鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁施工中的應用

陳英

（四川川交路橋有限責任公司，四川廣漢 618300）

0 引言

交通運輸對于我國經濟的發展而言，具有非常重要的作用。在公路橋梁工程施工中對鉆孔灌注樁施工技術的應用主要就是采用機械成孔，然后吊放鋼筋籠灌注混凝土成樁。此技術對地質環境的適應能力相對較強、施工效率高，因此，被廣泛應用于公路橋梁施工。但是，由于該工藝施工存在一定的技術難度，對施工人員的專業水平要求較高。在施工過程中需要加強對各個環節的技術管理，重視施工過程中異常問題的分析和處理[1]。

1 工程概況

本橋梁工程位于某市郊區，是新建的省級干線公路，上部結構采用三幅75m+130m+75m 三跨變截面現澆預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用弧形端頭的方柱實心墩，橋臺采用肋板式橋臺，群樁摩擦樁基礎。技術標準為一級公路設計標準，設計車速為80km/h，橋梁全長290m，橋梁設計荷載為公路Ⅰ級。本橋梁工程的各類孔徑鉆孔灌注樁共計136 根，工程量較大，且施工工期緊，因此施工期間配備旋挖鉆6 臺、回旋鉆2臺，同時施工為后續工程施工創造條件。

2 鉆孔灌注樁施工優勢

2.1 降低成本

對于公路橋梁施工而言，不僅要確保施工質量，還要控制好施工成本。當前，鉆孔灌注樁施工技術的應用已經相對成熟，具有良好的施工效率，應用和操作過程簡單，不僅能夠保障施工質量，而且施工成本低[1]。而且鉆孔灌注樁施工技術的應用不會受到土壤、地層和地下水等因素的影響，在復雜的施工環境以及山區都能夠順利施工，因此，在公路橋梁施工中要加強對鉆孔灌注樁施工技術的應用。

2.2 抗震能力強

我國部分地區地震頻發，公路橋梁更重視其基礎結構的抗震能力。而鉆孔灌注樁施工技術能夠加固坑基礎，保障基礎結構的穩定性，在很大程度上加大了公路橋梁的承載力，加強了坑基礎的結構的穩定性能。比如，在施工期間，通過對錨桿長度的優化，能夠對橋梁主體進行調節，使其與橋墩土層和橋梁主體結構進行緊密連接，如此一來，橋梁的整體結構的穩固性會更高，通過加強橋梁在地表的架設，也能夠提高公路橋梁的抗震性[2]。

2.3 承載力強

隨著交通量的增多和經濟的逐步發展，公路橋梁需要承受更多的車流量。但是，由于公路橋梁施工會受到河道和水路環境的限制，因此，公路橋梁工程對承載力的要求更高。而通過對鉆孔灌注樁施工技術的合理應用，能夠提升橋梁與地表的融合效果，從而提升了公路橋梁結構的承載力，進一步延長了公路橋梁的使用期限。

3 鉆孔灌注樁施工

3.1 前期準備施工

施工人員在利用鉆孔灌注樁施工技術落實到本工程施工作業時，要做好前期準備工作，明確現場施工條件，提高施工技術應用的準確性，最大程度減少可能產生的問題。一方面，設計人員、施工人員和管理人員要協同開展現場勘查，勘測施工場地，掌握具體的地形條件，形成相應的地質環境正式報告或者設計圖紙，保存與現場施工相關的數據信息，找到最佳的施工方案。設計人員要保證工程項目建設施工圖紙的嚴謹性，針對其中可能產生的問題提出應急解決預案，分析預測該事件是否會突然發生，從而減少項目建設施工中可能產生的事故問題。另一方面，要做好材料準備工作。鉆孔灌注樁施工技術在本工程應用中需要利用多種規格、參數的材料，施工單位需要在項目建設施工中做好材料采購工作，分析材料預算，嚴格控制原材料的整體質量，選擇完全符合現場施工標準的生產材料，加強材料質量管理實效性。

3.2 護筒埋置

在鉆孔灌注樁技術中，護筒埋設是最基礎屬于關鍵環節之一。首先，護筒埋設前，應根據實際情況對護筒進行合理選擇和定位；在設計時可考慮將沉渣量控制在一定范圍內，減少對周圍土體的擾動。其次，對于不同深度處采用合適的護筒埋深保證灌注過程中護筒與孔壁之間具有較高的接觸面積，從而達到良好的密封效果。另外，要想護筒與樁之間的中心線重合，必須將護筒底端的水平投影線對準孔中心，樁的直徑應小于護筒，且選擇6mm 直徑的鋼板作為護筒制作材料，防止過大過小引起護筒傾斜。由于護筒為鋼筋混凝土結構，在安裝時要特別注意焊接工藝。為了避免應力集中，可以采取適當減小管節長度或增加箍筋等措施提高抗拔力。

