汪明輝

（宣城華安路橋工程監(jiān)理有限公司 安徽宣城 242300）

鉆孔灌注樁基礎(chǔ)在路橋施工中的運用

汪明輝

（宣城華安路橋工程監(jiān)理有限公司 安徽宣城 242300）

隨著我國科技的日益革新，我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也得到了快速的發(fā)展。路橋工程是市政工程中重要的組成部分，其工程質(zhì)量對城市交通運輸行業(yè)的發(fā)展有著極其重要的影響。鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有施工簡單、成本低、承載力良好等特點，在路橋施工中有廣泛的運用。因此，本文對鉆孔灌注樁施工技術(shù)在路橋工程施工中的運用進(jìn)行分析，并針對常見的問題，采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。

路橋施工；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；運用

引言

路橋工程施工中，基礎(chǔ)施工質(zhì)量直接決定了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，由于樁基礎(chǔ)具有很好傳遞荷載的作用，進(jìn)而保證了橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。尤其是對承載力較差的地基，樁基礎(chǔ)可以起到加固地基的作用，確?；A(chǔ)的施工質(zhì)量。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)有承載力高、施工噪聲低等優(yōu)點，樁長可以根據(jù)持力土層的起伏面變化，并按使用期間可能出現(xiàn)的最不利內(nèi)力組合配置鋼筋，鋼筋用量較少，便利施工，故運用較為普遍。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)在工程中的運用

1.1 實例分析

某市政工程共有4條道路，需架設(shè)4座橋梁，各40跨。以1號橋梁為例，橋梁總長1520m，寬30m，施工路段地質(zhì)情況主要為軟土，且含水量較大，承載能力嚴(yán)重不足。經(jīng)過現(xiàn)場勘察和專家分析后，決定采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

1.2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

1.2.1 工藝流程圖

鉆孔灌注樁施工流程如圖1所示，本工程對關(guān)鍵工序的施工技術(shù)進(jìn)行重點分析。

圖1 鉆孔灌注樁工藝流程圖

1.2.2 測量放樣和護(hù)筒埋設(shè)

（1）測量放樣。在施工前清除場地雜物，更換軟土，整平夯實，如地面松軟可能導(dǎo)致鉆孔傾斜時，可以用碎石灰土進(jìn)行地面加固。根據(jù)設(shè)計圖紙和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，利用全站儀等測量儀器確定樁基的樁位，并作好編號和標(biāo)記，并合理安排好鉆孔順序。通常是由縱橫軸線對樁位進(jìn)行控制，樁位偏差過大時，技術(shù)人員應(yīng)及時復(fù)查，確保樁位偏差范圍不超過5cm，如果偏差過大，應(yīng)重新進(jìn)行測量定位。

（2）護(hù)筒埋設(shè)。在確定樁位后，進(jìn)行鉆機就位，孔口處鉆桿中心與樁中心必須保證在同一鉛垂線上。鉆機定位后，采用挖坑埋設(shè)法進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)施工。護(hù)筒能穩(wěn)定孔壁、防止坍孔，還有固定樁孔位置、保護(hù)孔口地面、隔離地表水和起到鉆頭導(dǎo)向作用等。護(hù)筒埋深不得小于1.5m，用十字線法確保護(hù)筒中心和樁中心重合，同時用垂球檢查，保證護(hù)筒的垂直度，護(hù)筒平面位置的偏差不得大于5cm，傾斜度不得大于1%。護(hù)筒周圍采用粘土回填夯實。

