李聞航

（中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

道橋施工中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用研究

李聞航

（中鐵四局集團(tuán)第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展，對(duì)道橋的施工質(zhì)量提出了更高的要求，而鉆孔灌注樁技術(shù)在確保道橋施工質(zhì)量中發(fā)揮重要的作用，提高了道橋工程的穩(wěn)定性。因此，本文實(shí)際工程為例詳細(xì)的闡述了鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用，并分析了一些常見(jiàn)問(wèn)題及有效措施，為我國(guó)道橋施工中的鉆孔灌注樁技術(shù)水平的進(jìn)一步提升做出貢獻(xiàn)。

道路橋梁；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；保障措施

1 引言

道橋工程是我國(guó)城市基礎(chǔ)建設(shè)中的重點(diǎn)部分，和社會(huì)的發(fā)展有著緊密的聯(lián)系，社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的革新促使了我國(guó)道橋的快速發(fā)展。鉆孔灌注樁是道橋施工中關(guān)鍵的施工技術(shù)，面臨著很大的施工壓力，根據(jù)道橋工程的需求，需要對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，確保我國(guó)道橋工程項(xiàng)目順利實(shí)施，提升道橋施工質(zhì)量，保證道橋工程在運(yùn)行期間的穩(wěn)定性。

2 道橋施工中的鉆孔灌注樁技術(shù)

隨著我國(guó)道橋工程的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁是道橋工程中應(yīng)用最為普遍的技術(shù)，在保障道橋質(zhì)量上發(fā)揮著重要的作用。然而鉆孔灌注樁施工技術(shù)的工藝比較復(fù)雜，且直接關(guān)系到道橋工程的安全與應(yīng)用，因此施工企業(yè)在道橋工程施工中應(yīng)合理應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，充分發(fā)揮鉆孔灌注樁技術(shù)在道橋工程中的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)道橋工程的具體情況合理選擇鉆孔灌注樁技術(shù)，鉆孔灌注樁技術(shù)主要有以下兩類：①全套管類型，其屬于一種新興技術(shù)，使鉆孔灌注樁的施工流程得到很大的簡(jiǎn)化，一般鉆機(jī)到位后，就能夠進(jìn)入鉆孔環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了人力、物力；②泥漿壁類型，需要施工單位配比泥漿，為鉆孔提供保護(hù)作用，維護(hù)鉆孔灌注樁的質(zhì)量性能，這類技術(shù)在保證道橋工程的穩(wěn)定性中更有優(yōu)勢(shì)，降低了鉆孔灌注的過(guò)程發(fā)生坍塌問(wèn)題的幾率，近幾年，泥漿壁型鉆孔灌注樁技術(shù)在道橋工程中應(yīng)用比較廣泛。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)在道橋施工中的應(yīng)用

3.1 工程概況

北環(huán)路蘭州城市東西大通道之一，同時(shí)也是蘭州市場(chǎng)規(guī)劃的“二環(huán)路”重要組成部分。第Ⅳ標(biāo)起點(diǎn)樁號(hào)為K27+165.205，終點(diǎn)樁號(hào)為K28+400，全長(zhǎng)1.235km。本施工段主要施工任務(wù)有橋長(zhǎng)245m的棗樹(shù)溝大橋、路基、白石頭隧道等。由工程地質(zhì)勘查可知該施工段為濕陷性黃土，因而本工程采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，其施工流程如圖1所示，文章對(duì)其關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行如下探討。

圖1 鉆孔灌注樁施工流程圖

3.2 埋設(shè)護(hù)筒

孔壁是否坍塌是鉆孔成敗的關(guān)鍵，當(dāng)鉆孔較深時(shí)，地下水位以下的孔壁土受到靜水壓力的作用可能發(fā)生坍塌或流砂現(xiàn)象，而護(hù)筒在預(yù)防孔壁坍塌中起著一定的防護(hù)作用。根據(jù)采用的材料可將護(hù)筒分為木材、鋼材和鋼筋混凝土三種，本工程采用的是鋼護(hù)筒。護(hù)筒必須具有足夠的強(qiáng)度、良好的密封性，且其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆孔灌注樁鉆孔直徑。護(hù)筒的埋深不得小于1.5m，其頂端應(yīng)高層地面不小于0.5m，起到隔離地表水、保護(hù)孔口地面，鉆頭導(dǎo)向和固定樁孔位置的作用，頂端通常設(shè)置溢漿口。為確保鉆孔的精確度，需要適當(dāng)調(diào)整護(hù)筒的垂直度，盡量使護(hù)筒中心線與樁基礎(chǔ)的中心線重合，或偏差控制在允許的范圍內(nèi)，并保證護(hù)筒的穩(wěn)定性。

