郭曉彤

（中交建冀交高速公路投資發(fā)展有限公司，河北 石家莊 050011）

0 引言

公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)勢明顯，不僅成孔質(zhì)量好、施工速度快，而且不會(huì)對施工環(huán)境造成較大不良影響。在成孔施工中，泥漿護(hù)壁能夠取得良好、穩(wěn)定的效果。但每座橋梁工程所處地理環(huán)境和地質(zhì)條件不同，樁基長度和樁徑也不同，故在公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用中需結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，對其進(jìn)行優(yōu)化。

1 工程概況

某公路共有5處橋梁，最長為587.04m，最短為30m。主橋上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁；單箱單室頂板寬12.25m，頂板厚0.28m，設(shè)2%的橫坡；底板寬6.65m，厚0.28m，從跨中至主墩中心2.50m范圍按二次拋物線變0.7m，箱梁根部梁梁單箱中心高4.3m，跨中梁高2.0m。其中各標(biāo)號橋梁所用鉆孔灌注樁如表1所示，1號橋梁采用14根樁φ1.5m的鉆孔灌注樁；2號橋梁總跨度150m，樁基采用4根φ1.8m的鉆孔灌注樁和8根φ1.5m的鉆孔灌注樁；3號橋梁總跨度170m，樁基采用12根φ1.8m的鉆孔灌注樁和4根φ1.5m的鉆孔灌注樁；4號橋梁總跨度120m，樁基采用2根φ1.8m的鉆孔灌注樁、4根φ1.5m的鉆孔灌注樁和10根φ1.2m的鉆孔灌注樁；5號橋梁總跨度30m，樁基采用4根φ1.2m的鉆孔灌注樁。

表1 橋梁對應(yīng)樁基情況

表1 （續(xù)）

2 鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

2.1 施工場地平整

鉆孔灌注施工現(xiàn)場需要平整，并且具備完善的供水、供電及道路交通系統(tǒng)。在進(jìn)行施工場地平整的過程中，場地的力學(xué)承載能力必須達(dá)到施工要求。完成場地平整施工后，才能確定樁基位置。對于河流中的樁基，需要在水域進(jìn)行筑島作業(yè)，為鉆孔灌注樁施工提供場地。因此，在正式施工作業(yè)前，要明確河流中樁基建設(shè)位置，完成筑島施工后方可進(jìn)行鉆孔灌注操作。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，筑島寬度應(yīng)當(dāng)基于橋梁寬度并在兩側(cè)外延5m；筑島外緣坡度控制為1∶1.75，筑島高度應(yīng)在河流水平線以上1m，筑島與水面接觸的位置采用彩色布條包裹，并使用沙袋碼筑以減小水面沖擊影響?？紤]使用挖機(jī)以趕填的方法進(jìn)行施工，主體材料主要用黃黏土或風(fēng)化石料。筑島基礎(chǔ)應(yīng)使用片石進(jìn)行硬化處理，確保施工過程中車輛正常通行。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)要完全按照施工方案進(jìn)行，同時(shí)護(hù)筒材料要具備較高的耐受力和防滲透能力。該橋梁樁基工程使用6～8mm厚的鋼板作為主材。為提升主材料的強(qiáng)度，工程中需要在護(hù)筒的上中下3部分各焊筑一道鋼筋進(jìn)行加固；護(hù)筒尺寸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸應(yīng)當(dāng)較這一位置的樁徑外延0.2m，長度為1.8～2.3m，距離護(hù)筒頂部0.2m的位置留0.2m×0.4m的溢漿孔。

護(hù)筒埋設(shè)完畢后，需對實(shí)際埋設(shè)位置與計(jì)劃埋設(shè)位置進(jìn)行比較，兩者中心位置偏差不得超過50mm，同時(shí)護(hù)筒埋設(shè)過程中必須使用水泥砂漿對其底部進(jìn)行保護(hù)性填埋。護(hù)筒所在區(qū)域0.6m范圍內(nèi)應(yīng)使用黏土實(shí)行分層填充直至頂部，護(hù)筒在黏土中的填埋高度不得低于1m，砂石中的高度不得低于1.5m。

2.3 泥漿制備

該橋梁工程樁基工程項(xiàng)目所用泥漿在施工現(xiàn)場制備。泥漿制備池根據(jù)鉆孔灌注樁的位置在現(xiàn)場進(jìn)行選址和挖掘。每個(gè)成套的泥漿池必須包含循環(huán)和沉淀兩個(gè)池子，每個(gè)池子的面積為4m×4m，深2m，池子應(yīng)當(dāng)用鋼管和鐵網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。泥漿主要由塑性指數(shù)較高的黏土或膨潤土制作，在攪拌形成泥漿的過程中以黏土為主材料時(shí)必須使用攪拌器攪拌成型，使用膨潤土作為主材料時(shí)應(yīng)當(dāng)使用泥漿攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。此外，在泥漿的使用過程中一旦數(shù)據(jù)顯示泥漿指數(shù)不達(dá)標(biāo)，則須及時(shí)加入黏土并就地重新造漿。

