉆孔位置準確。

（3）鉆孔時，采用長度為40～60 cm 的低揚錘進行沖擊；對于細沙地層，應結合施工具體情況，加入適量的黏土，通過樁錘持續沖擊，形成泥漿，增強護壁效果，防止塌孔[8]。

（4）鉆孔時，應時刻關注泥漿面變化情況并嚴密監視鉆孔位置偏差，當偏差過大時，應及時進行調整，保證位置準確；在進行松軟土層沖擊時，應及時清理底部殘渣，防止出現反復破碎現象，提高施工效率。

（5）根據以往施工案例，結合相關實踐經驗，不同地層鉆孔作業要點如表2 所示。

表2 鉆孔施工要點

3.5 清孔

（1）采用換漿法進行清孔作業，鉆孔完成后對鉆孔實施攪動，進行第一次清孔作業。

（2）因殘渣呈懸浮狀態，無法一次性徹底清除，為保證樁基施工質量，需實施二次清孔，確保孔內沉渣含量滿足標準要求，最大限度確保樁基施工質量。

（3）二次清孔時，應實時監測鉆孔口溢漿量，以有效確定孔內鉆渣含量，二次清孔完畢應對孔底鉆渣厚度進行檢測，檢測達標后方能進行后續施工作業[9]。

3.6 鋼筋籠施工

（1）鋼筋籠在鋼筋加工區分節段制作，并采用吊裝設備吊運至鉆孔區域。鋼筋籠加工時，應根據圖紙及相關標準執行，保證主筋和箍筋布置間距、數量滿足要求；主筋連接時，采用雙面焊接連接，搭接長度至少為10 d。

（2）鋼筋籠安裝前，應按照規范要求在其外側設置混凝土墊塊，保證保護層厚度滿足要求，墊塊應用扎絲綁扎牢固，避免掉落；同時，應在鋼筋籠頂部焊接吊環，方便后續吊運；鋼筋籠加工成型后，應對其質量實施全面檢查，保證直徑、長度、垂直度等各項指標滿足設計要求。

（3）鋼筋籠吊裝時，應嚴格控制吊運過程，防止出現碰撞，避免鋼筋籠變形破壞；下放過程中，應采用人工輔助下放，待鋼筋籠對準鉆孔中心后，緩慢、勻速下放，防止碰撞鉆孔內壁，以免造成塌孔；下放至設計位置后，及時實施加固處理，保證鋼筋籠牢固、可靠，防止混凝土澆筑時出現上浮、偏位。

3.7 混凝土施工

（1）該項目通過導管法進行水下混凝土灌注，不僅操作簡便，且具有較高的適應性，是目前最常用的水下混凝土灌注方式。

（2）水下混凝土灌注時，應嚴格控制初始澆筑量、澆筑速率等，確保樁體成型質量。實際施工時，應結合鉆孔直徑、深度等相關指標，科學確定初始澆筑量、澆筑速率，防止澆筑過快，導致鋼筋籠移位，降低樁基施工質量。

（3）樁基混凝土灌注前，應做好攪拌站協調工作，確保混凝土供應及時性，防止混凝土澆筑中斷造成斷樁。澆筑時，應結合灌注深度情況，緩慢均速提升導管，并嚴格控制提升高度，確保導管始終處于混凝土液面之下，保證成樁質量；該項目采用繩索法對混凝土深度實施檢測，實際測量前預先對繩索進行濕潤處理，并對其長度實施校核，確保檢測準確性。

（4）混凝土灌注應連續進行，確保成孔后8 h 澆筑完成，以免鉆孔出現坍塌。

4 實施施工過程精細化管控

（1）強化前期工作，優化設計方案；公路橋梁工程施工內容較多，工序復雜，管理難度較大，應科學做好前期規劃工作，合理優化工程設計方案。尤其對于施工圖設計環節，建設方應組織相關部門實施聯合設計，明確不同專業界面范圍，合理劃分各部位職責，最大限度保證設計的合理性，提高工程建設質量。

（2）強化施工過程管控：①嚴格執行工序驗收制度；②強化施工機具、材料檢測；③關鍵工序、部位采取現場旁站監督，保證施工質量。

（3）建立質量評審制度，規范工序移交程序。

（4）施工過程精細化管控包含現場巡查、旁站兩方面，主要內容如下：①根據施工標準要求對重點工序、隱蔽工序、施工過程實施監督；②定期進行現場巡查，針對違規作業行為采取必要的懲罰措施；③加強施工機具、材料質量控制，確保滿足施工要求。

5 質量、安全文明管控策略

（1）建立科學完備的質量監管制度。組建以項目負責人為主導，各部門人員共同參與的質量管控小組，嚴格執行質量管控體制，定期開展質量檢查，針對存在的質量問題限期整改，全面保證工程建設質量。

（2）加強原材料質量控制。原材料采購前，應科學做好市場調研工作，選取信譽好、實力強、質量有保障的生產廠商訂立供貨合同；材料入場前，應檢查產品合格證、質量證明文件，并對質量、規格、型號、數量進行核對，同時應按照標準要求進行抽樣檢測，各方面檢查合格后，方能予以入場。

（3）建立質量責任評審制度，嚴格落實崗位職責，提高管理人員質量管控責任意識，強化施工過程監管，從而有效提升施工質量。

（4）強化施工安全管控，有效執行安全管理制度，積極組織施工人員開展安全教育培訓，全面增強作業人員安全意識，提高規避風險的能力，切實保證施工安全。

（5）強化專業技術人員、特殊工種人員管理，嚴格審查上崗資格，保證全部持證上崗。

（6）施工人員應做好安全防護措施，嚴格按照規范要求佩戴安全帽，特種作業人員應穿戴相應的防護器具，禁止任何施工及管理人員赤腳或穿短褲進入工地。

（7）積極開展環保法律、制度、政策學習，建立環保督查小組，嚴格按照相關法律、規范制定滿足工程實際需要的安全文明管理制度，并落實到實際工作中，有效增強施工人員安全文明意識。

（8）科學做好環保宣傳工作，并對施工人員進行環保交底；同時，強化施工機具使用管理，避免機械空轉引起的能源浪費，并安排專人負責現場清掃工作，確?，F場干凈、整潔。

6 結論

綜合上述，鉆孔灌注樁具有優良的工程特性，在公路橋梁樁基施工中得到了大規模應用。為有效提升鉆孔灌注樁施工質量，保證橋梁工程使用安全，實際施工時，應根據工程實際地質狀況，科學選擇成孔方式，并合理選用施工機械、材料，確保滿足實際施工需求。同時，應科學做好場地平整、測量定位、泥漿制備、護筒安裝等各項準備工作，為鉆孔施工提供有利條件。鉆孔過程中，根據地層變化，合理調節泥漿用量，防止出現塌孔現象；嚴格控制清孔、鋼筋籠安裝、水下混凝土灌注等環節，確保嚴格按照規范要求作業，保證成樁質量。此外，還應科學強化施工質量、安全、環保控制，從而有效提升項目建設的綜合效益。