公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術的應用

摘要 公路橋梁工程建設對路基穩定性和堅固性的要求較高，為規避滑坡等路害對施工質量的影響，依托工程實際，對鉆孔灌注樁施工技術應用進行深入分析，探究各施工工序的技術要點，并對施工質量進行全面檢驗，旨在為同類工程施工提供有益參考，確保公路橋梁工程的順利進行及工程質量的穩定可靠。

關鍵詞 公路橋梁工程；鉆孔灌注樁；施工技術要點；質量控制

中圖分類號 U416 文獻標識碼 B 文章編號 2096-8949（2024）18-0110-03

0 引言

鉆孔灌注樁作為公路橋梁工程中廣泛應用的一種關鍵施工技術，通過在地基上精準鉆孔，再運用混凝土與鋼筋構建樁體，以強化工程地基的穩定性。盡管鉆孔灌注樁施工技術目前已經相對成熟，但考慮該施工技術流程相對復雜，質量要求相對嚴格，若施工管理中出現疏漏，容易導致成樁質量無法滿足施工標準要求，從而造成不均勻沉降、路面斷裂等路害問題[1]。該文依托工程實例，針對鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的具體應用展開探究，對鉆孔灌注樁施工質量的提高具有重要研究意義。

1 工程概況

某公路橋梁工程項目，全長70.32 m，單幅橋寬13 m，跨徑為17 m+28 m+17 m。工程上部結構為采用預應力混凝土現澆筑箱梁，0#和3#橋臺采用雙柱埋置式，配置2根1.6 m的樁基；1#和2#橋墩采用花瓶墩的形式。工程地基厚度1.5 m，承臺1.8 m，同樣配置2根1.6 m的樁基，所有樁基均為鉆孔灌注樁。

2 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術應用

2.1 施工部署

根據工程建設情況，需要兩臺大孔徑旋挖鉆機支持，配合部分回旋鉆進行鉆孔灌注樁施工，設備采用履帶式運行形式，施工設備部署如圖1所示。

2.2 施工準備

施工準備的首要環節是現場勘測，以詳細了解施工現場的具體情況，并平整現場，將現場垃圾清理干凈，搭設鉆孔灌注樁施工所需的臨時設施，包括但不限于臨時供水、供電系統及施工便道[2]。之后進行測量，放樣樁位，建設泥漿循環、儲備、凈化、排放等基礎設施，準備好施工所需的設備和相關材料，便于后續施工管理工作的開展。其次，施工準備階段需要對場地標高進行復測，加強現場施工管理，確認機械配套設施及施工工藝參數，提前做好技術交底[3]。最后，施工準備階段還需要對機具設備進行測試，確保機具試運行符合工程要求，詳細記錄，待監理簽字確認后才允許施工。

2.3 鉆孔測量定位

根據現場勘測的情況，科學設置平面坐標控制網，利用GPS、全站儀等設備精準放樣，嚴格依據工程設計圖紙進行測量定位，通過混凝土固定基準點，做好防護措施[4]。同時精確測量護筒口標高，準確記錄后交由監理單位進行驗收。

2.4 護筒埋設

對于護筒埋設而言，根據施工技術要求確定埋設位置，定位允許偏差5 cm。在護筒埋設的過程中，先于定位處挖出超護筒外徑80～100 cm的圓坑，填筑厚黏土并分層夯實。根據施工設計于鉆孔灌注樁附近對十字控制樁進行布設，準確標出鉆孔中心位置，吊入護筒，利用十字線定位確保護筒中心與鉆孔中心對齊，采用垂球或水平尺檢測是否有效垂直。然后向護筒坑內回填黏土，利用分層夯實的方式確保填土的密實度。需注意，分層夯實過程中應避免護筒出現偏斜，護筒頂端要超出地面0.3 m，避免垃圾、雜物掉落護筒之中，護筒底部要超出地下水位2 m以上，避免出現塌孔。

2.5 鉆孔

鉆孔前做好鉆機安放工作，確定鉆機位置后加強對鉆機底座、頂端等位置的控制，確保鉆機的平穩性，規避設備位移。同時，鉆機安放完成后要保證鉆頭中心與護筒中心相互垂直，起重滑輪也需垂直于護筒中心[5]。待確保各設備均處在合理狀態時，即可開始沖鉆作業。鉆孔過程中需同步灌注泥漿，根據現場土層情況對泥漿相對密度進行科學把控，泥漿技術指標如表1所示。鉆孔時需要確保孔內的水位高度比地下水位高出1 m，比護筒頂端低0.3 m，避免溢出。掏渣后，需要及時補水，有效處理松散土層。為提高鉆孔效率，可以采用高頻率、小沖程的濃泥漿對鉆孔進行沖砸。此外，針對微/弱風化泥灰巖的情況，可以投入一定的小片式黏土進行墊平，再進行沖砸，避免出現坍孔或斜孔等情況。

2.6 檢孔與清孔

鉆孔完成后利用檢孔器對孔進行嚴格檢查，檢孔器外徑略超過鉆孔樁，由鋼筋籠組成，檢查內容為檢孔器能否抵達原鉆孔的深度，若無法抵達則可能發生斜孔或縮孔的情況，需要實施針對性管控措施。鉆孔施工完成后需要及時進行清孔，將鉆頭提升至坑底20～30 cm處，回轉鉆頭，持續泵入泥漿，從而置換出孔內的原有泥漿，掏出沉渣與其他雜物，使孔底與水下混凝土完全接觸，確保鉆孔灌注樁達到設計承載力[6]。再次測量孔底標高，檢測成孔質量是否達到施工設計要求，成孔質量標準如表2所示。需要注意，不可采用深鉆孔底的方式替代清孔作業。