鉆孔灌注樁施工過程中應(yīng)確保泥漿在護(hù)筒內(nèi)部的高度較地下水位高出至少1m。該次施工由于受到底部淤積物的影響，泥漿在護(hù)筒內(nèi)的高度較地下水位實(shí)際位置高出1.5m。在清孔過程中要保持泥漿循環(huán)，進(jìn)入鉆孔工作時(shí)需要保證每間隔1m記錄1次孔內(nèi)狀態(tài)。

2.4 鉆孔

正式開始鉆孔工作前，需保證所有使用工具到位，在達(dá)到相關(guān)規(guī)定的條件下能夠滿足工程要求。該橋梁鉆孔灌注樁施工過程中，要求使用的鉆孔錘齒部長為5~6cm，外傾斜角度保持為1∶5，且懸掛位置保持在沖擊點(diǎn)的1m位置。

在沖擊作業(yè)過程中，對各類不同質(zhì)地沖擊物的沖程需要在規(guī)定之內(nèi)：鉆孔前需要進(jìn)行拋石處理的情況下，實(shí)施拋石作業(yè)的深度應(yīng)控制為1.5~2m，淤泥層控制為1~1.2m，亞黏土層控制在2m以內(nèi)，砂層控制為2~2.5m，弱風(fēng)化巖控制在2.5m以上。在進(jìn)行沖擊時(shí)，強(qiáng)風(fēng)化巖作業(yè)時(shí)泥漿比重應(yīng)當(dāng)控制為1.3~1.35m，砂黏土層則應(yīng)控制在1.25m左右。沖擊作業(yè)時(shí)，每2~3次沖擊后必須對錘頭進(jìn)行檢查，一旦錘頭狀態(tài)無法達(dá)到規(guī)定要求，要及時(shí)進(jìn)行更換。

沖擊結(jié)束后，一般采取正循環(huán)或反循環(huán)的方法進(jìn)行排查。如果沖擊部分為厚度較高的松散性填充石板層，則需要采取掏渣法進(jìn)行打撈，當(dāng)孔內(nèi)的殘留過度稀薄時(shí)，需要投入黏土。清孔完成后，孔底沉渣厚度應(yīng)當(dāng)控制在50mm左右。

2.5 鋼筋籠制作和安裝

鋼筋籠是鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其形態(tài)、主材料材質(zhì)硬度直接關(guān)乎樁質(zhì)量。在制作過程中，要充分考慮段路橋的設(shè)計(jì)需求。技術(shù)層面焊接采用5d的雙面焊，保護(hù)層厚度不小于75mm；鋼筋籠的主筋間距應(yīng)為±10mm；箍筋的間距控制為±20mm。另外，成型籠體每隔4m必須設(shè)置平行橫向縱向加強(qiáng)筋，并確?；\體中心點(diǎn)與孔的中心點(diǎn)保持一致。正式下放的過程中應(yīng)當(dāng)緩慢下放，同時(shí)逐節(jié)確認(rèn)籠體焊接狀況是否達(dá)到質(zhì)量要求，并注意下放時(shí)不能碰撞孔內(nèi)壁，如果籠體下放過程中受阻，應(yīng)當(dāng)以緩慢旋轉(zhuǎn)的方式嘗試解決?；\體完全下放后，應(yīng)對其進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

2.6 清孔

相比泵吸反循環(huán)、氣舉反循環(huán)清孔工藝，正循環(huán)清孔工藝成本較低。加上旋挖樁清孔并非一次完成，需進(jìn)行二次清孔，且第一次清孔對于沉渣厚度沒有太多要求?；诮?jīng)濟(jì)性原則，該工程第一次清孔采用正循環(huán)清孔工藝，以便排除孔內(nèi)的顆粒物，并將泥漿密度控制在1.2～1.4之間，以滿足施工要求。

二次清孔時(shí)，泥漿比重應(yīng)有所下降，控制在1.1～1.2之間。為了確定二次清孔工藝，該工程對3種不同清孔工藝在孔深15m左右的Ⅰ,Ⅱ號樁的清孔時(shí)間和沉渣厚度進(jìn)行了對比分析，結(jié)果如表2所示。

