陳齊飛

（貴州省交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法監(jiān)督局，貴州貴陽 550001）

0 引言

在橋梁施工環(huán)節(jié)，旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工技術(shù)通過灌注混凝土和鋼筋形成的灌注樁可以有效地分散基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力，以達(dá)到增加基礎(chǔ)支撐面積、提高基礎(chǔ)承載力的目的。但是，在一些特殊地形條件下，旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工技術(shù)在鉆孔過程中土質(zhì)的變化和鉆孔孔徑的控制仍然存在不確定因素，導(dǎo)致樁體的尺寸和質(zhì)量難以保證。因此，需要在旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工技術(shù)方面進(jìn)行深入研究，掌握旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工技術(shù)重點(diǎn)，對(duì)橋梁工程建設(shè)具有重要作用。

1 工程概況及地質(zhì)介紹

位于G352 桐梓縣花秋至桃林公路上的花秋大橋（K1+995—K2+395）全長(zhǎng)400m，橋面寬度達(dá)12m。該橋主體結(jié)構(gòu)由三聯(lián)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)T 梁組成，分布為（4×30m+5×30m+4×30m）。橋梁平面布局沿直線、圓曲線和緩和曲線設(shè)計(jì)，縱向設(shè)置為單向3.9%的縱坡。這座橋梁所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，為九壩背斜，總長(zhǎng)約80km，軸線呈SN 方向變化。地層包括軸部的奧陶系和翼部的三疊系以及志留系。軸部巖層傾角介于15～25°之間，而西翼和東翼的地層傾角分別為30～40°和25～45°，兩翼近乎對(duì)稱，形成一條長(zhǎng)軸背斜，公路線路布設(shè)在背斜的兩側(cè)。

2 旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 定樁位

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整平施工時(shí)，首先由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行測(cè)量和放樣工作，根據(jù)甲方的要求，設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制點(diǎn)。采用全站儀進(jìn)行二級(jí)控制點(diǎn)的精確定位，使用極坐標(biāo)法或者直角坐標(biāo)法來確定各個(gè)樁位的中心點(diǎn)位置和軸線[1]。在樁位的先行設(shè)置過程中，必須考慮旋挖鉆機(jī)行走的影響。每根樁的準(zhǔn)確定位至關(guān)重要，它們必須經(jīng)過質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，并將結(jié)果報(bào)告給監(jiān)理工程師。只有在驗(yàn)收符合要求的情況下，才能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的樁基施工，以確保工程的施工質(zhì)量和效果。此外，對(duì)于高程控制也要進(jìn)行精細(xì)管理，根據(jù)甲方的規(guī)定，設(shè)置高程控制點(diǎn)，并在基坑內(nèi)部設(shè)置高程投射線，以保證樁體高度的精確控制，以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求[2]。

2.2 鋼護(hù)筒的制作及埋設(shè)

在鋼護(hù)筒的設(shè)置中，長(zhǎng)度不超過2.5m 的護(hù)筒通常采用8～10mm 厚的鋼板制作，而長(zhǎng)度超過2.5m 的護(hù)筒應(yīng)采用10～15mm 厚的鋼板。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，鋼護(hù)筒的埋設(shè)深度需要嚴(yán)格控制，采用多節(jié)鋼護(hù)筒進(jìn)行連接，并確保其內(nèi)徑超過鉆頭直徑，通常大約多出200mm。具體的標(biāo)高設(shè)置要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要而定，但通常應(yīng)將其超過地面標(biāo)高約0.3m。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，鋼護(hù)筒的埋設(shè)過程至關(guān)重要。必須確保鋼護(hù)筒在平面上定位準(zhǔn)確，垂直度達(dá)到所需的精度標(biāo)準(zhǔn)，并確保其底部與周圍的護(hù)筒底腳緊密結(jié)合以確保不滲水。為確定具體的樁位中心，可以通過插入短鋼筋的方式進(jìn)行控制，鋼筋的埋設(shè)深度應(yīng)達(dá)到300mm 以上，以確保穩(wěn)定性。高程方面，需要使用全站儀、水準(zhǔn)儀等工具進(jìn)行檢測(cè)，將標(biāo)高信息標(biāo)記在外部短鋼筋上，從而滿足鋼護(hù)筒的安裝要求，并嚴(yán)格控制樁頂?shù)臉?biāo)高。首先需要開挖一個(gè)與孔樁直徑相匹配的圓形坑，然后將鋼護(hù)筒埋設(shè)到坑內(nèi)。使用卷尺進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，調(diào)整護(hù)筒的位置，確保外緣到3 個(gè)短鋼筋頭的距離相等，并使鋼護(hù)筒的中心與孔樁的中心完全重合。使用水平尺或線墜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的鋼護(hù)筒垂直度檢查，確保護(hù)筒孔口標(biāo)高對(duì)稱均勻布置，并確保護(hù)筒與孔壁之間的間隙用渣土填充處理，然后進(jìn)行夯實(shí)施工，以確保護(hù)筒穩(wěn)定，沒有發(fā)生移位或傾斜等問題，同時(shí)位置精度完全符合標(biāo)準(zhǔn)。鋼護(hù)筒的埋設(shè)示意圖如圖1 所示。

