王永超

［摘 要］城際鐵路是現(xiàn)代交通建設(shè)中的重要組成部分，是連接相鄰城市或城市群、城市帶內(nèi)部各個(gè)城市之間的高速鐵路。城際高鐵是采用高速鐵路等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造的城際鐵路，同時(shí)擁有高速鐵路和城際鐵路的特性，鐵路線上主要運(yùn)行高速城際列車，用于聯(lián)絡(luò)附近城市，屬于一種快速軌道交通模式，能大幅縮短城際旅途時(shí)間。城際鐵路在城市里受建筑物等因素影響，一般采用地下隧道和車站模式，所以在城市里進(jìn)行城際軌道深基坑施工技術(shù)研究就顯得尤為重要，其中鉆孔灌注樁是城際鐵路建設(shè)中的重要施工技術(shù)。然而，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工，需要特別注意多方面的問題，如鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)、施工設(shè)備的選擇、施工方法的優(yōu)化等。本文介紹了城際鐵路復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁施工技術(shù)的相關(guān)理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，包括鉆孔灌注樁施工前的勘察與設(shè)計(jì)、施工過程中的機(jī)械選擇和施工方法的選擇，以及施工后的質(zhì)量控制等內(nèi)容。本文還分析了不同地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁施工的難點(diǎn)和解決方案，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

［關(guān)鍵詞］城際鐵路；鉆孔灌注樁；地質(zhì)條件；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

［中圖分類號(hào)］TU9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

城際鐵路作為現(xiàn)代交通建設(shè)的重要組成部分，已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注。隨著城際鐵路的不斷建設(shè)和發(fā)展，鉆孔灌注樁作為城際鐵路建設(shè)中的一種常用施工技術(shù)，也越來越受到重視。鉆孔灌注樁具有施工方便、承載能力大、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，在城際鐵路建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用。然而，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行鉆孔灌注樁的施工，需要特別注意多方面的問題。如何根據(jù)具體的地質(zhì)條件設(shè)計(jì)合適的鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)，如何選擇合適的施工設(shè)備和施工方法，如何保證施工質(zhì)量等，都是需要認(rèn)真研究和解決的問題。本文將探討城際鐵路復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工技術(shù)，旨在為相關(guān)從業(yè)人員提供一定的理論指導(dǎo)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量和效率。

1 鉆孔灌注樁施工前的勘察與設(shè)計(jì)

鉆孔灌注樁施工前的勘察與設(shè)計(jì)是鉆孔灌注樁施工的重要環(huán)節(jié)。通過對(duì)地質(zhì)、地貌、水文、氣象等方面的勘察，確定鉆孔灌注樁的選址、尺寸和深度等參數(shù)，為施工提供可靠的依據(jù)和保障。在勘察過程中，需要對(duì)鉆孔灌注樁的施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和土壤測(cè)試［1］。通過對(duì)土壤的顏色、質(zhì)地、含水量、壓縮性、黏聚性、穩(wěn)定性等方面的測(cè)試，確定鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，如鉆孔的直徑和深度、灌注混凝土的配合比、灌注孔間距、灌注孔位置和施工工藝等。此外，在勘察和設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮到地質(zhì)災(zāi)害、地下水位、地面荷載等因素的影響，采取相應(yīng)的防護(hù)和措施。例如：在地下水位較高的區(qū)域，需要采取抽水措施，降低地下水位的影響；在地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重的區(qū)域，需要采取特殊的處理措施，保證鉆孔灌注樁的施工安全和質(zhì)量。

2 施工設(shè)備和施工方法的選擇

2.1 施工設(shè)備的選擇

在城際鐵路在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工中，選擇合適的施工設(shè)備是確保施工質(zhì)量和進(jìn)度的重要保障。

第一，鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的核心設(shè)備，主要負(fù)責(zé)鉆孔和注漿。鉆機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑、深度、地質(zhì)條件等因素進(jìn)行綜合考慮。鉆孔直徑大于1米時(shí)，應(yīng)選擇大型液壓鉆機(jī)；鉆孔深度大于20米時(shí)，應(yīng)選擇具備長(zhǎng)鉆桿的鉆機(jī)；當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，應(yīng)選擇具備較強(qiáng)適應(yīng)性的全液壓鉆機(jī)［2］。

