摘要：伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，我國(guó)公路（鐵路）建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展和進(jìn)步，隨著公路里程的延伸，各種形式種類(lèi)的橋梁爭(zhēng)相出現(xiàn)，重型化、大型化的公路運(yùn)輸車(chē)輛，交通量隨之增加，給公路和橋梁帶來(lái)了巨大的壓力，尤以橋梁基礎(chǔ)為關(guān)鍵。文章以工程實(shí)例對(duì)橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；鉆孔灌注樁；鋼筋籠制作；鋼筋籠吊裝；水下混凝土；施工要點(diǎn) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：U445 文章編號(hào)：1009-2374（2016）33-0088-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.33.044

1 本合同段樁基工程簡(jiǎn)況

張家口至石家莊公路三期三號(hào)地（冀蒙界）至張北段高速公路全長(zhǎng)57.813km，路線(xiàn)按雙向四車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h，路基寬26m，橋涵設(shè)計(jì)汽車(chē)荷載采用公路一級(jí)，設(shè)計(jì)洪水頻率大、中、小橋和涵洞均采用1/100。其中L6標(biāo)段位于河北省張北縣北部和沽源縣西部，里程樁號(hào)：K33+000～K43+000。

本標(biāo)段共含有3×13m空心板中橋兩座：4×20m預(yù)制組合箱梁中橋一座：4×20m預(yù)制組合箱梁分離式立交橋一座：18+2*24+18m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)現(xiàn)澆箱梁互通式立交橋一座。其樁基工程：共設(shè)計(jì)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)

140根。

2 鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備

2.1 施工場(chǎng)地、設(shè)備及平臺(tái)等準(zhǔn)備工作

用推土機(jī)或裝載機(jī)將場(chǎng)地清理、平整、夯實(shí)；采用QZ-200型反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔/三翼空心單尖鉆錐。在工地需要打井，以保證水源的就近取水，同時(shí)前期的施工電源主要依靠發(fā)電機(jī)，并且發(fā)電機(jī)安裝在施工平臺(tái)上，還需要保證混凝土的供應(yīng)。除此之外，樁基施工采用泥漿池，這樣有利于避免污染，還要做好護(hù)壁泥漿的相關(guān)工作。

2.2 按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行放線(xiàn)、定樁

進(jìn)行引測(cè)需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上的測(cè)量控制網(wǎng)和水準(zhǔn)點(diǎn)，并且安放鉆機(jī)前，要保證樁位線(xiàn)的準(zhǔn)確。測(cè)量放線(xiàn)需要依據(jù)樁位坐標(biāo)，同時(shí)和全站儀共同判斷出樁的具體位置。

3 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 護(hù)筒制作及埋設(shè)

需要對(duì)鋼護(hù)筒進(jìn)行焊接作業(yè)，同時(shí)為整體焊接，然后對(duì)護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)工作，該工作需要挖設(shè)一個(gè)坑，坑的直徑要比護(hù)筒多20～40cm，并且其中心軸線(xiàn)要對(duì)準(zhǔn)樁位中心，從而確保導(dǎo)向的準(zhǔn)確、孔口土壤的穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)外表層水的有效隔離及保護(hù)孔口、孔壁不塌。設(shè)定護(hù)筒的內(nèi)徑為200cm（比樁徑大30cm），護(hù)筒頂標(biāo)高超過(guò)施工面，大概超過(guò)20～30cm。

3.2 制備泥漿

該工程使用的黏土（或膨潤(rùn)土）及水滿(mǎn)足的條件為：塑性指數(shù)大于25、粒徑小于0.005mm的粘顆粒含量大于50，然后用攪拌機(jī)將其調(diào)制成泥漿，泥漿調(diào)制好后放置在鋼制泥漿池內(nèi)以滿(mǎn)足后期的需要。

3.3 鉆機(jī)安裝就位及鉆孔方法

3.3.1 下鉆前，要判斷好鉆頭的準(zhǔn)確位置，位置的確定需要以中心定位樁拉線(xiàn)為依據(jù)，并且經(jīng)過(guò)多次的重復(fù)，才能找到恰當(dāng)?shù)你@頭位置。鉆機(jī)就位后要保證頂端和底座的平穩(wěn)，并且用經(jīng)緯儀對(duì)鉆臂的垂直度進(jìn)行仔細(xì)全面的測(cè)量，準(zhǔn)確無(wú)誤后方可用纜繩將其頂端固定好。鉆機(jī)剛開(kāi)始工作需要緩慢鉆進(jìn)，等到鉆頭或是導(dǎo)向部位完全進(jìn)入地層后，使初成孔壁堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順，起到導(dǎo)向作用，方可加速鉆進(jìn)。要小心鉆進(jìn)過(guò)程中沉陷或是位移的產(chǎn)生，如果出現(xiàn)要馬上采取相應(yīng)的措施。