圖1 鋼護(hù)筒埋設(shè)示意圖

2.3 鉆孔

在將鉆機(jī)安裝到指定位置并達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后，確保它與樁位中心對(duì)齊，并使用鉆機(jī)和電纜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)平處理。此外，鉆頭的直徑應(yīng)比樁體直徑小1～2cm，并按照2cm 的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的擴(kuò)孔操作。

2.3.1 在現(xiàn)場(chǎng)，首先安裝鋼護(hù)筒保護(hù)管，并按照規(guī)定進(jìn)行鉆機(jī)平臺(tái)導(dǎo)軌的設(shè)置。確保鉆機(jī)平臺(tái)組裝符合要求，基座具有足夠的穩(wěn)定性，鉆探框架的垂直度符合標(biāo)準(zhǔn)。使用挖掘機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，以確保滑槽、鉆頭和鉆樁位于同一條垂直線上，滿足垂直度的要求。

2.3.2 鉆孔過程采用正循環(huán)方式進(jìn)行，以低速進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)。在孔的下部約5m 處進(jìn)行控制，繼續(xù)以低速進(jìn)行循環(huán)操作，然后在下方5m 深度開始鉆孔。一旦達(dá)到規(guī)定的深度，開始進(jìn)行反向推進(jìn)施工。在整個(gè)鉆孔作業(yè)過程中，要保持減壓狀態(tài)[3-4]。

2.3.3 鉆孔作業(yè)的順序應(yīng)明確定義，不得連續(xù)進(jìn)行相鄰孔位的鉆孔施工。通常情況下，一個(gè)孔的鉆孔施工完成后，需要等待24h，然后才能繼續(xù)進(jìn)行相鄰孔位的鉆孔作業(yè)。在連續(xù)鉆進(jìn)作業(yè)中，要隨時(shí)進(jìn)行泥漿樣本的取樣和檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整技術(shù)參數(shù)。此外，在正常的鉆進(jìn)過程中，要根據(jù)獲取的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度和沖程，以適應(yīng)土壤條件的變化?？妆仨毷冀K保持在地下水位線以下2m 的位置，確保擋土墻具有足夠的穩(wěn)定性，避免發(fā)生塌陷事故。

2.4 成孔檢測(cè)、第一次清孔

一旦現(xiàn)場(chǎng)鉆孔施工達(dá)到計(jì)劃的標(biāo)高尺寸，對(duì)于中心位置、傾斜度、底部標(biāo)高、深度、直徑等方面進(jìn)行檢測(cè)后，需要填寫終孔驗(yàn)收作業(yè)書，并經(jīng)部門主管批準(zhǔn)通過后方可進(jìn)行清潔處理。質(zhì)檢工作在鉆孔后非常重要，需要檢測(cè)直徑、垂直度、深度等參數(shù)。使用直徑22mm 的鋼筋材料，并應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以確?？孜恢行呐c起吊鋼絲繩中心位于相同的垂線上。下降過程中，可以通過繩索上的刻度和深度計(jì)來檢測(cè)和確認(rèn)。如果鋼絲繩的活動(dòng)性較高，表明鉆孔符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);如果在鉆孔過程中受到干擾，表明受阻部位的直徑減小或孔斜度減小，這時(shí)需要重新進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，要及時(shí)進(jìn)行清孔處理，將底部的沉積物清理干凈，并嚴(yán)格控制鉆渣含量和泥漿密度，以確保各項(xiàng)指標(biāo)都符合工程要求。當(dāng)鉆孔達(dá)到規(guī)定深度后，應(yīng)用測(cè)量繩進(jìn)行檢測(cè)，并在符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)清孔作業(yè)。清孔作業(yè)應(yīng)采用正循環(huán)導(dǎo)管的方式，并將廢渣導(dǎo)入泥漿池中。嚴(yán)禁通過增加鉆孔深度來代替清孔作業(yè)，并要及時(shí)注入泥漿，以免導(dǎo)致孔位塌陷[5]。

