橋梁大直徑鉆孔樁施工技術研究

趙瑾

（撫州市公路事業發展中心南城分中心，江西 南城 344700）

0 引言

目前我國經濟與社會發展加速，對于公路橋梁項目建設更加重視，施工質量和專業水平提升比較明顯。公路橋梁項目建設過程中，大直徑鉆孔樁施工技術應用非常普遍，可以有效提升公路橋梁運行的安全性和穩定性，還能提升施工速度和經濟效益，實現綜合價值的提升，延長公路橋梁使用壽命。

1 樁基鉆孔前的準備工作

1.1 鉆機選擇

在橋梁大直徑鉆孔樁施工中，不同地層條件、樁徑要求以及施工場地的限制等因素都會影響鉆機的選擇。因此，在鉆機選擇時需要考慮以下內容：

一是需要考慮大直徑鉆孔樁的樁徑和鉆孔深度。根據設計要求和工程需要，選擇能夠滿足樁徑和鉆孔深度要求的鉆機。二是了解施工地的地質情況和地層條件是選擇鉆機的重要依據，不同的地層條件可能需要不同類型的鉆機，例如對于堅硬的地層，需要選擇具有較大鉆進力和扭矩的鉆機；而對于軟弱地層，需要選擇具有較好穩定性和控制性能的鉆機。三是考慮施工場地的限制因素，如空間限制、地形地貌、交通條件等。根據施工場地的具體情況，選擇適合的鉆機型號和尺寸，確保施工的順利進行。四是選擇鉆機時，要綜合考慮施工效率和經濟性。一方面，鉆機的性能要足夠高，以提高施工效率；另一方面，要合理選擇鉆機的規格和型號，避免過度投資，保證施工的經濟性[1]。

1.2 鉆孔平臺設計

對橋梁所處環境進行全面勘查，分析影響現場施工質量和安全的因素。按照鉆進施工的要求進行鉆孔平臺的設計和施工，鉆孔平臺主要包括鉆孔平臺和輔助平臺兩個部分。平臺面高度在5m 左右，整個平臺使用10 根鋼管作為支撐結構，鋼管樁之間通過焊接的方式連接。平臺一次分布梁使用的是單根或者雙拼鋼，各個梁體結構之間距離為3m。結合現場實際情況，加強對各個結構部分的計算分析，保證結構強度合格，使平臺具備較高的穩定性和強度。對現場施工的材料、設備、人員進行檢查，確保平臺能夠承受各方重量，滿足現場施工安全性的標準。

1.3 鋼護筒打設

在打設鋼護筒環節，應確保結構的穩定性，避免漏漿，具備較高的強度和剛度。在現場施工中，主墩樁基的鋼護筒直徑為300cm，鋼板厚度為10cm，為避免給原橋梁基礎造成負面影響，經計算得出主墩樁基鋼護筒長度為40m，進入黏土層深度為20m，使各個樁基結構強度合格，滿足現場施工的標準。為確保樁位的精度，需加強護筒埋設環節垂直度的控制，但存在水流、波浪等方面的影響，護筒埋設施工難度較高，可以使用導向架輔助護筒的安裝施工，增強護筒安裝時的控制，使其與河床間垂直度滿足施工標準。按照目前的技術標準，護筒平面偏移在3cm 以內，最大傾斜度不超過5cm 即為合格。導向架的使用可以有效避免鋼護筒發生傾斜，保證鋼護筒安裝質量合格，樁位精度符合標準[2]。

2 橋梁大直徑樁基施工方法

2.1 前鉆勘查

在施工之前，對現場進行全面地質勘查，選擇合適的鉆探點，根據實際情況確定鉆探點的密度，通常間隔20～40m 設置一個鉆孔，使勘查作業順利進行。獲取當前的地質條件，為后續的現場施工作業提供基礎。使用單個鉆孔無法掌握大直徑樁位施工地質條件，造成現場施工誤差變大，影響工程的質量和安全性。對于大直徑旋挖鉆孔，在截面范圍內，以三角形或正方形的方式設置3～4 個超前鉆探點位，掌握樁位的地質信息，滿足現場施工標準要求[3]。

2.2 樁體定位

現場進行數據測量的過程中，工作人員提前進行平面點位的測量，確保水準點的精度合格。確定平面點位時，要考慮方位角及距離等因素，保證現場橋梁施工得到有效控制，避免產生質量問題。除此之外，在水準點布置的過程中，施工單位應該考慮水準點的設計要求，達到通視的效果，確保樁位的精確性合格，避免水準點出現誤差而影響施工質量。

