張 寧

(蘭州新區(qū)農(nóng)投建設(shè)工程有限公司，甘肅 蘭州 730300)

鉆孔灌注樁是在機(jī)械鉆孔下實(shí)現(xiàn)混凝土灌注的灌注樁類型。它在鐵路橋梁工程中有著廣泛的應(yīng)用范圍，與常規(guī)沉入樁等形式相比，優(yōu)勢(shì)顯著。據(jù)此，為了確保橋梁鐵路工程建設(shè)質(zhì)量有所改善，應(yīng)結(jié)合工況制定科學(xué)的鉆孔灌注樁施工方案，促使橋梁鐵路工程竣工后擁有良好的穩(wěn)定性。

1 鉆孔灌注樁的施工特點(diǎn)及其適用條件

1.1 施工特點(diǎn)

鉆孔灌注樁在實(shí)際施工階段，主要具有以下三項(xiàng)特點(diǎn)。

其一，低噪聲，由于鉆孔灌注樁采用的是機(jī)械鉆孔方法，故而與以往錘擊法對(duì)比，形成的噪聲污染較小，并且不會(huì)在施工階段出現(xiàn)較大的振動(dòng)響聲。然而，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)可知：鉆孔灌注樁的打樁效率并不高，而且還易形成泥渣，在施工時(shí)應(yīng)予以注意。

其二，廣泛性，鉆孔灌注樁對(duì)于樁徑的要求并沒(méi)有固定限制，與預(yù)制樁樁徑比較，可滿足更大樁徑的施工要求。所以，有著更加廣泛的打樁范圍。同時(shí)，鉆孔灌注樁對(duì)于地基條件也沒(méi)有更高的要求，它可適用于多樣性地基施工環(huán)境。

其三，難控制，鉆孔灌注樁若在打樁施工中有著較高的質(zhì)量，證明樁體承載能力更強(qiáng)，故而施工質(zhì)量與樁體承載力關(guān)聯(lián)度顯著。另外，在鉆孔灌注樁成孔作業(yè)期間，應(yīng)當(dāng)借助泥漿降低塌孔發(fā)生率。故而應(yīng)控制好泥漿質(zhì)量。

1.2 適用條件

鉆孔灌注樁的適用條件一般指持力層應(yīng)為碎石層，碎石含量高于50%的地質(zhì)條件，在施工過(guò)程中，鉆孔灌注樁需要借助鋼筋籠、泥漿完成混凝土灌注任務(wù)。泥漿經(jīng)由鋼管進(jìn)入到碎石層縫隙中，可起到加固作用。同時(shí)，為了保證鉆孔灌注樁在不同的地質(zhì)環(huán)境下發(fā)揮出承載效用，還應(yīng)當(dāng)設(shè)定好具體的水灰比，根據(jù)相關(guān)要求，鉆孔灌注樁的配制水灰質(zhì)量比應(yīng)在1∶2到3∶5范圍內(nèi)，由此保障施工質(zhì)量[1]。

2 鉆孔灌注樁在鐵路橋梁施工中的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 做好施工準(zhǔn)備

鉆孔灌注樁在鐵路橋梁工程項(xiàng)目中的應(yīng)用，需要先行做好施工準(zhǔn)備工作。通常情況下，包含下述兩項(xiàng)內(nèi)容：

第一，設(shè)備準(zhǔn)備，在鉆孔灌注樁施工中，根據(jù)不同的成孔形式，所需要準(zhǔn)備的施工設(shè)備有所差異。具體需參照地質(zhì)條件標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型。如針對(duì)卵石巖層等硬度較大的巖層結(jié)構(gòu)，可準(zhǔn)備好沖擊鉆機(jī)。而對(duì)于黏土層應(yīng)首選反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，砂石層應(yīng)以旋挖鉆機(jī)為主。在施工前，還需要進(jìn)行試樁試驗(yàn)，確保準(zhǔn)備的鉆孔設(shè)備符合施工要求[2]。

