唐夏明

（中鐵上海工程局集團(tuán)第五工程有限公司廣西南寧　530000）

分析高速鐵路大橋鉆孔樁施工技術(shù)

唐夏明

（中鐵上海工程局集團(tuán)第五工程有限公司廣西南寧530000）

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使高速鐵路大橋工程隨之增加。鐵路橋梁建設(shè)項(xiàng)目通常會(huì)具有跨時(shí)長(zhǎng)、設(shè)計(jì)難度大、資金投入多、建設(shè)領(lǐng)域廣泛以及施工技術(shù)運(yùn)用復(fù)雜的特點(diǎn)，做好鐵路橋梁工程的施工工藝十分重要。其中，鉆孔樁施工就是高速鐵路大橋工程的重要組成部分。本文主要探討了高速鐵路大橋鉆孔樁在施工工程中的主要技術(shù)要領(lǐng)，以期提高鐵路橋梁建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量和效率，促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

高速鐵路大橋；鉆孔樁；施工技術(shù)

1　前言

高速鐵路大橋工程屬于國(guó)家的基礎(chǔ)性建設(shè)，對(duì)人民的生活水平以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展均具有重要的作用。在高速鐵路大橋工程的建設(shè)過(guò)程中，鉆孔樁施工是一個(gè)十分重要的組成部分，鉆孔樁施工技術(shù)的好壞直接關(guān)系著整個(gè)高速鐵路大橋工程建設(shè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量。由于高速鐵路大橋的施工程序較復(fù)雜，因此，對(duì)每個(gè)施工工序的技術(shù)要求都比較高。其中任何一個(gè)施工工藝出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致高速鐵路大橋工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，加大對(duì)鉆孔樁施工技術(shù)的質(zhì)量管控工作十分關(guān)鍵。

2　鉆孔樁施工相關(guān)準(zhǔn)備工作

2.1技術(shù)交底

鉆孔樁施工是高速鐵路大橋施工的重要組成部分，并具有施工復(fù)雜的特點(diǎn)，因此，做好技術(shù)交底工作十分重要。首先，應(yīng)該將勘察過(guò)程中所搜集的基礎(chǔ)資料作為依據(jù)，并結(jié)合施工區(qū)域的土壤特征、土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及開(kāi)挖難度等內(nèi)容，就施工方案中存在的不合理之處展開(kāi)探討。在達(dá)成共識(shí)后，再確定最佳的施工方案。通過(guò)技術(shù)交底工作，可以有效避免返工的問(wèn)題，同時(shí)，也可以節(jié)省建設(shè)項(xiàng)目的造價(jià)成本，進(jìn)而確保工程的施工質(zhì)量和效率。

2.2整理場(chǎng)地

比較密實(shí)而平整的施工地面是高速鐵路大橋進(jìn)行鉆孔樁施工的重要條件，如果施工地面存在松軟泥濘或者坑洼不平的情況，在施工時(shí)，則會(huì)因重心不穩(wěn)而產(chǎn)生機(jī)械沉陷或者側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)。這不僅會(huì)給施工帶來(lái)不便，也會(huì)威脅施工作業(yè)人員的生命安全。因此，施工人員在牽引挖鉆機(jī)械時(shí)，應(yīng)該先將機(jī)械進(jìn)行作業(yè)活動(dòng)范圍的土層進(jìn)行平整和壓實(shí)，以為鉆孔樁施工創(chuàng)造出適宜的施工環(huán)境。如果遇到樁位碰巧處于水中的問(wèn)題，則應(yīng)用土將鐵路橋梁施工沿線的橫穿水體區(qū)進(jìn)行土圍堰的填筑，以確保其中心區(qū)域與兩側(cè)水體的斷流，再抽盡剩余的水量，并換填沉積在水體底部的淤泥[1]。

2.3埋設(shè)護(hù)筒

在高速鐵路大橋建設(shè)過(guò)程中，護(hù)筒通常會(huì)選擇使用工具式的鋼護(hù)筒。首先，應(yīng)該確定準(zhǔn)確的位置，再進(jìn)行護(hù)筒的埋設(shè)。利用粘性土填實(shí)護(hù)筒和坑壁間的縫隙后，保持泥漿溝與護(hù)筒排漿口之間的連通性。此時(shí)，要注意，護(hù)筒的中心線和樁位線之間的偏差應(yīng)該控制在50mm內(nèi)，不能過(guò)大。粘性土中護(hù)筒的埋深應(yīng)該控制在1m左右，護(hù)筒的上口頂部需高于地面的距離應(yīng)控制在100～ 150mm之間。此外，施工人員應(yīng)使孔內(nèi)漿面超出地下水位約1m的距離，進(jìn)而有效避免泥漿面層的上下浮動(dòng)而導(dǎo)致坍孔的問(wèn)題發(fā)生。