3.3 泥漿和護壁的制作

泥漿的調配需要結合工程場地的土質情況和工程的實際狀況，依照規定進行配比，避免因泥漿過于稠或稀產生的安全問題。具體而言，就是將制作所需要的黏土，用工具敲擊打碎，將碎黏土放置于護筒中，利用沖擊錘良好的沖擊夯實作用，對灌注樁進行沖擊加固，同時將剛放置之黏土擊打成本工程所需要的高質量泥漿，再進行后續鉆孔作業。

3.4 鉆孔

鉆孔施工開展的質量將會直接影響鉆孔灌注樁施工工作的質量和安全性，因此，必須嚴格重視，堅決杜絕因操作問題引發的后續安全隱患。在鉆孔作業中，應根據當地土壤情況和地質條件，同時結合本工程的實際情況，選擇合適的鉆孔和鉆機的配合形式，以此保證工程方案的可行性以及工程方案和實際施工的適應性。比如，在作業中，當鉆孔中出現障礙物或阻礙正常鉆孔作業時，應采用黏土填埋壓平后再進行后續作業。鉆孔作業也需要保證工程記錄的及時性，專業施工人員必須隨時跟隨作業人員進行現場記錄，觀察注意土質和土層結構的變化，及時將施工作業和記錄的地質區域構造剖面情況進行核對[3]。

3.5 清孔

清孔操作在本工程鉆孔灌注樁施工中不容忽視，這個環節的工作主要是為了解決鉆孔施工中遺留下來的施工廢物，為后續施工作業的開展提供清潔的工作平臺。所以，在完成鉆孔施工作業后，施工人員不能直接放置鋼筋籠或者開展混凝土灌注施工作業，否則很難達到工程的施工要求。因此，需要對鉆孔位置以及鉆孔中多余的泥漿和泥渣等進行清理，為鉆孔角度、位置及深度等數據的確定打好基礎。

3.6 制作與安裝鋼筋籠

鋼筋籠的制作和安裝是鉆孔灌注樁施工技術中的重要環節。鋼筋籠的質量直接影響工程的質量。首先，在制作鋼筋籠前，施工人員必須確保用于制造鋼筋籠的材料符合要求。在制造鋼筋籠之前要仔細研讀工程的施工圖紙，根據要求進行制作。其次，鋼筋籠安裝的環境以及安裝的方法也會影響到安裝質量。安裝時應仔細勘查現場情況，選擇適當的安裝方法。最后，懸掛部位也會影響鋼筋籠的安全性，需要選取正確的懸掛部位。為了增強鋼筋籠的穩定性，施工人員一般選用高三毫米以上的鋼板，以保證鋼筋籠受到足夠的防護。此外，在焊接鋼筋籠時，要多增加焊點，以增強鋼籠的安全性和強度。

3.7 灌注水下混凝土

混凝土灌注采用導管進行灌注，內徑為20～30cm。導管要進行水密試驗和接頭抗拉試驗。水下混凝土的配合比要嚴格進行控制，坍落度應在18～22cm，可根據灌注設備進行適當調整。單根樁應在首批混凝土初凝前完成灌注，首批混凝土灌注要高于導管底部1m 以上保證導管的埋深。灌注過程要連續不中斷，灌注過程中要保持導管的埋深不小于2m 否則易造成泥漿進入導管。灌注剛開始時應緩慢進行防止鋼筋籠上浮，當混凝土高于鋼筋籠底部4m 以上位置時可按正常速度進行灌注。灌注到樁頂后應進行超灌，一般超灌0.5m。施工中還要特別注意對于一些大型樁的灌注在施工前要充分考慮混凝土的供應能力、運輸能力、進場便道的通行條件等因素。否則受上述因素影響極易造成施工中斷時間過長產生斷樁事故。質量檢測成樁后應對樁基進行相關質量檢測，以此判斷樁基質量是否合格。檢測項目一般為混凝土強度、樁身完整性。混凝土強度采用灌注時預留的混凝土抗壓試塊進行28d 抗壓試驗。

4 鉆孔灌注樁施工質量優化措施

4.1 優化施工工藝

在公路橋梁工程項目施工前，相關人員要以項目需求和實際情況為基礎，制訂合理、有效的施工計劃，施工計劃中應明確對鉆孔灌注樁施工技術的具體應用，同時，應確保其具有合理性和科學性。在施工計劃中，要明確各部門的具體分工、施工計劃和人員安排等有關的規劃，并要對公路橋梁工程中所涉及的設備以及材料等進行說明。另外，相關部門在進行工作之前，應當對氣候變化、水文地質、周圍環境等因素進行全面的考量，并對工程項目展開全方位分析，了解工程特征，確定鉆孔灌注樁施工技術的重點，并在施工過程中尋求相應的解決方法。