2.3 護筒埋設

在施工開始前，工作人員提前掌握相關的技術資料，選擇合適的鋼護筒設計和施工方案，并且將鋼護筒埋設到規定位置上。在埋設鋼護筒環節，根據平面垂直傾角及分層刻度盤的順序進行作業。保證鋼護筒中心的垂直度合格，防止在后續施工中鋼護筒發生傾斜而影響施工質量。

2.4 拌制護壁泥漿

普通直徑旋挖樁使用的泥漿量相對較少，施工時只需要在樁位旁邊設置一個容積為十幾立方米小型泥漿坑，而且普通直徑旋挖樁的造漿比較方便，成本相對較低，還可以充分回收利用，通常不需要設置泥漿循環凈化系統。大直徑旋挖樁的泥漿使用量比較大，如直徑2600mm 的旋挖樁，使用的泥漿量是直徑1200mm 旋挖樁的5 倍左右。大直徑旋挖樁現場施工環節，泥漿需求量較大，造價成本較高，需要在施工之前建設規模較大的泥漿池，或者準備多個成品泥漿罐；還需配置泥漿循環處理系統，采取三級沉淀的處理方式，實現泥漿循環利用的效果。

2.5 鉆孔施工

通常情況下，滾刀鉆頭在泥質砂巖施工中的應用非常普遍，使用效果也非常好，各種地質條件下都能滿足施工要求。橋梁大直徑樁基長度較大，鉆孔施工過程中一般需要使用泥漿進行護壁，選擇合適的泥漿材料進行優化配比，滿足現場施工標準要求。大直徑樁機鉆孔過程中，泥漿含砂率在4%以上，膠體率保持95%以上，這種質量的泥漿可以保證孔壁滿足穩定性的標準，避免在鉆孔環節發生塌孔。

2.6 清孔作業

大直徑樁基現場清孔分兩個步驟進行。第一次清孔，工作人員使用內置換的方式，將孔內殘留泥漿全部抽出，第一次清孔結束1 小時后，工作人員需進行泥漿護壁質量檢查，確保護壁質量符合工程建設標準要求。現場檢測過程中，利用專業設備進行深度、傾斜度方面的檢查，防止出現施工偏差。第二次清孔，使用器具反循環的方式進行，加強管風壓的控制，將孔底殘渣清理干凈，保證施工作業順利完成[4]。

2.7 鋼筋籠制作和安裝與混凝土灌注施工

2.7.1 大直徑樁基一般使用鋼筋骨料的方式進行材料澆筑施工，鋼筋籠的應用可以提高樁基結構的穩定性。鋼筋籠生產制造階段，選擇整根鋼筋作為主筋，并且利用焊接的方式進行連接，達到穩定性標準。單一截面上的焊接接頭數量不超過總數的一半，相鄰接頭的間隔距離在1m 以上。

鋼筋籠安裝開始之前，對鉆孔內部進行全面檢查，確保沒有殘留物。吊裝鋼筋籠時注意輕拿輕放，在安裝過程中及時進行校正，防止出現嚴重偏差而影響樁基礎結構的性能。施工人員需檢查鋼筋籠的規格和質量，確保橋梁工程的施工效果達到要求。對鋼筋籠采取調直、除銹等處理措施，嚴格執行技術標準和規范，防止出現質量問題。

2.7.2 在混凝土灌注施工環節，通常使用混凝土運輸車和混凝土泵車完成灌注作業。

第一，施工開始前進行水密性、抗拉性的試驗檢測，達到要求后開始施工作業；在混凝土運輸環節，輸送導管保證連接緊密。

第二，混凝土運到施工現場后，檢測均勻性、坍落度等；混凝土澆筑施工保持連續，避免因澆筑停滯而影響樁體結構質量；在施工環節，加強施工各項參數的控制，滿足設計標高要求，頂面應超出規定標高一部分距離，確保結構整體質量合格；及時將多余的部分清理干凈，樁頭殘余的分散層必須全面清除掉。

第三，混凝土灌注施工中，將孔內溢出的水和泥漿清理干凈，引流到其他位置上，避免出現污染問題；在澆筑工作結束后，及時拔出導管，保持均勻性操作，防止出現斷樁問題。

3 橋梁大直徑樁施工注意事項

3.1 材料質量控制

在橋梁大直徑樁施工中，保證材料質量是確保施工質量基礎。鋼筋是樁基的主要承載結構，混凝土是填充樁孔的重要材料，注漿材料用于加固樁基。因此，對這些材料的質量進行嚴格控制是至關重要的。