第二，泵車是將混凝土輸送到鉆孔內(nèi)的主要設(shè)備。其選擇應(yīng)根據(jù)混凝土的質(zhì)量和配比、泵送距離、工地條件等因素進(jìn)行綜合考慮。當(dāng)混凝土配比要求較高時(shí)，應(yīng)選擇具備較高排量和壓力的大型泵車；當(dāng)泵送距離較遠(yuǎn)或存在地形障礙時(shí)，應(yīng)選擇具備較高泵送距離和爬坡能力的泵車。

第三，立柱式起重機(jī)是城際鐵路在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工中的重要設(shè)備之一，主要用于吊裝和安裝鉆機(jī)、鉆桿、鋼筋和鋼模板等。其選擇應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地、起重量和高度等因素進(jìn)行綜合考慮。當(dāng)施工場(chǎng)地較為狹窄時(shí)，應(yīng)選擇尺寸較小的立柱式起重機(jī)；當(dāng)?shù)跹b鋼模板等重量較大的物品時(shí)，應(yīng)選擇起重量較高的起重機(jī)。

第四，施工平臺(tái)是城際鐵路在復(fù)雜地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁施工中的必要設(shè)備，主要用于工人的施工和作業(yè)。其選擇應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地、工作高度、承載能力等因素進(jìn)行綜合考慮。當(dāng)施工場(chǎng)地較為狹窄時(shí)，應(yīng)選擇尺寸較小的施工平臺(tái)；當(dāng)工作高度較高或承載物重量較大時(shí)，應(yīng)選擇承載能力較高的施工平臺(tái)。

第五，城際鐵路在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工中，監(jiān)測(cè)設(shè)備是非常重要的一環(huán)，能夠幫助工程師及時(shí)掌握鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。常用的監(jiān)測(cè)設(shè)備包括測(cè)斜儀、位移計(jì)、應(yīng)變計(jì)、超聲波探傷儀等。監(jiān)測(cè)設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)施工要求和監(jiān)測(cè)需求進(jìn)行綜合考慮。

2.2 施工方法的選擇

城際鐵路在復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工方法的選擇，是保證施工質(zhì)量和效率的關(guān)鍵。常見的施工方法包括常規(guī)施工法、重力灌注法、壓力灌注法、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法等［3］。

第一，常規(guī)施工法是最常見的鉆孔灌注樁施工方法，其特點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、易掌握、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。常規(guī)施工法使用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，然后將混凝土通過管道泵送至孔內(nèi)。在施工過程中，應(yīng)注意管道布置的合理性、混凝土坍落度的控制、振搗的力度和時(shí)間等問題。

第二，重力灌注法是一種無壓力泵送混凝土的灌注方式，其原理是利用混凝土自身重力將混凝土從料斗中流入孔內(nèi)。重力灌注法在施工時(shí)需要考慮混凝土的坍落度、施工高度、施工速度等因素，同時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確定灌注深度和孔徑。

第三，壓力灌注法是一種利用高壓泵將混凝土壓入孔內(nèi)的灌注方式，其特點(diǎn)是施工速度快、施工效率高、混凝土坍落度可控。壓力灌注法在施工時(shí)需要注意混凝土的配合比、泵送距離、孔徑等因素，同時(shí)應(yīng)注意高壓泵的工作壓力、泵送速度等問題。

第四，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法是一種利用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔和灌注的方法，其特點(diǎn)是施工速度快、灌注質(zhì)量高，適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工。回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法在施工時(shí)需要注意鉆孔的質(zhì)量和精度、混凝土的坍落度和配合比、振搗的力度和時(shí)間等問題。

3 施工后的質(zhì)量控制

3.1 施工質(zhì)量控制

施工質(zhì)量控制是鉆孔灌注樁施工中非常重要的一環(huán)，其目的是保證施工質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求，延長(zhǎng)使用壽命，避免事故發(fā)生。施工質(zhì)量控制主要包括以下方面。

第一，勘察與設(shè)計(jì)質(zhì)量控制。在施工前，應(yīng)進(jìn)行充分的勘察和設(shè)計(jì)，確定孔徑、孔深、灌注深度、混凝土配合比等關(guān)鍵參數(shù)，確保施工過程中能夠按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工?？辈旌驮O(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制是施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。

第二，施工過程質(zhì)量控制。施工過程中應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行施工，注意控制混凝土的坍落度、振搗力度和時(shí)間等參數(shù)，保證灌注樁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)，應(yīng)注意施工過程中的安全問題，采取相應(yīng)的安全措施。