第二，場(chǎng)地準(zhǔn)備，在鉆孔灌注樁施工前，設(shè)計(jì)人員在編制施工方案時(shí)應(yīng)親自前往施工場(chǎng)地，對(duì)地質(zhì)條件、水文條件、周邊環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，判斷是否適合應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。而且還需要保證施工人員數(shù)量與鐵路橋梁施工項(xiàng)目的具體工程量相一致，以免因人力不足影響施工進(jìn)度。此外，施工前還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行水位測(cè)量，即施工場(chǎng)地是否存在滲水問(wèn)題，若無(wú)地下水，應(yīng)保證施工面超過(guò)地平面50cm，為后續(xù)工序的開展奠定基礎(chǔ)。

2.2 規(guī)范施工流程

鉆孔灌注樁在具體施工過(guò)程中，還需要按照規(guī)范的施工流程逐一落實(shí)施工內(nèi)容。本文主要以寶蘭客專蘭州樞紐項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目共有5座單線特大橋，橋長(zhǎng)6145.92m，在該項(xiàng)目中，為了保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)為其提供良好的樁基保障，需從下述流程中予以施工。

(1)鉆機(jī)定位，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在施工階段，需要保證鉆機(jī)處于標(biāo)準(zhǔn)安全的施工位置上，必要時(shí)還可借助水平儀對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，一旦出現(xiàn)偏差應(yīng)立即對(duì)其加以校正，促使護(hù)筒埋設(shè)設(shè)計(jì)點(diǎn)、鉆孔點(diǎn)、樁位保持垂直，待鉆機(jī)位置確定好之后方可進(jìn)入到護(hù)筒埋設(shè)部分。

(2)護(hù)筒埋設(shè)，在該項(xiàng)目中主要以鋼護(hù)筒為主，采用旋挖鉆機(jī)進(jìn)行打孔作業(yè)，并將鋼護(hù)筒的長(zhǎng)度控制在1m/節(jié)。在誤差控制上，要求施工期間，樁位與護(hù)筒埋設(shè)點(diǎn)位偏差不宜高于50mm，垂直度偏差不可高過(guò)設(shè)計(jì)垂直度的1%。

(3)制備泥漿，鉆孔灌注樁在鐵路橋梁施工中還需要注重泥漿制備質(zhì)量，可選擇膨脹土與拌合水進(jìn)行混合，確定好水灰比后予以制備。泥漿的含砂率與相對(duì)密度等性能越優(yōu)良，孔壁穩(wěn)定性更強(qiáng)。同時(shí)，在該項(xiàng)目中的泥漿制備施工中還需要選擇1m左右的鉆孔沖程，運(yùn)用高粘稠度泥漿，由此改善施工現(xiàn)狀[3]。

(4)鉆孔清孔，機(jī)械鉆孔是鉆孔灌注樁施工中的重要內(nèi)容。一般在施工期間，要求樁孔至少存在0.2kg/cm2靜水壓力，而且還應(yīng)保證孔內(nèi)通暢，以免出現(xiàn)雜物影響鉆進(jìn)速度。根據(jù)本項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)，為了增加項(xiàng)目方案的可行性，還應(yīng)在鉆孔作業(yè)期間進(jìn)行留樣，對(duì)于鉆孔形成的泥渣應(yīng)每鉆進(jìn)1m留取一份樣品。在施工人員完成鉆孔任務(wù)后，還應(yīng)當(dāng)注重清孔效果。施工人員應(yīng)將孔內(nèi)沉渣清除干凈。其中清孔技巧為“空轉(zhuǎn)法”，即施工人員將鉆機(jī)置于鉆孔內(nèi)，距離底部20cm開啟鉆機(jī)，運(yùn)用鉆機(jī)作用將殘?jiān)謇砀蓛簦纱颂岣咔蹇仔省?/p>

(5)安裝灌注，清孔后需要安裝鋼筋籠，并進(jìn)行混凝土灌注操作。其中鋼筋籠焊縫長(zhǎng)度應(yīng)大于等于10d，并且穩(wěn)定實(shí)施吊裝，在下放時(shí)，應(yīng)保證點(diǎn)位偏差在50mm以內(nèi)，以免安裝不到位，影響施工成效?；炷凉嘧ⅲ蠡炷另艥仓乃涠仍?00±20mm左右，配制混凝土?xí)r，粗骨料粒徑不宜超過(guò)40mm，之后按照80cm孔厚的灌注量實(shí)現(xiàn)連續(xù)灌注。在埋設(shè)導(dǎo)管時(shí)，更需要將其埋設(shè)深度控制在2m～6m范圍內(nèi)，保證鉆孔灌注樁的標(biāo)準(zhǔn)化施工流程下順利竣工。

