王 紅 山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 前言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展、公路車流量持續(xù)增加的趨勢(shì)下，各界對(duì)道路橋梁的建設(shè)質(zhì)量提出更高的要求，以期建成的道路橋梁能夠有效維持穩(wěn)定，提供安全、舒適的車輛通行環(huán)境。在道路橋梁的施工中，鉆孔灌注樁因具有承載力高、適應(yīng)性強(qiáng)、便捷高效等特點(diǎn)而取得廣泛的應(yīng)用，而鉆孔灌注樁施工技術(shù)涉及的作業(yè)要點(diǎn)較多，因此需加強(qiáng)技術(shù)分析，理清思路，把握要點(diǎn)，妥善將施工技術(shù)應(yīng)用到位。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)的主要特征

市政道橋工程的建設(shè)具有復(fù)雜性和不確定性，對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用水平提出更高的要求，對(duì)于鉆孔灌注樁施工技術(shù)而言，需要確定一套科學(xué)可行的施工方案，使現(xiàn)場(chǎng)施工人員便捷地將工作落實(shí)到位，建設(shè)質(zhì)量可靠的鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁施工對(duì)周邊環(huán)境較為敏感，需有效優(yōu)化周邊環(huán)境，結(jié)合實(shí)際環(huán)境富有針對(duì)性地改造施工技術(shù)。參建人員要全面掌握鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，尤其是其中的重難點(diǎn)內(nèi)容，提前探尋解決措施，為正式施工消除阻力。

3 工程概況

太原師范學(xué)院新校區(qū)橋梁工程施工項(xiàng)目，主橋拱形結(jié)構(gòu)橋?qū)?5m，長150m；西橋預(yù)制箱梁板橋結(jié)構(gòu)橋?qū)?5m，長度134m；東橋現(xiàn)澆混凝土箱梁橋橋?qū)?5m，橋長136m；景觀橋鋼箱梁結(jié)構(gòu)橋?qū)?m，長度160m；以上四座橋均采用鉆孔灌注樁進(jìn)行地基處理。洛陰大街為園區(qū)次干路，建設(shè)長度3.071km，北起洛陰北街，東至314 省道，紅線寬度28m。道路布置為一塊板型式，中間建設(shè)16m寬的機(jī)動(dòng)車道，于兩側(cè)分別設(shè)置側(cè)分帶（1.5m寬）、非機(jī)動(dòng)車道（2.5m寬）、人行道（2m寬）。

4 鉆孔灌注樁施工工藝流程

4.1 施工準(zhǔn)備

鉆孔灌注樁施工前，先清理現(xiàn)場(chǎng)的雜物以及各類障礙物，待其保持潔凈后，做平整硬化處理，目的是給鉆機(jī)以及其他機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行提供良好的條件，避免出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。

4.2 測(cè)量放線

以業(yè)主提供的控制點(diǎn)坐標(biāo)為準(zhǔn)，由專員測(cè)放出樁位。聯(lián)合應(yīng)用到導(dǎo)線與三角測(cè)量的方法，建立控制網(wǎng)。各控制網(wǎng)點(diǎn)均要得到有效的防護(hù)，并在施工期間及時(shí)安排復(fù)測(cè)，若實(shí)測(cè)結(jié)果存在偏差，則予以修正，以免影響施工精度。對(duì)于設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，也需得到有效的防護(hù)。

4.3 鉆機(jī)就位

根據(jù)工程要求適配鉆機(jī)，檢驗(yàn)其運(yùn)行性能，確認(rèn)無誤后安排入場(chǎng)。鉆機(jī)移動(dòng)至樁位旁，調(diào)整鉆頭的姿態(tài)，使其對(duì)準(zhǔn)樁位標(biāo)注點(diǎn)。條件允許時(shí)，盡可能縮回桅桿，以減小鉆機(jī)提升下降脈動(dòng)壓力和自重對(duì)樁位的影響。

4.4 泥漿護(hù)壁

本工程樁體施工采用到旋挖鉆機(jī)，取土界面與孔內(nèi)泥漿互不摻泥，用泥漿達(dá)到護(hù)壁的效果，以免孔壁坍塌。工程施工中，固壁泥漿用量較小。

4.5 護(hù)筒的埋設(shè)