第三，施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)設(shè)立專門的質(zhì)量控制崗位，對(duì)施工過程進(jìn)行全程監(jiān)督和檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正施工中存在的質(zhì)量問題，確保施工質(zhì)量。

第四，施工質(zhì)量驗(yàn)收。施工完成后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范。驗(yàn)收內(nèi)容包括孔徑、孔深、灌注深度、混凝土配合比、強(qiáng)度和穩(wěn)定性等參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)予以整改和修補(bǔ)。

第五，質(zhì)量管理和追蹤。施工完成后，應(yīng)建立質(zhì)量檔案和追蹤管理系統(tǒng)，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行長(zhǎng)期跟蹤和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決施工中存在的問題，確保鉆孔灌注樁的安全和穩(wěn)定性。

3.2 施工安全控制

鉆孔灌注樁施工是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)，需要加強(qiáng)安全控制。在施工過程中，安全是至關(guān)重要的，任何一點(diǎn)疏漏都有可能引發(fā)事故，造成不可預(yù)測(cè)的后果。因此，施工安全控制是必須嚴(yán)格遵守的程序。

第一，安全教育和培訓(xùn)。在施工前，必須對(duì)所有從事施工的工人進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)，使他們了解施工過程中存在的危險(xiǎn)和應(yīng)該采取的措施。同時(shí)，也要加強(qiáng)對(duì)工人的安全意識(shí)培養(yǎng)，以提高他們的自我保護(hù)意識(shí)和危機(jī)意識(shí)。

第二，安全設(shè)備和防護(hù)措施。在施工現(xiàn)場(chǎng)，必須配備完備的安全設(shè)備和防護(hù)措施，如安全帶、安全網(wǎng)、安全標(biāo)志、警示燈等。這些設(shè)備和措施可以有效地保護(hù)施工人員的安全，降低事故的發(fā)生率。

第三，施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，例如《建筑施工安全規(guī)范》《建筑地基與基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》等。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工過程中的安全進(jìn)行了全面的要求和規(guī)范，是施工安全的重要保障。

第四，施工監(jiān)督和檢查。在施工過程中，必須加強(qiáng)監(jiān)督和檢查工作。施工過程中的所有環(huán)節(jié)都必須進(jìn)行檢查和監(jiān)督，以確保施工質(zhì)量和安全，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)予以糾正和整改。

4 鉆孔灌注樁施工中常見問題及其處理方法

4.1 樁身偏斜問題

鉆孔灌注樁施工中，樁身偏斜是一個(gè)普遍存在的問題。樁身偏斜的原因很多，主要包括基巖不均勻、地層差異、孔壁穩(wěn)定性不好、鉆孔偏斜等因素。第一，在基巖不均勻的情況下，鉆孔灌注樁在不同位置受到的阻力不同，從而使得樁身在鉆進(jìn)過程中發(fā)生偏斜。此時(shí)，需要通過加強(qiáng)勘察和設(shè)計(jì)，選取合適的施工方案和施工工藝，確保鉆孔灌注樁在不同位置受力均衡。第二，在地層變化劇烈的區(qū)域，如地層中存在礫石、沙土等松散層和黏土、軟巖等堅(jiān)硬層，容易導(dǎo)致樁身偏斜。此時(shí)，需要對(duì)地層進(jìn)行全面勘察和分析，選擇合理的施工方案和施工工藝，以減少樁身偏斜情況的發(fā)生。此外，孔壁穩(wěn)定性不好也會(huì)導(dǎo)致樁身偏斜。在鉆孔過程中，如果孔壁不穩(wěn)定，則容易導(dǎo)致樁身偏斜。此時(shí)，需要采用一些穩(wěn)壁措施，如預(yù)埋鋼管、灌注泥漿等，確?？妆诘姆€(wěn)定性。第三，在鉆孔過程中，鉆桿偏斜、鉆頭不正常旋轉(zhuǎn)等問題都容易導(dǎo)致鉆孔偏斜，從而導(dǎo)致樁身偏斜。此時(shí)，需要嚴(yán)格控制鉆孔工藝，保證鉆孔偏斜不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)［4］。