3.3.2 如果鉆機(jī)是反循環(huán)的，那么開(kāi)始作業(yè)前需要開(kāi)啟轉(zhuǎn)盤(pán)和泥漿泵，直到有足夠數(shù)量的泥漿泵進(jìn)入鉆孔后才能開(kāi)始鉆進(jìn)作業(yè)，在黏性土中宜中等速度、大泵量、稀泥漿鉆進(jìn)；在通過(guò)砂層時(shí)，應(yīng)輕壓、低檔慢速、大泵量、稠泥漿中鉆進(jìn)。

3.3.3 采用泥漿固孔措施，泥漿比重在1.25～1.40之間，孔內(nèi)泥漿高出水位1.5～2.0m，以防塌孔。反循環(huán)鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)連續(xù)的補(bǔ)充泥漿，防止鉆機(jī)只排渣，水頭降低而造成塌孔。

3.4 清孔和二次清孔

鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后應(yīng)清孔，在澆筑水下混凝土前如果沉渣超過(guò)施工技術(shù)規(guī)范要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行二次清孔。

清孔：當(dāng)采用循環(huán)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，采用換漿清孔法和抽漿清孔法，將鉆頭提起10～20cm，并不斷旋轉(zhuǎn)，置換泥漿和將其渣物排掉；進(jìn)行清孔排渣作業(yè)時(shí)，為避免塌孔，需要保留孔內(nèi)水頭。

二次清孔：除采用開(kāi)口泥漿盒檢查沉淀厚度外，在澆筑水下混凝土前，將孔底沉積過(guò)厚的沉渣攪動(dòng)，使小量沉降的泥漿漂浮后，立即澆筑水下混凝土。

3.5 鉆機(jī)作業(yè)

鉆機(jī)工作的完成需要不同班組共同努力，同時(shí)班組人員要對(duì)鉆孔施工情況進(jìn)行記錄，在交班的時(shí)候需要對(duì)下一班人員對(duì)鉆機(jī)作業(yè)的相關(guān)情況進(jìn)行說(shuō)明。鉆進(jìn)施工人員還要了解地層狀況，對(duì)位于地層變化處的渣樣進(jìn)行研究，并記錄其研究結(jié)果，其后以地質(zhì)剖面圖為依據(jù)，進(jìn)行對(duì)比。

3.6 應(yīng)對(duì)鉆孔故障的方法

3.6.1 在鉆孔過(guò)程中如果出現(xiàn)坍孔、彎孔、縮孔、偏斜、擴(kuò)孔、埋鉆、糊鉆等故障的話(huà)，需要先確定故障位置，然后對(duì)其發(fā)生原因進(jìn)行判定，最后確定處理方法。

3.6.2 處理鉆孔偏斜的方法。鉆孔會(huì)出現(xiàn)不同的偏斜情況，那么其處理方法必然不同。其中如若鉆孔不深且偏斜接近于1%的，其處理步驟為校正鉆機(jī)—反復(fù)對(duì)鉆錘掃孔，使孔垂直；如果偏斜度大于1%，則需要重新鉆。另外，如果巖層是傾斜的也會(huì)導(dǎo)致鉆孔偏斜，這時(shí)需要緩慢進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)，低壓下進(jìn)行鉆進(jìn)，并且通過(guò)傾斜巖后方可進(jìn)行正常鉆進(jìn)作業(yè)。

3.6.3 擴(kuò)孔縮孔的處理方法。如果是因?yàn)殂@錐、鉆桿的擺動(dòng)太大造成的擴(kuò)孔縮孔的話(huà)，則需要調(diào)整鉆壓，從而有利于避免鉆桿彎曲，進(jìn)而形成擴(kuò)孔；對(duì)于鉆頭磨損嚴(yán)重造成的縮孔，則需要對(duì)其實(shí)施補(bǔ)焊作業(yè)。

3.7 鋼筋籠的制作和吊放安裝

3.7.1 可以分段制作橋梁長(zhǎng)樁鋼筋籠骨架，依據(jù)吊裝條件確定分段長(zhǎng)度（大約為11m），同時(shí)保證其形狀不變，并且接頭不能在一起；鋼筋籠的安裝需要使用吊車(chē)，還要一段一段地進(jìn)行下沉作業(yè)。具體步驟為：第一段進(jìn)孔后，需要在孔口安置鋼管，然后吊起下一段鋼筋籠，并且將其底端對(duì)準(zhǔn)上一段鋼筋籠，對(duì)正之后進(jìn)行焊接作業(yè)，然后拆掉鋼管，將鋼筋籠用吊車(chē)放入到位。

3.7.2 鋼筋籠每隔2～2.5m就架設(shè)Φ16～Φ18的鋼筋箍，將其加固。同時(shí)將環(huán)形砂漿墊塊安置在骨架的箍筋上，直徑滿(mǎn)足保護(hù)層的厚度需要。

3.7.3 用吊車(chē)將鋼筋籠安裝好，在鋼筋籠箍筋和主筋連接處設(shè)置起吊點(diǎn)，并且吊點(diǎn)要呈對(duì)稱(chēng)性，而且要一次完成吊起作業(yè)。只有技術(shù)人員在場(chǎng)，才能進(jìn)行鋼筋籠下放作業(yè)，并且對(duì)護(hù)筒頂標(biāo)高進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作，從而控制鋼筋籠上浮和樁頂標(biāo)高等問(wèn)題，鋼筋籠與設(shè)計(jì)高程符合后固定好孔口，最后進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。