表2 清孔時(shí)間

2.7 混凝土灌注

材料的選用同樣關(guān)乎工程質(zhì)量。該項(xiàng)目由于屬于水下施工項(xiàng)目，受施工環(huán)境影響較大，在混凝土灌注過程中，導(dǎo)管底部與孔底部距離應(yīng)控制為0.3～0.4m，單次混凝土灌注量應(yīng)保持在1m以上。

3 鉆孔灌注樁質(zhì)量控制和安全要求

3.1 施工要求

對于施工方面的要求有：對施工人員進(jìn)行分工，選擇合適的原材料和施工方案；明確施工計(jì)劃，施工設(shè)備進(jìn)場要進(jìn)行驗(yàn)收；施工地全年無霜，但需考慮雨季影響，做好雨季排水工作。

3.2 做好施工材料進(jìn)場和檢驗(yàn)

該鉆孔灌注樁施工需做好以下準(zhǔn)備工作：施工主材料和施工場地的確定；混凝土、碎石、砂、用于制造泥漿的高塑性能力的黏土或膨潤土等施工主材料的準(zhǔn)備；選擇可供水下使用的商品用混凝土，其等級必須達(dá)到C30以上，碎石尺寸應(yīng)控制在5～25mm范圍內(nèi)；根據(jù)工程位置和施工環(huán)境，需準(zhǔn)備一些臨時(shí)設(shè)施，如占地面積400m2的鋼筋加工場地、工人臨時(shí)宿舍、施工道路及電纜等。

3.3 做好工程驗(yàn)收

工程驗(yàn)收是鉆孔灌注樁施工的重要環(huán)節(jié)之一。施工企業(yè)必須在鉆孔灌注樁施工完成后，及時(shí)組織施工單位、設(shè)計(jì)單位及質(zhì)監(jiān)部門等共同進(jìn)行鉆孔灌注的驗(yàn)收工作，并在工程驗(yàn)收合格后簽發(fā)工程驗(yàn)收合格證明。這就要求，施工企業(yè)在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工質(zhì)量驗(yàn)收時(shí)，必須做好以下幾方面的工作：嚴(yán)格做好工程竣工資料驗(yàn)收工作；確保鉆孔灌注樁工程竣工驗(yàn)收公正性；切實(shí)做好公路橋梁工程項(xiàng)目施工過程中隱蔽工程的驗(yàn)收工作；在進(jìn)行隱蔽工程的驗(yàn)收時(shí)，施工人員必須匯同相關(guān)部門做好施工環(huán)節(jié)的驗(yàn)收工作，并在驗(yàn)收合格后簽字確認(rèn)。

3.4 施工過程的安全保障以及安全防護(hù)措施

在施工過程中，應(yīng)當(dāng)通過以下幾種方法確保施工現(xiàn)場安全：

（1）建立完善的安全管理團(tuán)隊(duì)，由各級施工組織負(fù)責(zé)人進(jìn)行安全管理，并建立和完善各項(xiàng)基礎(chǔ)性安全規(guī)范和措施，在實(shí)際操作過程中做好安全檢查工作并明確安全責(zé)任人制度。

（2）切實(shí)進(jìn)行安全的“三級”教育工作，即承擔(dān)鉆孔灌注樁施工的公司、執(zhí)行項(xiàng)目的項(xiàng)目組以及實(shí)際施工人員所屬班組，都應(yīng)當(dāng)對施工人員進(jìn)行完善的安全教育工作，確保施工人員明確相關(guān)的規(guī)定和要求。

（3）嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場的各項(xiàng)安全規(guī)定進(jìn)行施工，且施工技術(shù)必須符合相關(guān)要求。

（4）作為大型工程項(xiàng)目，需要大量設(shè)備配合施工，而部分機(jī)械的使用存在相當(dāng)程度的危險(xiǎn)性，因此在機(jī)械使用過程中除嚴(yán)格按照機(jī)械使用規(guī)范操作外，還要避免非操作人員對機(jī)械操作空間的影響。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁施工對現(xiàn)場控制的要求較高，本文結(jié)合施工實(shí)例，對鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行了探討，并指出采用合理的現(xiàn)場管理能夠有效避免安全問題的出現(xiàn)，且有效提高施工效率?？⒐ず螅ㄟ^對樁基進(jìn)行質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)該工程樁身未見明顯缺陷，僅有1根為Ⅱ類等級，其他均為I類樁基，滿足樁基完整性要求，竣工質(zhì)量驗(yàn)收合格。這表明該施工技術(shù)能有效確保項(xiàng)目的順利實(shí)施，有助于避免安全事故，可為類似項(xiàng)目提供參考。