1.2.3 鉆孔和清孔

鉆孔是本工程施工技術(shù)的重點，因此提高鉆孔技術(shù)和能力是鉆孔一次完成的關(guān)鍵，本工程采用的鉆孔方法如表1所示。①開孔時，采用小直徑的低壓鉆頭以小沖程進(jìn)行低錘密擊，在鉆孔的過程中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆頭角度和鉆進(jìn)速度，鉆孔速度控制在2m/h以內(nèi)，且要對泥漿性能進(jìn)行檢測，控制泥漿相對密度在1.3～1.4g/cm3、粘度在20～30s、含砂率不大于6%，如果泥漿指標(biāo)未達(dá)到要求時，采用加適量的木質(zhì)素、燒堿、黏土粉的方法，改善泥漿性能。當(dāng)深度達(dá)到5m時，應(yīng)換用直徑合適的鉆頭進(jìn)行正常鉆進(jìn)，這樣不但能夠保證鉆孔施工的連續(xù)，還能保證孔壁穩(wěn)定。②鉆孔前應(yīng)對鉆機的性能進(jìn)行全面檢查，包括鉆頭、主鉆桿和垂直度，并作詳細(xì)的檢查記錄。③鉆孔完成后，除了要檢查鉆孔、鉆桿，還要進(jìn)行成孔檢測。檢查孔深時，采用丈量鉆桿法測量孔深，以鉆桿長度和鉆頭2/3長度之和作為孔深，不宜采用測繩測定孔深。對端承樁的終孔標(biāo)高應(yīng)以樁端進(jìn)入持力層深度為準(zhǔn)，不宜以固定孔深的方式終孔。④鉆孔完成后應(yīng)及時清孔，清孔通常采用掏渣法：a.首先采用比較大的沖擊力進(jìn)行清孔，確?？變?nèi)的沉渣能夠完全懸浮排出。b.然后采用比較小的沖擊力再次進(jìn)行清孔，在清除較小沉渣的同時對孔口地面進(jìn)行加固。c.注意事項：A.在清孔排渣時，必須保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。B.清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥漿的平均值應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度不大于設(shè)計規(guī)范。C.不得用加大孔深的方法代替清孔。

表1 鉆孔方法

1.2.4 吊放鋼筋籠

鋼筋籠的吊放對鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量也有著直接的影響，因此，施工中，首先，要求鋼筋籠加工采用模具標(biāo)準(zhǔn)化制作，鋼筋籠的材料、尺寸、鋼筋的接頭型式均要符合設(shè)計及規(guī)范要求；另一方面，鋼筋籠在吊放的過程中應(yīng)加強管理，確保準(zhǔn)確定位并緩慢均勻下放，隨時調(diào)整鋼筋籠入孔的垂直度，盡量避免其傾斜及擺動。如果在安放的過程中遇到阻礙，應(yīng)試著徐起直落和正反旋轉(zhuǎn)使之下放，嚴(yán)禁強行下放，以免造成孔壁損傷或鋼筋籠變形。

1.2.5 混凝土灌筑

在進(jìn)行水下混凝土澆筑前，應(yīng)對孔底的沉渣厚度和泥漿性能進(jìn)行檢查，在滿足設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求后才能灌注水下混凝土；考慮到本工程現(xiàn)場施工條件，采用混凝土輸送泵將混凝土直接輸送到導(dǎo)管口的進(jìn)料斗內(nèi)。本工程采用的是內(nèi)徑250mm的絲扣式導(dǎo)管，法蘭螺栓連接，連接密封通暢，使用前進(jìn)行了水密承壓和接頭抗拉試驗，確保試驗壓力不低于0.6MPa。

混凝土要求和易性良好，坍落度要控制在18～22cm?；炷灵_始灌注時，為確保隔水栓能夠順利排出，控制導(dǎo)管底端距孔底在30～50cm，初灌時導(dǎo)管首次埋入混凝土的深度不小于1m。在計算混凝土的初灌量時，除計算樁長所需的混凝土外，還計算了導(dǎo)管內(nèi)積存的混凝土量?；炷吝B續(xù)灌注，灌注過程中控制導(dǎo)管的埋深在2～6m左右，嚴(yán)禁將導(dǎo)管脫離混凝土面，安排專人對導(dǎo)管埋深、孔深和混凝土面深度進(jìn)行實時測量，并做好記錄。

終灌時，應(yīng)對混凝土攪拌量進(jìn)行控制，預(yù)防灌注樁頂不夠或超高現(xiàn)象發(fā)生。樁頂混凝土灌注完成后高出設(shè)計標(biāo)高50cm。