4.2 灌注混凝土質(zhì)量問題

灌注混凝土質(zhì)量是鉆孔灌注樁施工中的一個(gè)重要問題。灌注混凝土質(zhì)量的好壞，直接影響著鉆孔灌注樁的使用壽命和承載能力。第一，在選用混凝土材料時(shí)，需要根據(jù)地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)要求，選擇合適的混凝土配合比和原材料，確?；炷辆哂凶銐虻膹?qiáng)度和抗?jié)B性。第二，在混凝土灌注過程中，需要控制混凝土的流動(dòng)性、坍落度和固化時(shí)間等參數(shù)，以確?；炷恋木鶆蛐院兔軐?shí)性。同時(shí)，需要控制混凝土的灌注速度和壓實(shí)程度，避免混凝土在灌注過程中出現(xiàn)氣孔和空洞。此外，混凝土的養(yǎng)護(hù)也是保證灌注混凝土質(zhì)量的重要措施。在混凝土灌注后，需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤(rùn)，并避免混凝土在早期干燥和裂縫。第三，需要在施工過程中加強(qiáng)質(zhì)量控制和檢測(cè)。在混凝土灌注過程中，需要進(jìn)行混凝土坍落度、混凝土強(qiáng)度等質(zhì)量檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題，確保灌注混凝土的質(zhì)量。

為了保證鉆孔灌注樁的使用壽命和承載能力，需要在施工過程中注重灌注混凝土質(zhì)量的控制。需要選用合適的混凝土材料和配合比，嚴(yán)格控制施工過程中的各項(xiàng)參數(shù)和參數(shù)，并加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)控，確保灌注混凝土的均勻性、密實(shí)性和強(qiáng)度等指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4.3 施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染問題

施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染是鉆孔灌注樁施工中不可避免的問題之一。在鉆孔灌注樁施工過程中，可能會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵、廢水、廢氣等污染物，對(duì)周圍環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成潛在威脅。為了減少施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染，需要采取有效措施進(jìn)行控制。第一，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境評(píng)估和監(jiān)測(cè)，了解施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境特征和敏感區(qū)域的位置，制定相應(yīng)的環(huán)保措施和應(yīng)急預(yù)案。第二，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)采取措施，減少粉塵、廢水、廢氣等污染物的產(chǎn)生。對(duì)于粉塵污染，可以采用水霧噴淋、覆蓋等方法進(jìn)行控制；對(duì)于廢水污染，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的排水進(jìn)行管理和處理，避免廢水污染地下水資源；對(duì)于廢氣污染，需要采用合理的通風(fēng)系統(tǒng)，減少?gòu)U氣排放。此外，在鉆孔灌注樁施工中，還需要注重土方開挖和挖孔過程中的環(huán)境保護(hù)。對(duì)于土方開挖過程中產(chǎn)生的垃圾和廢棄物，需要及時(shí)清理和處置，避免污染周圍環(huán)境；對(duì)于挖孔過程中可能產(chǎn)生的地下水和土壤污染，需要進(jìn)行防治和處理，確保不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和地下水造成污染。第三，在施工現(xiàn)場(chǎng)需要增強(qiáng)員工環(huán)保意識(shí)，減少施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染。

5 結(jié)語

鉆孔灌注樁施工是一項(xiàng)技術(shù)含量較高的工程作業(yè)，需要在施工過程中嚴(yán)格遵守規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)質(zhì)量控制和安全控制。隨著科技的不斷發(fā)展，鉆孔灌注樁施工技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，可以更好地適應(yīng)不同的工程要求，提高施工效率和質(zhì)量，降低施工成本和風(fēng)險(xiǎn)。在城際鐵路等工程中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，對(duì)于保證工程的順利進(jìn)行和質(zhì)量安全的保障具有重要意義。

然而，鉆孔灌注樁施工仍然存在一些問題和挑戰(zhàn)，比如低凈空條件下如何施工鉆孔灌注樁，以及低凈空下鉆孔灌注樁設(shè)備的研發(fā)等還需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)。另外，施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)測(cè)的問題，如地下水位變化、地質(zhì)災(zāi)害等，需要及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，保證施工安全和工程質(zhì)量。因此，今后在鉆孔灌注樁施工方面，需要繼續(xù)推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)，提高施工效率和質(zhì)量，降低成本和風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，需要建立健全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)測(cè)和管理，提高施工的安全性和可靠性。此外，還需要加強(qiáng)與相關(guān)領(lǐng)域的合作，共同推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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