鉆孔前，將護(hù)筒埋設(shè)到位。護(hù)筒由8mm 鋼板為原材料制作而成，長度大于2.0m，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的變化靈活調(diào)整護(hù)筒的長度，鋼護(hù)筒用角鋼加固，保證穩(wěn)定性。護(hù)筒與坑壁間存在空隙，該部分用黏土做分層回填、夯實(shí)處理，使其具有嚴(yán)密性。

4.6 成孔

鉆進(jìn)成孔的鉆頭為回轉(zhuǎn)鉆頭，用于破碎設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi)的巖土，同時(shí)將鉆進(jìn)產(chǎn)生的渣土裝入鉆斗內(nèi)，在提升裝置和伸縮鉆桿的共同作用下提出孔外，卸至指定位置，按照該方法循環(huán)作業(yè)，直至鉆進(jìn)深度達(dá)到設(shè)計(jì)值為止。

4.7 清孔

旋挖鉆機(jī)運(yùn)行中，直接用鉆斗取出泥土，無需用泥漿攜帶泥土，在不改變清孔泥漿比重的前提下即可有效完成清孔作業(yè)，沉渣厚度可被控制在許可范圍內(nèi)。

4.8 終孔驗(yàn)收

鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深處時(shí)，先安排自檢，再由監(jiān)理驗(yàn)收，要求孔位、孔的垂直度、孔徑、孔深均滿足要求，若某項(xiàng)或多項(xiàng)指標(biāo)超出許可范圍，則及時(shí)采取修整措施，直至實(shí)測(cè)結(jié)果達(dá)標(biāo)為止。

4.9 鋼筋籠的制作與安裝

主筋接長時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制接長量，采取閃光對(duì)焊接長的方法，螺旋筋和主筋以電弧點(diǎn)焊的方式連接，加強(qiáng)箍筋的焊接方法為雙面搭接焊。鋼筋分節(jié)制作，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員嚴(yán)格控制鋼筋間距、長度等關(guān)鍵尺寸，保證實(shí)測(cè)偏差在許可范圍內(nèi)，具體如表1所示。

表1 鋼筋籠制作允許偏差

鋼筋連接成型后，必須由監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，若無誤則安排鋼筋籠吊裝作業(yè)。吊裝環(huán)節(jié)的設(shè)備為25t吊車，主副鉤三點(diǎn)起吊，人工輔助，精細(xì)調(diào)整鋼筋籠的姿態(tài)，使其有效入孔，而后檢測(cè)頂部標(biāo)高。

4.10 導(dǎo)管的設(shè)置

導(dǎo)管采用的是雙螺絲方扣接頭導(dǎo)管，其優(yōu)勢(shì)在于不易卡掛鋼筋籠，結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性較好，且拼接速度通常比普通導(dǎo)管快1倍。導(dǎo)管最大外徑250mm，按不低于0.3MPa 的壓力組織水密封試驗(yàn)，據(jù)此檢驗(yàn)導(dǎo)管的嚴(yán)密性，確認(rèn)無誤后可安裝到位。

4.11 混凝土灌注

導(dǎo)管埋深控制在2m～6m，初灌量按如下公式計(jì)算而得：

V初=k·π/4·D2(H1+H2)

k：經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取1.15～1.25；

D：樁孔平均直徑；

H1：導(dǎo)管距孔底距離；

H2：導(dǎo)管初灌埋深。

混凝土灌注環(huán)節(jié)，按照混合料拌和、澆筑的流程有序進(jìn)行，且保證每個(gè)環(huán)節(jié)、每道工序的施工質(zhì)量?；炷涟韬蜁r(shí)，根據(jù)配合比精準(zhǔn)控制各材料的用量，經(jīng)過充分拌和后，得到均勻性較好的混凝土。其中，水泥用量在370kg/m3以上；粗骨料的最大粒徑需在導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6以內(nèi)，且需小于40mm；水灰比約為0.55，坍落度19cm～21cm，擴(kuò)散度35cm～37cm?；炷涟韬秃蠹皶r(shí)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，做二次拌和，而后方可用于澆筑施工。