2.3 優(yōu)選鉆進(jìn)方法

鉆孔灌注樁在施工期間，還需要根據(jù)工況選擇適合的鉆進(jìn)方法。常見(jiàn)的鉆進(jìn)方法從鉆機(jī)設(shè)備類型可劃分為以下三種類型：第一，正循環(huán)與反循環(huán)鉆孔，在正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)設(shè)備的輔助下，可朝著鉆桿對(duì)其注入泥漿。其中正循環(huán)是在高壓環(huán)境下依據(jù)泵壓快速清理泥渣。此種鉆進(jìn)技術(shù)下形成的泥渣具有較高的可利用率。而反循環(huán)鉆進(jìn)則是依靠泵吸原理，由此確保泥漿進(jìn)行上移；第二，沖擊鉆孔，施工人員需要依據(jù)“上提下落”的方式控制鉆機(jī)的鉆頭。其中應(yīng)注意鉆頭特征。若施工場(chǎng)地屬于碎石層，需利用十字形鉆頭；第三，旋挖鉆孔，施工人員應(yīng)根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定鉆頭形式。它與沖擊鉆孔方法相反，是先落后提，在往復(fù)操作中進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆進(jìn)是鉆孔灌注樁成孔部分的關(guān)鍵要素，它的質(zhì)量直接影響著施工效果。施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守施工步驟，選擇恰當(dāng)?shù)你@進(jìn)方法，保證鉆機(jī)設(shè)備為鉆孔作業(yè)帶來(lái)助力。

基于此，施工人員在鉆進(jìn)過(guò)程中，為了保證鉆孔灌注樁鉆孔步驟的順利進(jìn)行，應(yīng)優(yōu)選鉆進(jìn)方法，保證鐵路橋梁工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量得到有效提升。

2.4 明晰注意事項(xiàng)

鉆孔灌注樁在實(shí)踐中易發(fā)生掉鉆、塌孔、偏斜等問(wèn)題。為了確保鉆孔灌注樁順利建成，在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)結(jié)合以往施工問(wèn)題，有針對(duì)性的進(jìn)行防治，促使鐵路橋梁工程具備較高的建設(shè)質(zhì)量。

具體內(nèi)容如下。第一，對(duì)于鉆孔灌注樁施工階段出現(xiàn)的掉鉆或者卡頓現(xiàn)象，相關(guān)人員在鉆機(jī)操作環(huán)節(jié)，應(yīng)精準(zhǔn)檢查好鉆頭是否牢固，并結(jié)合工況選擇規(guī)格、型號(hào)相當(dāng)?shù)你@孔設(shè)備；第二，在成孔作業(yè)期間，易因護(hù)筒埋設(shè)不當(dāng)或鉆孔力度較大、鉆進(jìn)位置偏離造成孔洞發(fā)生坍塌事故。此時(shí)要求施工人員嚴(yán)格遵照鉆孔要求，調(diào)整鉆進(jìn)方向，增加鉆進(jìn)準(zhǔn)確度；第三，鉆孔偏斜也是常見(jiàn)的施工問(wèn)題，施工人員應(yīng)清楚的知曉鉆孔偏斜原因，包括鉆桿失穩(wěn)、鉆孔較深等。對(duì)此，施工人員可對(duì)偏斜鉆孔予以充填，繼而控制施工效率、提升項(xiàng)目品質(zhì)。

3 結(jié) 論

綜上所述，鉆孔灌注樁在鐵路橋梁施工中的應(yīng)用，可有效增強(qiáng)樁體承載力。對(duì)此，應(yīng)從施工準(zhǔn)備、施工流程、鉆進(jìn)方法、注意事項(xiàng)等方面著手，保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)在橋梁鐵路工程項(xiàng)目中發(fā)揮出顯著的作用。尤其在巖溶等不良條件的工況中適用性更強(qiáng)。經(jīng)由鉆孔灌注樁，促進(jìn)鐵路橋梁工程的高質(zhì)量發(fā)展。