4.2 設置專門質量檢查小組， 保證項目質量滿足建設要求

在公路橋梁工程項目中，管理人員要想對鉆孔灌注樁施工的全過程進行嚴格的質量管理，可以成立專門的質量檢查團隊對其進行管理。

首先，在質量管理工作開展期間，質量檢測團隊應將自身的質量檢測管理職能充分發揮出來，同時，要運用科學、有效的管理措施檢測分析每道工序的質量狀態以及質量管理的落實情況，以此形成完整的檢查記錄，并向監理單位報驗。

其次，關于鉆孔灌注樁施工過程的檢查以及驗收，不僅需要達到相關質量標準，還要滿足合同文件的要求。與此同時，為了避免產生施工質量風險，施工操作以及每項工程的驗收都需要通過工程管理人員、質檢人員和驗收小組。進行質量檢測時，如果施工質量達不到要求，那么相關人員應及時采取針對性的措施進行解決[4]。

最后，鉆孔灌注樁施工材料正式入場前，質量檢查小組需要指派專業人員檢測分析施工材料的質量規格、性能、配置數量等多個方面。確保施工材料能夠達到相關標準以及相關技術規程要求，若達不到要求，則不能入場。達到質量要求的材料入場之后，相關負責人員應做好施工材料的分類工作，同時，為了防止材料出現破損等問題，還要將材料分類堆放。

4.3 做好鉆孔灌注樁施工現場的安全管理

由于鉆孔灌注樁施工現場的危險性較高，因此，必須采取科學、嚴格的安全管理措施。在施工前應根據施工現場的情況編制安全施工方案，并組織安全技術交底，明確各項安全措施和安全責任，確保施工過程中的安全可控。

一方面，在施工現場應設立安全管理機構，明確各自職責，并配備專業的安全保障人員，進行現場安全管理。在施工現場應做好通風、排水、防雷、防爆、防腐蝕等方面的措施。在施工現場設置相應的警示標志，明確安全區域和危險區域，并對施工現場進行定期檢查和安全巡視，及時發現和解決安全隱患。

另一方面，鉆孔灌注樁施工現場存在很多的安全風險，如鉆孔設備的高速旋轉、鉆孔過程中的沖擊和振動、樁身沉降引起的倒塌等。因此，而且在進行作業時，施工人員必須穿戴符合國家標準的防護服、防護鞋、安全帽等防護裝備，并嚴格按照規定的施工程序和操作規程進行作業。除此之外，施工人員還應按照施工規范要求進行操作，以免發生安全事故。

4.4 重視鉆孔灌注樁施工注意事項

客觀來講，測位定量精確效果在很大程度上會對孔位準確性以及鉆孔垂直度控制效果產生直接影響，因此，施工單位應高度關注公路橋梁工程測位定量問題。

首先，在施工作業之前，施工單位需要對鉆機安裝以及護筒埋設等關鍵步驟進行測位定量，并且控制好誤差問題。

其次，施工單位應對樁徑以及泥漿質量進行嚴格控制管理。其中，關于樁徑的控制管理，施工人員不僅需要對鉆頭大小進行測量分析，還要對鉆頭直徑進行精準記錄。而對于泥漿質量控制而言，除了需要對原材料進行控制管理之外，還需要對泥漿含砂率、比重等重要指標進行控制管理。然后，對于施工作業期間存在的質量通病問題如孔壁坍塌，建議施工人員應該主動結合問題表現以及成因，分析坍塌事故會對井身質量安全構成的危害影響，并且制定針對性解決方案，避免對下一道工序操作以及質量安全造成負面影響[5]。

最后，鉆孔灌注樁施工作業結束之后，相關技術對其各方面的性能以及質量規格進行檢測分析，可以從樁位設計、孔深控制以及混凝土強度等重要指標方面進行檢測分析。

5 結語

綜上所述，根據上文可知，對于鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程施工中的應用，施工人員需要掌握具體的技術方法，明確各個流程的施工要求，全面提高混凝土結構的安全性和穩定性。與此同時，相關管理人員要對施工人員的操作進行監督管理，確定鉆孔灌注樁施工技術的應用要點，使其能夠長期處于穩定狀態，解決鉆孔灌注樁施工中出現的技術問題，為我國公路交通運輸行業的健康、穩定發展提供保障。