第一，鋼筋的質量要符合設計要求和規范標準。在采購鋼筋時，施工單位必須選擇正規的供應商，確保鋼筋的材質符合要求，強度達標。對于鋼筋的直徑、長度和彎曲程度等指標，要進行全面檢查，確保鋼筋的尺寸和形狀符合設計要求。此外，還需要對鋼筋的外觀進行檢查，防止鋼筋表面出現銹蝕和損傷。

第二，混凝土作為填充樁孔的主要材料，其質量直接影響樁基的穩定性和承載能力。在選擇混凝土供應商時，施工單位應選取有資質和信譽的供應商，保證混凝土的配合比和成分符合設計要求。對于混凝土的強度、坍落度、抗滲性等指標，要進行嚴格檢查和測試，以確保混凝土的質量達到標準要求。

第三，在選擇注漿材料時，施工單位必須選擇質量可靠的供應商，保證注漿材料的配比和性能符合設計要求。對于注漿材料的流動性、黏度、抗壓強度等指標，要進行嚴格檢驗，確保注漿效果和加固效果達到要求。

3.2 施工工藝控制

3.2.1 在進行鉆孔作業前，施工單位必須仔細規劃鉆孔位置和深度，確保樁基的布置滿足設計要求。在鉆孔過程中，要嚴格控制鉆孔的直徑和垂直度，避免鉆孔偏離設計位置或出現傾斜，以確保鉆孔質量的準確性和規范性。

3.2.2 在進行灌注混凝土或注漿前，施工單位必須按照設計要求和施工方案，準備好混凝土或注漿材料，并確保施工設備的運行正常。在灌注混凝土或注漿的過程中，要嚴格控制澆筑速度和澆筑壓力，避免產生空隙和夾雜物。同時，要確保混凝土或注漿在樁孔中的均勻性和致密性，以提高樁基的承載能力和穩定性。

3.2.3 鋼筋籠作為橋梁大直徑樁的主要承載結構，其安裝質量直接影響樁基的穩定性和承載能力。在鋼筋籠的安裝過程中，施工單位必須按照設計要求和施工方案進行操作，嚴格控制鋼筋的數量、直徑和布置。同時，要確保鋼筋的連接牢固，防止出現鋼筋錯位或脫落等問題，以保證鋼筋籠的質量和可靠性。

3.3 施工現場管理

在橋梁大直徑樁施工中，嚴格管理施工現場是確保施工安全和順利進行的重要措施。施工單位必須嚴格遵守施工現場管理規定，確保施工過程中的安全性。

第一，要設立專門的施工管理團隊，負責現場施工的組織和協調。施工現場要劃定安全區域和危險區域，確保施工人員在安全區域內工作，嚴禁閑雜人員進入施工現場。

第二，要保持施工現場的整潔和有序。及時清理施工現場的雜物和垃圾，保持道路暢通，為施工設備和車輛的通行提供便利。同時，要合理布置施工設備和材料，確保施工現場的秩序和安全。對于施工設備和機械，要定期檢查和維護，確保其正常運行和安全使用。

第三，施工單位還要做好施工記錄，記錄施工過程中的關鍵數據和事件。對于施工中出現的問題和難點，要及時記錄并采取措施解決。通過施工記錄，可以及時發現和糾正施工中的問題，確保施工的連續性和順利進行。

4 結論

此次研究探討了橋梁大直徑鉆孔樁的施工方法和技術要點，得出一些重要結論。

首先，橋梁大直徑鉆孔樁具有較大的承載能力和穩定性，能夠滿足大跨度橋梁的設計要求。在施工過程中，合理選擇鉆孔機械和工藝，確定適當的樁徑和樁長，對保證施工質量和工期具有關鍵作用。

其次，橋梁大直徑鉆孔樁施工技術的應用可以提高橋梁的安全性和可靠性，為橋梁的長期使用提供穩固基礎。通過采用合理的施工方法和嚴格的質量控制措施，可以確保鉆孔樁精確定位、垂直度和承載力的要求。

最后，橋梁大直徑鉆孔樁施工技術需要重視環境保護和安全管理。在施工過程中，嚴格遵守環境保護法規，采取有效的防護措施，減少對周圍環境的影響。同時，加強施工現場的安全管理，確保施工人員的安全和施工過程的順利進行。

綜上所述，橋梁大直徑鉆孔樁施工技術在橋梁基礎工程中具有重要的應用價值。通過不斷的研究和實踐，不斷改進這一技術，為橋梁工程的建設和發展提供有力支持。