3.8 技術(shù)準(zhǔn)備工作

3.8.1 準(zhǔn)備好所需要的材料，如內(nèi)徑為250～350mm的圓錐形漏斗和鋼制導(dǎo)管，導(dǎo)管中間每節(jié)為2m，底部每節(jié)長(zhǎng)為4～6m，與漏斗相連的輔助管節(jié)為0.5m和1m各一節(jié)。導(dǎo)管螺紋連接，使用前進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉性能試驗(yàn)（試驗(yàn)水壓為孔內(nèi)水壓的1.3倍），試拼完成后需要對(duì)導(dǎo)管的尺度進(jìn)行標(biāo)注，連接后的管道軸線(xiàn)的偏斜度與其長(zhǎng)度的差值不能超過(guò)0.1%（前者大于后者），漏斗的上口直徑為80cm、高為90cm，并且上口連接于儲(chǔ)料口，下口連接導(dǎo)管?；炷凉嘧⒆鳂I(yè)的后期，需要注意的是漏斗底部和樁頂或孔口水面的差距至少為4m（前者高于后者）。

3.8.2 儲(chǔ)料斗：漏斗和儲(chǔ)料斗的容積與第一批混凝土數(shù)量的關(guān)系為，前者大于等于后者，第一批混凝土體積計(jì)算方法：

第一批混凝土體積：

V≥πD2（H1+H2）/4+πd2h1

式中：

D——樁孔直徑（m）

H1——樁孔底與導(dǎo)管底端間距（m）

H2——導(dǎo)管初次埋置深度（m）

d——導(dǎo)管內(nèi)徑（m）

h1——樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外壓力所需的高度（m），即h1=Hw*γw/γc

3.8.3 在漏斗底部設(shè)置可靠的隔水栓或板式閘門(mén)。

3.8.4 水下混凝土的配制：水下混凝土C20：砂率：40%～50%；水灰比：0.5～0.6；混凝土坍落度：18～22cm。

3.9 水下混凝土的灌注

3.9.1 實(shí)施水下混凝土灌注作業(yè)需要滿(mǎn)足：鉆孔驗(yàn)收合格、孔底的沉淀厚度二次檢查后仍合格、鋼筋籠下沉到要求的位置和相應(yīng)的其他準(zhǔn)備都合格。

3.9.2 第一批混凝土灌注后，混凝土內(nèi)導(dǎo)管的埋入深度應(yīng)大于等于1m。

3.9.3 在灌注作業(yè)中需要每經(jīng)過(guò)15分鐘，就進(jìn)行一次孔內(nèi)緩凝土面位置的探測(cè)工作，如若導(dǎo)管的埋入深度不合適，能夠及時(shí)糾正?？偟膩?lái)說(shuō)，導(dǎo)管的埋入深度2～6m，并且值得注意的是導(dǎo)管不能放置于混凝土面。

3.9.4 只要水下混凝土灌注開(kāi)始了，就需要一直持續(xù)直到完成，同時(shí)做好相應(yīng)的施工記錄。后期的混凝土要緩慢灌入，千萬(wàn)不能著急和量過(guò)大，避免管內(nèi)形成高壓氣囊，最終出現(xiàn)漏水。

3.9.5 如果孔內(nèi)混凝土面與鋼筋孔底端持平，那么需要將導(dǎo)管的埋入深度加大，同時(shí)放慢灌注速度，從而混凝土的上升沖力得到下降。如若混凝土進(jìn)入骨架的深度超過(guò)2m，那么導(dǎo)管的埋置深度能夠適當(dāng)降低，但不能低于2m。

3.9.6 灌注工作完成后，緩凝土的頂面高度應(yīng)超出設(shè)計(jì)高度0.5～1m，還要將灌注量和樁長(zhǎng)進(jìn)行對(duì)比。

4 鉆孔灌注樁的檢驗(yàn)

要按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求檢查樁身混凝土，看其質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。經(jīng)檢測(cè)L6標(biāo)段所有橋梁樁基礎(chǔ)全部為一類(lèi)樁，工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的日益壯大，對(duì)地基基礎(chǔ)工程的要求更為嚴(yán)格，加上公路橋梁施工中的地質(zhì)條件和施工技術(shù)現(xiàn)工程質(zhì)量密切相關(guān)，特別是其中的地基施工更是決定著工程質(zhì)量，橋梁鉆孔灌注樁施工要嚴(yán)格按施工方案、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程和流程施工，必須保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量，為整體工程的穩(wěn)定和牢固提供質(zhì)量保證。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳嬌.關(guān)于橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)的分析[J].科技 致富向?qū)В?012，（7）.

[2] 史佩棟.樁基工程手冊(cè)[M].北京：人民交通出版 社，2008.

作者簡(jiǎn)介：趙立峰（1975-），男，河北鹿泉人，供職于河北省地礦局第三地質(zhì)大隊(duì)，研究方向：水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)，公路工程，地質(zhì)災(zāi)害治理。

（責(zé)任編輯：王 波）