2.5 鋼筋骨架的制作和吊裝

2.5.1 鋼筋籠的制作應(yīng)該在2#鋼筋加工廠進(jìn)行，按照從上到下的順序進(jìn)行組裝。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求，進(jìn)行必要的調(diào)整，并通過直螺紋套筒將各根鋼筋連接起來，然后使用平板車將鋼筋籠運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。

2.5.2 在連接直螺紋套筒時(shí)，需要嚴(yán)格控制單一截面的接頭數(shù)量，通常應(yīng)控制在鋼筋總數(shù)的50% 以內(nèi)，以確保連接的牢固性。

2.5.3 鋼筋下料過程中，應(yīng)選擇合適的切割方式，確保鋼筋的端面和軸線保持垂直，避免發(fā)生彎曲或扭曲。每根鋼筋的長(zhǎng)度和尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

2.5.4 鋼筋的連接是非常關(guān)鍵的步驟。首先，將鋼筋安裝到位，并設(shè)置好必要的保護(hù)罩。然后，將連接部位的螺紋套筒擰緊，確保緊固牢固。在現(xiàn)場(chǎng)連接完成后，需要進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)鋼筋連接部位進(jìn)行檢查。螺紋的質(zhì)量檢測(cè)合格后，使用活動(dòng)扳手和管扳手將配件擰緊，以確保連接的穩(wěn)定性和可靠性。

2.5.5 為增強(qiáng)鋼筋籠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，可以采用加固措施。內(nèi)部設(shè)置兩道斜撐，將接頭通過焊接進(jìn)行連接，以提高整個(gè)鋼筋籠的剛度性能，確保鋼筋籠在施工過程中不會(huì)發(fā)生變形或損壞，從而滿足工程的要求[6-7]。

2.6 下放導(dǎo)管

在進(jìn)行管道密封性檢測(cè)時(shí)，首先采用螺紋纏繞的方式，選擇直徑為300mm 的管道，其截面長(zhǎng)度為3m，底部深度為4m，而頂部的橫截面在0.5～1.5m 之間進(jìn)行調(diào)整。這一過程確保管道的合適尺寸和形狀，以適應(yīng)具體工程需求。在導(dǎo)管準(zhǔn)備投入使用之前，執(zhí)行水密性檢測(cè)，該檢測(cè)過程非常重要，因?yàn)樗梢源_保管道的可靠性和安全性。在檢測(cè)中，進(jìn)行墊圈的拉伸測(cè)試，以驗(yàn)證其性能。水密性檢測(cè)要求密封性能必須超過孔內(nèi)水深的1.3 倍，以確保在各種環(huán)境條件下都能保持密封狀態(tài)，避免可能的泄漏問題。在進(jìn)行管道的固結(jié)操作時(shí)，特別關(guān)注管壁與焊縫的性能。這兩個(gè)部分需要能夠承受高達(dá)1781MPa 的壓力，以確保管道在使用過程中不會(huì)發(fā)生變形或損壞。這一步驟非常關(guān)鍵，因?yàn)楣艿涝诠こ讨谐惺苤薮蟮膲毫蛻?yīng)力，必須具備足夠的強(qiáng)度和耐用性。當(dāng)經(jīng)過水密性檢測(cè)并合格，對(duì)鋼筋進(jìn)行編號(hào)，并在管道配件中進(jìn)行長(zhǎng)度標(biāo)記。這個(gè)過程有助于確保管道系統(tǒng)的組裝和維護(hù)更加有序和高效。通過編號(hào)和標(biāo)記，可以追蹤和管理每根鋼筋以及管道配件，從而降低混亂和錯(cuò)誤的可能性，提高工程的可控性和安全性[8]。