3.3 制備泥漿與護(hù)壁

在本工程施工的過(guò)程中，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和道橋工程土質(zhì)條件，科學(xué)配置護(hù)壁泥漿，控制水、粘圖和添加劑的比例，使泥漿的比重和粘度都滿足本工程的施工要求：膠體率不得小于96%，相對(duì)密度1.2，粘度控制在26～30之間。在施工泥漿配置的過(guò)程中應(yīng)按表1的規(guī)定進(jìn)行，對(duì)于廢棄泥漿應(yīng)按國(guó)家規(guī)定進(jìn)行處理，嚴(yán)禁隨意丟棄。

表1 泥漿護(hù)壁規(guī)定要求

3.4 成孔

本工程采用鉆機(jī)正循環(huán)成孔，泥漿護(hù)壁，三翼單腰帶刮刀鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，正循環(huán)兩次清孔的工藝如表2所示。

表2 成孔灌裝各工藝簡(jiǎn)介

3.5 清孔

本工程采用二次清孔法，鉆孔結(jié)束后利用鉆桿進(jìn)行第一次清孔，利用大密度泥漿清除孔內(nèi)的沉渣，確保孔底沉渣清理干凈。在鋼筋籠和導(dǎo)孔下放后進(jìn)行第二次清孔，第二次清孔的作用是將孔內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈并適當(dāng)稀釋孔內(nèi)的大密度泥漿，這樣才能確保水下混凝土的澆灌質(zhì)量，一般控制沉渣的厚度不超過(guò)10mm。

3.6 鋼筋籠的安裝

為確保鋼筋籠混凝土保護(hù)層厚度滿足要求，在鋼筋籠的上、下端和中間每隔2m設(shè)置4個(gè)同一截面的鋼筋“耳環(huán)”。在進(jìn)行鋼筋籠吊裝之前，首先應(yīng)采用探孔器對(duì)鉆孔進(jìn)行檢測(cè)，探孔器的直徑應(yīng)和鉆孔的直徑相符，主要檢測(cè)鉆孔內(nèi)是否發(fā)生坍塌和孔壁是否存在影響鋼筋下放的障礙物，比如樹(shù)根、突出尖石等，以確保鋼筋籠能夠順利進(jìn)行安裝。鋼筋籠吊裝是應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位，保證鋼筋籠的豎直孔徑，其要輕放、慢放，當(dāng)遇障礙物時(shí)要慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使鋼筋籠順利下落，方無(wú)效時(shí)，應(yīng)立即停止下落，查明原因并進(jìn)行有效處理后再進(jìn)行下放。嚴(yán)禁鋼筋籠高起猛落，強(qiáng)行下放，防止鋼筋籠和孔壁發(fā)生碰撞而引起坍塌問(wèn)題。入孔后要牢固定位，確保偏差在50mm以下，并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。

3.7 水下混凝土灌注技術(shù)