2 常見問題預(yù)防措施

2.1 坍孔

坍孔是指在成孔后，孔壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，導(dǎo)致無法將鋼筋籠準(zhǔn)確、完整的安放在鉆孔內(nèi)。主要原因有：泥漿指標(biāo)達(dá)不到要求而導(dǎo)致孔壁不能形成堅實的泥皮；護(hù)筒埋過淺或下端密封不嚴(yán)，導(dǎo)致筒底土質(zhì)長期浸泡而酥軟；鉆孔出渣后沒有及時補充泥漿，孔內(nèi)水分流失嚴(yán)重；鉆進(jìn)的速度過快，土層松軟或過于濕潤，在鉆頭回旋的過程中出現(xiàn)孔壁強度不足的現(xiàn)象。

坍孔預(yù)防措施主要有：首先樁距控制要合理，連續(xù)成孔時，應(yīng)在距該孔中心一定范圍內(nèi)的灌注樁混凝土澆筑24h后，才能開始混凝土的灌注。當(dāng)土層比較松軟時，可適當(dāng)增加護(hù)筒的埋深，并采用粘土在護(hù)筒周邊分層填筑并壓實，提高泥漿的比重和粘度。當(dāng)遇到松軟或流沙土層時，應(yīng)控制鉆進(jìn)的速度，并采用相對密度、粘度、膠體率較大的循環(huán)泥漿。在清孔的過程中應(yīng)指派專人進(jìn)行補漿，孔內(nèi)中段的水頭高度保持在6～7m。

2.2 斷樁

本工程施工中出現(xiàn)個別斷樁現(xiàn)象，斷樁通常發(fā)生在硬度不同地層的交接處，并且樁身的斷裂處貫穿整個截面?，F(xiàn)對本工程斷樁的原因分析如下：①樁與樁的間隔過小，在鉆孔施工的過程中，附近的灌注樁可能受到地層沖擊力的影響；②終凝時間較短，灌注時間較長，使混凝土上部結(jié)塊，造成樁身混凝土夾渣。因此，本工程在對斷樁做出了以下預(yù)防：適當(dāng)加大樁間距，盡量避開新樁；確保樁身具有足夠的終凝時間。此外，如果再發(fā)現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，應(yīng)迅速拔出導(dǎo)管，清理后重新進(jìn)行混凝土灌注。

2.3 鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮在本工程中也發(fā)生過，造成的原因很多，如孔內(nèi)泥漿比重較大、灌注速度過快、混凝土和易性與流動性差等。本工程在對鋼筋籠上浮問題做了如下技術(shù)處理：①施工前，對泥漿性能進(jìn)行檢查，一般情況下，泥漿粘度控制在16～22s，松散易坍部位控制在19～28s。此外，控制混凝土的和易性和坍落度，水泥質(zhì)量和砂率對混凝土的和易性有著很大的聯(lián)系，如果砂率與粗骨料級配控制不當(dāng)，很可能造混凝土的離析，進(jìn)而會對水下混凝土的灌注造成影響。②鋼筋籠宜采用法蘭盤鉤掛，在脫離鋼筋籠時可以通過抖動導(dǎo)管來實現(xiàn)，一般在導(dǎo)管拔出后鋼筋籠會恢復(fù)到原位。③除認(rèn)真清孔外，當(dāng)混凝土表面在鋼筋籠底部1m左右時，應(yīng)緩慢放料，降低灌注速度，減少埋深與對導(dǎo)管的沖擊力。當(dāng)混凝土面上升到鋼筋籠頂部4m以上時，提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底口高于鋼筋籠2m以上，然后回復(fù)正常灌注速度。

3 結(jié)論

總之，隨著我國交通運輸業(yè)的發(fā)展，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在路橋工程施工中得到了廣泛的運用。施工人員應(yīng)掌握其施工技術(shù)和工藝，對施工中的常見問題，要具備采取相應(yīng)的預(yù)防措施和技術(shù)處理的能力，保證鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的順利施工，最大程度的保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

[1]王建華.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在路橋工程中的運用研究[J].低碳世界，2015（2）.

[2]郭星.鉆孔灌注樁技術(shù)在路橋施工中的運用探討[J].四川水泥，2015（4）.

[3]陳斌.探討路橋工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（20）.

[4]饒忠全.路橋施工中鉆孔灌注樁技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2015（23）.

U445.55+1

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1004-7344（2016）04-0151-02

2016-1-20