王明哲

（北京市政路橋股份有限公司工程總承包一部，北京 102206）

1 鉆孔灌注樁概述

1.1 鉆孔灌注樁的含義

灌注樁指的主要是施工階段打在地基當中的樁孔。這些樁孔的施工要求較高，具體施工過程中包含了鉆孔、擠土、灌注混凝土等一系列工序，操作較為復雜。灌注樁施工技術(shù)按照成孔工藝的不同劃分為鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁、沉管灌注樁等類型，但在工程中應用推廣最廣泛的即鉆孔灌注樁。在施工過程中可以通過泥漿護壁施工法和套筒施工法等方法展開施工，需要具體問題具體分析。

1.2 鉆孔灌注樁的特點和優(yōu)勢

鉆孔灌注樁的最大特點是工程施工過程中利用率高、施工作業(yè)噪音小。鉆孔灌注樁鉆孔作業(yè)時的振動頻率相對錘擊法要低，產(chǎn)生的噪音對周圍的生活環(huán)境影響也相對較小。和預制樁相比，鉆孔灌注樁的施工空間更大，在后續(xù)施工過程中操作非常便利，而且能夠匹配不同類型的地基。在施工準備過程中，不需要花費大量時間進行操作，而且施工時不需要多次打孔，能夠大幅度加快工程進度，對控制整體成本具有很大的幫助。

2 工程概況

某橋梁施工過程中，需要建設橋梁鉆孔樁基礎共264 根，橋臺鉆孔樁直徑為1.2m；30、35 米跨徑樁直徑1.60m；40 米跨徑樁直徑1.80m，墩臺鉆孔樁3～6 根數(shù)量不等，樁長為35m～60m 不等，共計12336m。

2.1 施工部署

根據(jù)工程需要，本工程投入旋挖鉆機兩臺，少量回旋鉆配合。在孔口位置設置鋼護筒，并且通過泥漿進行護壁，而后分別進行鋼筋籠的加工。加工完成后送入現(xiàn)場準備后續(xù)的施工，并且做好混凝土的拌和，通過混凝土攪拌車運輸?shù)浆F(xiàn)場。鉆孔灌柱樁設備如圖1。

圖1 鉆孔灌注樁設備示意圖

2.2 施工方案、方法

2.2.1 施工工藝及方法

鉆孔樁主要通過大孔徑旋挖鉆機進行施工。該設備的施工精度較高，在實際應用過程中通過全電腦進行控制，而且具有較高的效率。在設備運行過程中，或采用履帶式進行行走移位，這種方式速度輕快，且作業(yè)相對簡單方便。

2.2.2 施工準備

在施工準備過程中，首先需要對場地進行勘測，了解場地的具體情況，并且進行場地平整，搭設相關的臨時設施，而后測量、放樣樁位，對臨時便道供水、供電系統(tǒng)進行合理布設，并且加強泥漿循環(huán)、凈化、儲備、排放設施的建設，準備好相應的混凝土攪拌機具和相關材料，以便后續(xù)施工管理。首先需要平整場地，并且清理現(xiàn)場的垃圾，其次需要對場地標高進行復測，做好施工現(xiàn)場的管理。在鉆孔灌注樁施工前對成套機械配套設備和相關的工藝參數(shù)進行確認。在泥漿護壁成孔的過程中，需要采取針對性的措施處理泥漿，另外還需要對機具設備進行測試，保證機具組裝試運行符合要求，并且進行相關記錄，交由監(jiān)理工程師簽字確認，而后才能施工。

2.2.3 測量定位

通過混凝土對基準點進行牢固固定，并且做好針對性的保護措施，在放樣過程中主要使用全站儀等設備進行精確放樣，以確保施工位置的準確性，按照設計標高引入臨時水，嚴格測量護筒口標高并記錄好相關測量工作。

2.2.4 埋設護筒

在進行護筒等設備埋設時，需要依照要求進行定位，控制偏差在5 厘米左右，并且確保護筒的豎直位置符合要求。其次進行護筒埋設。護筒埋設時首先需要挖出超過護筒外徑80～100 厘米的圓坑，并且填住一定的厚粘土，分層進行夯實，接著在鉆孔樁附近按照設計要求布設十字控制樁并對其進行標準定位，在坑底標出鉆孔的中心位置，緩慢調(diào)入準備好的護筒，同時按照標出的中心位置定位護筒的中心位置，通過十字線完成定位工作，保證鉆孔中心和護筒中心能夠有效垂直。通過水平尺或垂球進行檢測，保證護筒的垂直性，而后回填粘土，保證護筒周圍填土的密實度，并進行分層夯實作業(yè)進行密實鞏固。在夯實過程中要注意護筒不能出現(xiàn)偏斜，要求護筒頂端位置一定要高出地面0.3m，避免在日后的地面水等雜物進入護筒內(nèi)，同時護筒要高出地下水位距離兩米以上，以免造成塌孔現(xiàn)象。