鋼筋籠安裝完成后應(yīng)立即進(jìn)行導(dǎo)管的安裝。本工程導(dǎo)管采用的是壁厚4mm內(nèi)徑30cm的鋼管，每節(jié)的長(zhǎng)度為2m，另設(shè)有長(zhǎng)度為0.5～1.0m調(diào)整節(jié)，最低端一節(jié)的長(zhǎng)度為4.9m，導(dǎo)管的長(zhǎng)度需要根據(jù)孔深確定。導(dǎo)管的兩端采用法蘭盤(pán)進(jìn)行連接，為防止漏水可墊橡皮圈。在進(jìn)行混凝土澆筑前必須對(duì)導(dǎo)管的密封性進(jìn)行檢查，確保導(dǎo)管密封不滲水。導(dǎo)管居中后慢慢的伸入到離孔底0.3～0.4m處，如圖2所示。導(dǎo)管上口和集料斗連接，并加設(shè)隔水板。待集料斗中的混凝土量達(dá)到要求后，慢慢放開(kāi)隔水板栓，混凝土從集料斗經(jīng)導(dǎo)管迅速下落，如果出現(xiàn)水位驟漲外溢現(xiàn)象，說(shuō)明混凝土順利灌入孔內(nèi)。隨著混凝土量的不斷增加，導(dǎo)管內(nèi)的水會(huì)被全部壓出，并使導(dǎo)管下口埋入孔內(nèi)混凝土內(nèi)不低于1.0m，隨著混凝土灌注的增加，孔內(nèi)初期灌注的混凝土和上面的水、泥漿被不斷的上升，隨著導(dǎo)管的不斷提升和拆除，直至鉆孔灌注混凝土完畢。水下混凝土的灌注是鉆孔灌注樁施工最后一道關(guān)鍵性的工序，其施工質(zhì)量對(duì)樁的質(zhì)量造成直接的影響，因此必須注意以下幾點(diǎn)：

圖2 導(dǎo)管下放示意圖

（1）原材料要求：做好水下混凝土的配合比設(shè)計(jì)，混凝土必須具有良好的和易性和流動(dòng)，碎石的最大粒徑不超過(guò)4cm。本工程混凝土的坍落度控制在200mm作用，水泥的用量為320kg，水灰比控制在0.53，砂率為42%。

（2）確保首批混凝土的數(shù)量。為確保首批混凝土能夠?qū)?dǎo)管內(nèi)的水全部壓出并滿足導(dǎo)管初次埋入深的要求，集料斗的混凝土量必須充足，攪拌均勻，防止混凝土因離析而發(fā)生卡管現(xiàn)象。水下混凝土的灌注必須連續(xù)進(jìn)行，嚴(yán)禁中斷灌注。

（3）在水下混凝土灌注的過(guò)程中，要隨時(shí)對(duì)孔內(nèi)混凝土高度和導(dǎo)管的埋深進(jìn)行測(cè)量并記錄，防止過(guò)猛的提升導(dǎo)管，保證管底埋入混凝土內(nèi)的深度滿足要求，防止導(dǎo)管埋深過(guò)淺而導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水而造成夾泥斷樁，此外，導(dǎo)管也不能埋入過(guò)深，確保管內(nèi)混凝土能夠順利壓出或順利提升被埋的導(dǎo)管，防止因中止灌注而造成的斷樁。埋管的深度應(yīng)控制在2～6m。本工程鋼筋籠處于懸空狀態(tài)，待混凝土接近鋼筋籠底部時(shí)，為防止鋼筋籠上浮，此時(shí)要適當(dāng)降低混凝土的灌注速度，在混凝土進(jìn)入鋼筋籠1～2m時(shí)，適當(dāng)提升導(dǎo)管，以減小導(dǎo)管的埋深并增大鋼筋籠下部的埋深。

（4）混凝土的灌注高度高出設(shè)計(jì)值的50～100cm，為保證樁頂混凝土的質(zhì)量，應(yīng)及時(shí)將這些范圍內(nèi)的浮漿和混凝土鑿除，待混凝土灌注完畢后應(yīng)及時(shí)吊出鋼護(hù)筒，并將多余的混凝土清理干凈，清理完后樁的高度還應(yīng)高于設(shè)計(jì)值不小于20cm，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后再將其鑿除到設(shè)計(jì)標(biāo)高。水下混凝土灌注結(jié)束時(shí)，應(yīng)對(duì)灌樁的高度進(jìn)行測(cè)量，確保混凝土灌注高度滿足要求，然后進(jìn)行樁的養(yǎng)生，并進(jìn)行成樁檢測(cè)。

5 結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工技術(shù)在道路橋梁施工中具有良好的適應(yīng)性。而鉆孔灌注樁施工屬于隱蔽性比較強(qiáng)的工程，在道橋施工中人們很容易忽視一些關(guān)鍵點(diǎn)，因此必須加強(qiáng)道橋工程鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，規(guī)范施工操作，優(yōu)化鉆孔灌注樁施工工序，不斷提升道橋鉆孔灌注樁的施工水平，推動(dòng)網(wǎng)購(gòu)道橋建設(shè)的快速發(fā)展。

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