2.4鋪設(shè)泥漿池的注意事項(xiàng)

施工人員在鋪設(shè)泥漿池的過(guò)程中，應(yīng)確保泥漿池與地界線距離約為100cm，并根據(jù)施工需要確定鋪設(shè)深度；施工人員在配置泥漿時(shí)，不能隨意更改操作步驟，具體操作流程可參考圖1；將全部材料均放入攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行攪拌，時(shí)間應(yīng)控制為10min以上，并在鋪設(shè)結(jié)束后的泥漿池中進(jìn)行第二次攪拌。

圖1　泥漿配置操作流程圖

3　高速鐵路大橋鉆孔樁的主要施工技術(shù)

3.1鉆孔技術(shù)

進(jìn)行鉆孔前，應(yīng)該將鉆機(jī)進(jìn)行平穩(wěn)放置，并確定鉆孔的具體位置。鉆孔通常采用泥漿進(jìn)行護(hù)壁，進(jìn)而保證孔壁在鉆進(jìn)時(shí)不出現(xiàn)坍塌的問(wèn)題。開(kāi)鉆時(shí)，施工人員應(yīng)先往孔內(nèi)進(jìn)行泥漿的灌注，同時(shí)，應(yīng)保持鉆孔泥漿超過(guò)孔外水位1～1.5m，鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)該始終使孔內(nèi)的水位超過(guò)地下水位約1.5～2m，掏渣后需要及時(shí)補(bǔ)水。在沖擊淤泥層以及粘土層的過(guò)程中，鉆頭需使用中沖程進(jìn)行沖擊；在沖擊砂層過(guò)程中，鉆頭則需使用小沖程進(jìn)行沖擊。同時(shí)，施工人員在鉆進(jìn)施工時(shí)應(yīng)根據(jù)鉆進(jìn)速度及時(shí)放入主鋼絲繩，并使鋼絲繩在沖擊時(shí)始終保持拉緊狀態(tài)，以避免鉆頭難以落至孔底或者向孔壁進(jìn)行傾斜的問(wèn)題。

3.2檢測(cè)成孔以及清孔技術(shù)

檢測(cè)成孔：鉆孔中心應(yīng)控制在±100mm之間；孔徑應(yīng)該大于設(shè)計(jì)的樁徑；傾斜度應(yīng)小于1%。完成成孔檢測(cè)并全部達(dá)標(biāo)后，才能進(jìn)行清孔的工作。清孔通?？墒褂脫Q漿法進(jìn)行，在清孔的過(guò)程中，首先應(yīng)該清洗附著在護(hù)筒壁內(nèi)的泥漿，并清除孔底泥砂和鉆渣等雜物。其中，第一次清孔是在成孔全部檢查合格后進(jìn)行；二次清孔是在鋼筋籠下好以后，在澆注混凝土前如果發(fā)現(xiàn)沉碴厚度存在超過(guò)設(shè)計(jì)要求時(shí)的情況下進(jìn)行，只有完成全部的清孔工作，才能進(jìn)行灌注水下混凝土的施工工序[2]。

3.3下鋼筋籠施工技術(shù)

施工人員應(yīng)該使鋼筋骨架具有強(qiáng)勁達(dá)標(biāo)的內(nèi)撐架，并在頂面對(duì)其進(jìn)行固定，以避免鋼筋籠在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)變形和灌注混凝土?xí)r鋼筋骨架出現(xiàn)上升；相應(yīng)的支承系統(tǒng)與中線保持一致，進(jìn)而避免鋼筋骨架出現(xiàn)傾斜甚至移動(dòng)；施工人員應(yīng)該事先設(shè)置混凝土墊塊于鋼筋骨架上，以控制鋼筋骨架和孔壁的凈距。這些混凝土墊塊應(yīng)以等距離的方式綁定在鋼筋骨架的周徑上，其沿樁長(zhǎng)的間距應(yīng)該≤2m；鋼筋骨架的底面高程偏差應(yīng)該控制在±50mm左右，檢測(cè)管內(nèi)徑的設(shè)置應(yīng)該≥50mm。

3.4下導(dǎo)管施工技術(shù)