2.2.5 鉆機就位

在鉆孔就位前，需要做好相關準備工作，主要包含機具設備的維護處理，在設定鉆機位置后需要注意加強底盤、底座、頂端等位置的控制，保證平穩(wěn)性，不能出現(xiàn)位移等現(xiàn)象，同時確保護筒中心與鉆頭中心保持垂直，起重滑輪中心線也要與護筒同處于垂直方向，保證各設備處于合理狀態(tài)，使鉆機就位，而后進行沖鉆。

2.2.6 鉆孔

在鉆孔過程中需要在孔內(nèi)灌注泥漿，依照土層的情況合理設置泥漿的相對密度。在開孔和鉆井過程中保證孔內(nèi)水位高度超出地下水位1 米，另外需要比護筒頂面低0.3 米，避免出現(xiàn)溢出等情況。在掏渣結(jié)束后，及時做好補水工作，如果發(fā)現(xiàn)有松散土層還需要進行針對性的處理。通過小沖程、濃泥漿高頻率不斷進行鉆孔沖砸，以便保證鉆孔的效率。另外還是要注意如果在弱風化泥灰?guī)r或微風化泥灰?guī)r層施工時，需要投入一定量的小片式或粘土，墊平表面，而后再進行沖砸，防止出現(xiàn)斜孔、坍孔等情況。表1 為鉆孔成樁允許偏差值。

表1鉆孔樁鉆孔允許誤差

2.2.7 檢孔

在鉆進過程中，需要通過檢孔器進行檢孔。檢孔器的主要作用在于了解孔的具體情況，其由鋼筋籠組成，外徑略超鉆孔樁。對于一些易縮孔層或者在更換鉆錘前，都需要進行相應的檢孔活動。在鉆進作業(yè)中，新焊補的鉆錐也要采用檢孔器對其進行嚴格檢孔工作，而后才能繼續(xù)鉆進。當檢孔器不能到達原鉆進的深度時，可能鉆孔出現(xiàn)了斜孔、縮孔等情況，需要進行有效控制和管理[1]。

2.2.8 清孔

當鉆進工作達到設計要求即孔深達到要求時，要通過檢孔器檢測孔內(nèi)標準，并記錄好相關數(shù)據(jù)。檢測符合標準后采用抽碴筒對孔內(nèi)進行清理，將雜物清除干凈后，使孔底與水下混凝土完全接觸，以保證樁將孔底泥漿及鉆渣沉積物清除干凈，使水下混凝土與孔底完全接觸，以確保樁施工質(zhì)量達到設計承載力。清孔結(jié)束后再次測量孔底標高，并再次檢測孔內(nèi)標準是否達到方案設計要求。清孔作業(yè)中，嚴禁采用深鉆孔底的方式來代替清孔作業(yè)。

2.2.8.1 鋼筋籠制作安裝

選用質(zhì)量合格具有質(zhì)量保證書的鋼筋制作鋼筋籠。鋼筋籠的制作偏差范圍控制要求如下：

主筋間距： ±20mm

箍筋間距： 0，-20mm

鋼筋籠長度：±10mm

鋼筋骨架直徑：±5mm

2.2.8.2 鋼筋籠保護層

在鋼筋籠主筋外設置相應的保護層，本工程中采用用水泥砂漿制成的混凝土墊塊作為其保護層，這些墊塊每間隔2-4 米為一組，用主筋將墊塊固定牢中固在鋼筋籠上[2]。

2.2.8.3 鋼筋籠入孔固定

依照要求進行鋼筋籠標高和孔口標高位置的設置，并且通過鋼筋固定鋼筋籠，使其處于孔口機架底盤上，并且在孔口位置設置定位圈筋，掛于十字線對中位置，保證鋼筋籠能夠有效地下入孔中。在混凝土灌注作業(yè)時，注意混凝土料漿的溢出，并關注孔內(nèi)水位的位置以及其升降情況，且隨時測量孔內(nèi)混凝土的高度，按照實時測量數(shù)據(jù)調(diào)整導管的高度并確定是否拆除。拆除導管的過程中要對拆除現(xiàn)場進行嚴格控制，嚴禁雜物導入孔內(nèi)，對施工效果造成影響。另外，在灌注水下混凝土時要勻速緩慢進行澆筑，且隨時關注控制，防止鋼筋籠隨混凝土面上升而影響后續(xù)施工[3]。