2.7 二次清孔

在進(jìn)行清孔的過程中，采用更換漿料的方法，以確保套管壁的泥漿得以有效清潔。具體的操作步驟如下：首先，將導(dǎo)管直接放入距離井底約30cm 的位置上。接下來，利用水泵施加壓力，將清潔泥漿注入導(dǎo)管內(nèi)部。這一步驟的目的是將井孔內(nèi)的泥渣和雜質(zhì)沖刷出來，確保導(dǎo)管內(nèi)部的清潔和通暢。其次，在鉆井內(nèi)部，常常會(huì)出現(xiàn)鉆渣漂浮的情況。為解決這個(gè)問題，必須將這些浮在鉆井內(nèi)的雜質(zhì)和泥渣排出井口，然后進(jìn)行沉淀處理。同時(shí)，需要檢測(cè)井眼的泥漿比重以及井下沉淀的深度，確保清潔泥漿的性能符合要求，并且井內(nèi)沒有殘留的泥渣或雜質(zhì)。最后，一旦清理結(jié)束，泥漿的比重應(yīng)該在1.03～1.10，黏度應(yīng)維持在17～20Pa·s，同時(shí)含砂量應(yīng)保持在低于2%的水平，沉淀物的濃度和質(zhì)量也必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這些參數(shù)的檢查和測(cè)試是確保清孔作業(yè)達(dá)到質(zhì)量要求的關(guān)鍵步驟。在施工環(huán)節(jié)，當(dāng)泥漿的性能滿足要求時(shí)，才能將檢查結(jié)果上報(bào)給監(jiān)理工程師，以獲得批準(zhǔn)和確認(rèn)。

2.8 灌筑水下混凝土

水下混凝土的澆筑施工是橋梁和其他水下工程中的一道關(guān)鍵工序，它需要嚴(yán)格的控制和操作。

第一，水下混凝土澆筑的關(guān)鍵性：水下混凝土澆筑是水下工程中至關(guān)重要的一環(huán)。在進(jìn)行澆筑前，必須確保成孔的合格性，清孔達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而且泥漿指數(shù)和壓載厚度也必須符合工程要求。壓載厚度的計(jì)算是根據(jù)孔底高程減去地面高程來確定的。在澆筑前，必須明確這些關(guān)鍵參數(shù)，并且合理安排澆筑的時(shí)間控制。通常情況下，需要在6h 內(nèi)完成檢查和確定這些參數(shù)，以確保水下混凝土的澆筑質(zhì)量。

第二，導(dǎo)管埋深的保障：在進(jìn)行第一次混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)管的埋深必須達(dá)到2m 以上，并且需要對(duì)底部進(jìn)行全部填充處理，以確保導(dǎo)管的穩(wěn)定性和澆筑的均勻性。澆筑開始后，必須保持連續(xù)進(jìn)行，以確保地下管線的深度始終保持在2m 以上。

第三，使用拉蓋法進(jìn)行初次澆筑：在初次澆筑過程中，通常采用拉蓋法。這意味著將管道蓋直接覆蓋在下開口，并且需要將其附著在鋼絲繩上。在第一次澆筑時(shí)，混凝土直接存儲(chǔ)在漏斗內(nèi)，吊車將拉住鋼絲繩，提升蓋板結(jié)構(gòu)，使混凝土快速下料到孔底，將孔道包好。現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工中，應(yīng)用錐形測(cè)深錘進(jìn)行深度監(jiān)測(cè)，以確?；炷帘砻娴纳仙叨鹊玫接行Э刂?。根據(jù)澆筑作業(yè)的情況，必須及時(shí)提升管道，使其埋深在2～6m 之間。

3 結(jié)語

總之，在橋梁工程施工環(huán)節(jié)，采用旋挖鉆機(jī)鉆孔灌注樁施工技術(shù)能夠?yàn)闃蛄簶痘こ涕_展提供技術(shù)指導(dǎo)。在橋梁工程建設(shè)環(huán)節(jié)，還要結(jié)合項(xiàng)目的建設(shè)要求，做好科學(xué)的施工計(jì)劃、明確樁基設(shè)備的安裝以及技術(shù)操作的工藝操作要點(diǎn)，確保鉆孔灌注樁工程順利進(jìn)行，為橋梁工程項(xiàng)目開展奠定基礎(chǔ)。