5 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制措施

5.1 樁位的控制

（1）建立并實(shí)行報(bào)驗(yàn)簽證制度，精準(zhǔn)測(cè)量放樣，于合適的位置施工鉆孔灌注樁。

（2）按設(shè)計(jì)要求制作鋼護(hù)筒，將其埋設(shè)到位、調(diào)直，期間加強(qiáng)對(duì)鋼護(hù)筒中心的檢測(cè)與控制。

（3）鉆機(jī)精準(zhǔn)就位，而后加強(qiáng)復(fù)檢，有偏差則及時(shí)調(diào)整。

5.2 樁斜的控制

（1）鉆機(jī)就位后，靈活調(diào)整轉(zhuǎn)盤底座水平，并在鉆進(jìn)期間定期校正，要求重機(jī)輪緣、固定鉆桿的卡孔、護(hù)筒中心線共處相同的直線上。

（2）若存在地下障礙物，先探明情況，合理優(yōu)化鉆進(jìn)參數(shù)，不可盲目鉆進(jìn)。

5.3 樁徑的控制

（1）鉆進(jìn)時(shí)加強(qiáng)對(duì)鉆頭的檢查，判斷外徑是否合理，是否有磨損的情況，若有外徑超標(biāo)或嚴(yán)重磨損的情況，則及時(shí)更換鉆頭。

（2）鉆孔時(shí)，嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量，依托泥漿靜水壓力作用，在孔壁形成具有防護(hù)功能的泥皮，阻止水的滲流，實(shí)現(xiàn)對(duì)孔壁的有效防護(hù)，防止其發(fā)生坍塌。

5.4 樁長的控制

（1）準(zhǔn)確測(cè)量鉆桿、鉆頭尺寸，完整記錄數(shù)據(jù)；根據(jù)鉆機(jī)機(jī)高的測(cè)量結(jié)果和樁的標(biāo)高加以換算，進(jìn)而在主動(dòng)鉆桿上做好控制記號(hào)，以便有效控制樁長；

（2）鉆孔到達(dá)中風(fēng)化巖層后，視實(shí)際情況確定適宜的孔底標(biāo)高，有效控制樁基深度。

5.5 鋼筋籠上浮的控制

（1）遵循“少灌勤提”的原則，且必須以相對(duì)緩慢的速度提升導(dǎo)管。

（2）隨著混凝土灌注量的增加，待實(shí)測(cè)混凝土面接近鋼筋籠時(shí)，導(dǎo)管需保持足夠的埋深，同時(shí)緩慢灌入混凝土，在此方式下，以免混凝土從導(dǎo)管底口涌出后產(chǎn)生過強(qiáng)的沖擊力。

（3）混凝土面進(jìn)入鋼筋籠1m～2m后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)灌注情況適當(dāng)向上提升導(dǎo)管，但要保證導(dǎo)管埋深不小于1m。

6 鉆孔灌注樁施工期間的常見問題及應(yīng)對(duì)措施

（1）鉆進(jìn)時(shí)漏漿。鉆進(jìn)成孔遇到本就存在于施工現(xiàn)場(chǎng)的舊基礎(chǔ)時(shí)，可能漏漿。針對(duì)漏漿問題，先投放泥球，盡快安排補(bǔ)漿，保證漿液注入的有效性。在孔內(nèi)攪拌泥漿，向孔壁塊石的間隙中填充稠泥漿，起到屏障作用，阻止?jié)B漏的發(fā)生，有效維持孔壁的穩(wěn)定性。經(jīng)過處理后，若漏失停止，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)無誤后，隨即恢復(fù)鉆進(jìn)。

（2）卡鉆、難以正常鉆進(jìn)。鉆孔時(shí)遇到石塊雜填層，可能有卡鉆事故，若程度輕微，可強(qiáng)制性提升鉆桿，以便將鉆頭提起；若有嚴(yán)重的卡鉆現(xiàn)象，挖除導(dǎo)致鉆頭卡死的石塊雜填層，或是用沖錘破碎，而后將鉆頭提出。

（3）孔斜。鉆孔時(shí)需有效控制垂直度偏差，即該值必須在1%以內(nèi)，但在部分工程中有孔斜的情況，具體與如下幾方面有關(guān)：①地層的軟硬程度不均，鉆頭受力缺乏均勻性，導(dǎo)致孔斜；②在軟弱巖層交界部位、巖土換層處、巖層面傾斜處鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭的受力缺乏均勻性；③鉆機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作未落實(shí)到位，即鉆機(jī)底盤不平整。