導(dǎo)管通常選擇使用鋼導(dǎo)管，在使用前施工人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行水密以及接頭抗拉等相關(guān)試驗(yàn)的測(cè)試。進(jìn)行吊裝時(shí)，可將導(dǎo)管置于井孔的中心位置，并在混凝土灌注前實(shí)施升降試驗(yàn)，同時(shí)，要保證導(dǎo)管保持居中位置，并穩(wěn)步進(jìn)行沉放，以避免卡掛鋼筋骨架與孔壁之間發(fā)生碰撞。

3.5混凝土灌注技術(shù)

灌注混凝土?xí)r應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①第一次灌注的混凝土應(yīng)該滿足導(dǎo)管的初埋深度，并保證能夠填充導(dǎo)管底部的間隙。②在整個(gè)混凝土的灌注過(guò)程中，出料口應(yīng)保證伸入已經(jīng)完成灌注的混凝土中的深度應(yīng)該控制在1～3m之間，進(jìn)而避免泥漿沖入管內(nèi)。同時(shí)，施工人員應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)混凝土面層的實(shí)際高程情況控制好混凝土的表面與導(dǎo)管出料口的距離，并安排人員進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，以保證導(dǎo)管在無(wú)水進(jìn)入情況下完成填充工作。比如，采用泵送混凝土的方式時(shí)，應(yīng)該對(duì)泵管設(shè)置底閥等裝置來(lái)控制水與管中的混凝土進(jìn)行混合。③在高速鐵路大橋鉆孔樁施工過(guò)程中，為確保截?cái)嗝嫦碌幕炷镣耆_(dá)到強(qiáng)度要求，混凝土的灌注應(yīng)采用連續(xù)灌注的方式，直至完成灌注的混凝土頂面超過(guò)設(shè)計(jì)尺寸的1m以上為止。④泵管的拔出要在樁內(nèi)混凝土升高的過(guò)程中進(jìn)行，管底在整個(gè)混凝土的灌注過(guò)程中都應(yīng)該在混凝土的頂面以約2m的位置；當(dāng)完成灌注的混凝土頂面距離鋼筋骨架的底部只有1m左右時(shí)，施工人員則應(yīng)降低灌注混凝土的速度，以有效避免鋼筋骨架出現(xiàn)上浮的問(wèn)題。當(dāng)混凝土的拌和物上升至骨架底口約4m時(shí)，施工人員應(yīng)該提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管的底口超過(guò)骨架底部的2m以上時(shí)，才能恢復(fù)正常的混凝土灌注速度。⑤在混凝土的灌注工序即將結(jié)束時(shí)，由于導(dǎo)管中的混凝土標(biāo)高的減小，導(dǎo)管外部的渣土和泥漿稠度增加，混凝土的頂升會(huì)出現(xiàn)一定的困難，在這樣的情況下，施工人員可采用往孔內(nèi)加水的方式來(lái)稀釋泥漿，并根據(jù)情況將沉淀土進(jìn)行部分撈出，進(jìn)而保證混凝土灌注施工的順利進(jìn)行。此外，在拔出長(zhǎng)導(dǎo)管的最后一節(jié)時(shí)，要注意使用較慢的拔管速度，以避免樁頂上沉淀的泥漿在導(dǎo)管的下部生成泥心等[3]。

4　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為避免高速鐵路大橋工程中出現(xiàn)鉆孔樁施工問(wèn)題的產(chǎn)生，加強(qiáng)對(duì)其鉆孔樁施工技術(shù)的管控十分關(guān)鍵。這就要求參與高速鐵路大橋工程建設(shè)的施工、建設(shè)、監(jiān)理以及設(shè)計(jì)單位都應(yīng)各盡其責(zé)，加強(qiáng)合作和監(jiān)督，做好對(duì)高速鐵路大橋工程的鉆孔樁施工技術(shù)的管理。同時(shí)，施工單位應(yīng)注重引進(jìn)新設(shè)備和新技術(shù)建設(shè)出高品質(zhì)的鐵路橋梁工程，進(jìn)而為國(guó)家的高速鐵路建設(shè)事業(yè)提供安全的交通保障。

[1]孫振明.鐵路大橋旋挖鉆鉆孔樁施工技術(shù)與應(yīng)用探討[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014，01（04）：134.

[2]李志勇.高速鐵路大橋鉆孔樁施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，01（15）：2.

[3]劉愛(ài)林.安慶長(zhǎng)江鐵路大橋橋塔墩鉆孔樁施工關(guān)鍵技術(shù)[J].橋梁建設(shè)，2013，43（05）：13.

U445.4

A

1673-0038（2015）13-0200-02

2015-3-5

唐夏明（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事道路橋梁施工工作。