2.7 下鋼筋籠

清孔后在坑內下鋼筋籠，鋼筋籠的主筋采用雙面搭接焊方式，鋼筋籠的制作偏差范圍控制如表3所示。同時利用水泥砂漿制成混凝土墊塊作為鋼筋籠主筋的保護層，墊塊間隔2～4 m，利用主筋穩固墊塊。鋼筋籠制作完成后嚴格根據設計要求，設置籠體和孔口標高，在孔口機架底盤處固定鋼筋籠，并于孔口處設置定位圈筋，將鋼筋籠掛在十字線的中心位置，保證鋼筋籠準確下入孔中。

2.8 混凝土灌注

混凝土灌注是鉆孔灌注樁施工技術中的關鍵工序，需要嚴格把控作業質量。作業過程中可以采用下式對初灌量v計（單位：m3）進行詳細計算。

當初灌量達到設計要求后，及時測量初灌混凝土高度，并計算導管的初次埋深，保證滿足設計要求后即可開展下次灌注。此過程中若發現導管水位出現急劇升高，說明灌注過程可能發生異常，需采用針對性措施處理。

初灌完成后測定孔底沉渣厚度，未達要求時需要二次清孔，清孔泥漿的相對密度在0.5～1.1之間，含砂率應小于3%。之后即可開展后續的水下混凝土灌注。工程選用C30水泥，坍落度設置為180～220 mm。灌注過程中導管底部與孔底間距控制在0.3 m以上，導管埋深超過0.8 m。灌注過程中根據樁長控制灌注量在0.2 m3左右浮動。導管應長于樁長，導管埋深控制在2～6 m。灌注過程中需要對混凝土關注量進行勻速控制，待混凝土灌注至樁頂標高時，即可進行鑿樁作業，以保證樁頂的施工質量。混凝土灌注面超過設計高程1 m以上，作業過程中需要定期隨機取料進行抗壓強度試驗。灌注完成后回填砂石避免影響鄰樁的施工質量。灌注過程中需要注意，如果導管中混凝土并未處在飽和狀態，其中存在空氣，灌注過程應緩慢進行，避免導管中出現高壓氣囊導致橡皮墊被擠出，從而發生導管漏水。此外，在混凝土灌注即將完成前，由于導管內混凝土液面出現降低，管內壓力減少，管外泥漿和渣土的稠度有所增大，混凝土難以實現頂升。針對這種情況，需要從樁孔處加水對泥漿進行稀釋，并掏出沉淀土，從而確保混凝土灌注施工可以順利完成。對于導管的拆除而言，控制導管埋設最佳時間在2～2.5 h，之后即可拆管，嚴格控制拆管時間在5～15 min，規避泥漿因拆管時間過長而發生凝固。拆管完成后立即清洗管內殘留，便于后續重復使用。對于最后一段較長的導管進行拆除時，應合理控制拔出速度，勻速拔出，規避樁頂處的沉淀泥漿進入導管下方形成泥心，影響施工質量。混凝土灌注施工完成后需要立即養護，可以采用挖土埋置的方式，從而保證樁體的實際強度符合施工要求，避免樁體長期暴露在外而遭到破壞。控制養護時間在28 d，之后即可從樁頭開挖，鑿除樁基表面浮漿至與設計標高相符。

2.9 施工質量檢測

采用低應變法對樁身進行阻抗變化強度檢測，用于驗證成樁質量。在樁身頂面中心處布置4個測點，去除測點表面浮漿，經平整化處理后安裝傳感器。采用基樁動測儀在測點處進行小幅度敲擊，次數在10次以上。工程中隨機選取5根樁進行檢測，控制錘擊波速為4 000 m/s，具體檢測數據如表4所示：

檢測結果顯示，選取的5根樁其樁身質量均符合施工技術要求，Ⅰ類樁3根，Ⅱ類樁2根，證明工程應用的鉆孔灌注樁施工技術符合施工設計要求。

3 結語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中具有廣泛應用。該文通過對實際工程案例中鉆孔灌注樁施工前期部署、準備及各項施工工序的分析、總結，歸納出相關施工要點，旨在保證工程施工科學性與經濟性的同時，持續優化鉆孔灌注樁施工技術在工程中的應用水平，進一步促進公路橋梁工程質量的提升。

參考文獻

[1]楊勇.公路橋梁項目鉆孔灌注樁混凝土超灌控制措施探討[J].交通世界，2023（36）：133-135.

[2]閆曉新.鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁工程中的應用[J].交通科技與管理，2023（22）：149-151.

[3]師曉輝.鉆孔灌注樁施工技術在公路橋梁施工中的應用[J].運輸經理世界，2023（30）：98-100.

[4]馬輝.公路橋梁樁基礎鉆孔灌注樁施工的關鍵技術研究[J].工程建設與設計，2023（17）：174-177.

[5]陳國瑞.公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術[J].交通世界，2023（9）：169-171.

[6]胡躍華.公路橋梁項目中鉆孔灌注樁施工技術分析[J].四川建材，2023（2）：121-122.

[7]楊鐵軍.橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的應用[J].黑龍江交通科技，2022（10）：103-105.