針對(duì)孔斜問題，采取如下防治措施：①全面整平施工現(xiàn)場(chǎng)，鉆架到位后調(diào)整鉆盤與底座水平，并在施工期間定期檢測(cè)、校正。②鉆孔作業(yè)人員密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，對(duì)于有傾斜狀的軟硬土或巖層變化部位，則以相對(duì)較慢的速度鉆進(jìn)，或是在斜面處填入適量的片石，用沖錘先處理斜面，待其具有平整性后，方可恢復(fù)鉆進(jìn)。③若鉆進(jìn)時(shí)遇到孤石，先將其清理干凈，而后方可繼續(xù)鉆進(jìn)。

（4）樁身夾泥。導(dǎo)管密封性不足時(shí)，泥漿經(jīng)由導(dǎo)管的縫隙進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，或是導(dǎo)管栓塞有脫落的異常情況，此時(shí)均易導(dǎo)致樁身夾泥。針對(duì)該問題，需及時(shí)提出導(dǎo)管加以處理，而后再繼續(xù)組織混凝土灌注作業(yè)。

（5）卡管。

①混凝土的坍落度偏小、集料離析、初灌時(shí)隔水栓卡管等均是關(guān)鍵的原因。為此，用長桿沖搗導(dǎo)管內(nèi)的隔水栓，或是適當(dāng)抖動(dòng)導(dǎo)管，借助此類措施使隔水栓或混凝土下落，若采取該方法仍無法取得良好的處理效果，則將導(dǎo)管提出，做全面的清理，而后再重新吊裝。

②混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留過長的時(shí)間，該部分發(fā)生初凝，后續(xù)灌注的混凝土在下落過程中遇到較強(qiáng)的阻力，出現(xiàn)混凝土被堵在管內(nèi)的情況。為此，在灌注混凝土前先詳細(xì)檢查灌注機(jī)械，以便正常作業(yè)；混凝土拌和階段，可摻入適量緩凝劑。若已經(jīng)卡管，則用振動(dòng)器予以處理，將導(dǎo)管內(nèi)的混凝土振出。

（6）坍孔。鉆孔護(hù)筒內(nèi)水位有先升高后下降的異常變化時(shí)，可能有坍孔問題，工程人員應(yīng)予以高度重視。針對(duì)坍孔問題，需要先查明原因，再采取適宜的應(yīng)對(duì)措施，適當(dāng)加大水頭，以免坍孔現(xiàn)象的發(fā)生。坍孔不嚴(yán)重時(shí)，適當(dāng)加大混凝土埋深，通過混凝土的注入，將坍孔產(chǎn)生的泥砂擠出；若有嚴(yán)重的坍孔，則隨即暫停灌注，將導(dǎo)管拔出，回填黏土，再由專員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況商定技術(shù)方案，有效處理。

（7）埋管。施工中加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)管埋深的控制，不可超過6.0m，提升導(dǎo)管時(shí)不宜過快。針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的埋管事故，視實(shí)際情況采取針對(duì)性的處理措施?；炷撩婢鄻俄敳簧顣r(shí)，對(duì)原護(hù)筒做接長處理，并將其沉入混凝土面以下，做充分的抽水、排渣處理。

（8）澆短樁頭?；炷翝仓鳂I(yè)即將結(jié)束時(shí)，適量加注清水，通過水的注入稀釋泥漿，并用探測(cè)器檢查，以便明確混凝土面的標(biāo)高。針對(duì)已經(jīng)存在的問題，則接長護(hù)筒，抽水、抽渣，確認(rèn)無誤后方可繼續(xù)澆筑混凝土。

7 結(jié)束語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在市政道路橋梁施工中具有舉足輕重的地位，經(jīng)過本文的分析后，提出成孔、泥漿護(hù)壁、清孔、鋼筋籠制作與安裝、成樁等各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的作業(yè)要點(diǎn)，并闡述質(zhì)量控制措施和常見問題的防治措施，希望所提內(nèi)容可作為同仁的參考，以便在路橋工程中高效施工鉆孔灌注樁，為工程后續(xù)的施工打好基礎(chǔ)。