2.2.9 水下混凝土灌注

2.2.9.1 灌注工藝

灌注樁施工技術(shù)中澆筑水下混凝土是關鍵工藝之一，需要嚴格控制其工藝質(zhì)量。當成孔質(zhì)量達到驗收標準后，方可開展灌注作業(yè)。

2.2.9.2 計算初灌量后導管埋入混凝土中的深度

初灌量的效果直接影響水下混凝土灌注的質(zhì)量，需要對初灌量進行詳細計算分析。

2.2.9.3 第灌注量達到第一批設計要求后，即完成首次孔底混凝土澆筑，及時對首次澆筑混凝土高度進行測量，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算分析出導管的初次埋深，當初次埋深滿足設計要求時，即可進行下一步的正常灌注。當導管內(nèi)水位急速升高出現(xiàn)進水情況，則表明灌注非正常，應迅速進行應對處理。

2.2.9.4 灌注注意事項

對孔底沉渣厚度再一次進行測定，未達到要求時應二次清孔。經(jīng)檢驗合格后才能開始灌注水下混凝土。二次清孔作業(yè)時，要確保滿足沉渣厚度要求，同時時刻關注泥漿的性能指標，終止清孔泥漿指標相對密度一般需要控制在.05～1.10 之間、粘度為16～20S 以及含砂率<3%的范圍內(nèi)。如果在測量過程中發(fā)現(xiàn)沉渣厚度以及泥漿的性能指標均符合設計標準時，即可開展下一步的水下混凝土灌注作業(yè)[4]。水下混凝土通常選擇C30 水泥，同時混凝土坍落度的控制范圍在180～220mm。水下混凝土灌注作業(yè)前需要確定導管底部與孔底之間保持一定的距離大約在0.3m 左右，初次灌注的導管埋深要滿足設計要求且大于0.8m。在安裝導管前由專業(yè)人員進行水密試驗。初次灌柱混凝土其澆筑量為3m3，在澆筑過程中需要根據(jù)樁長的差異有0.2m3量的浮動；其中導管長度要大于樁長，且導管長度要根據(jù)相關設計與測量數(shù)據(jù)進行精確計算，根據(jù)設計要求導管埋深范圍控制在2-6m。澆筑過程中控制混凝土勻速灌注量，當灌注達到樁頂標高位置時，進行鑿樁作業(yè)，確保樁頂混凝土的澆筑質(zhì)量。澆注面需要超出樁頂設計高程1.0m，詳細記錄澆筑過程中的數(shù)據(jù)。導管選擇無縫鋼管，鋼管規(guī)格：Ф219×2.5mm。采用螺旋絲口加固導管之間的連接，要求具有良好的密封性以及剛性，且不易變形。螺旋絲口在應用前要進行各項嚴格的質(zhì)量檢驗，由工作人員嚴格檢查絲扣是否緊密，清除導管內(nèi)的殘留物。在作業(yè)現(xiàn)場從混凝土中隨機取料并制作試塊進行定期抗壓強度試驗。待澆筑完成結(jié)，再用砂石將空隙進行回填，以免影響后結(jié)相鄰樁作業(yè)施工及施工安全。灌注施工作業(yè)中，嚴格控制混凝土的澆筑質(zhì)量，尤其是灌注速度，時刻關注及導管距離孔底的位置、混凝土的質(zhì)量以及導管埋深等容易造成塌孔事故的關鍵要素，保證水下混凝土的成樁質(zhì)量[5]。

結(jié)束語

伴隨路橋交通設施的建設，鉆孔灌注樁技術(shù)的應用也越來越廣泛。在施工過程中，需要充分領會設計意圖，不斷優(yōu)化施工作業(yè)方案，通過優(yōu)化和改進使整個施工方案滿足科學合理、技術(shù)先進、經(jīng)濟實用，這樣才能在施工過程中有效地保證施工的整體質(zhì)量。因此相關技術(shù)人員需要深入分析鉆孔灌注樁技術(shù)，加強施工管理，在施工中與實際情況相結(jié)合，合理地使用，提升交通工程施工的整體質(zhì)量。