鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

曹振興

（中鐵五局貴廣鐵路第三項目部，貴州 榕江 557200）

1 鉆孔灌注樁技術(shù)

1.1 樁基成孔淺樁采用小型松動爆破配合人工挖孔，測量放樣確定各樁基孔位后，按樁徑做好孔口護圍，并設(shè)置手搖絞車排渣。在開挖過程中，采用15cm厚C15砼護壁，每層護壁高度不得超過1.0m，地質(zhì)變化段埋設(shè)連接鋼筋增加護壁的整體性。巖層開挖采用爆破作業(yè)，炮眼布置根據(jù)巖層硬度和傾向而定，先試爆，確定間距及用藥量，防止成孔過大或孔壁破壞。當(dāng)樁底進入傾斜巖層時，樁底應(yīng)鑿成水平狀?？變?nèi)經(jīng)爆破后，應(yīng)先通風(fēng)排煙，經(jīng)檢查無毒氣后，施工人員方可下井繼續(xù)作業(yè)。孔內(nèi)有水時應(yīng)做好排水工作，剛澆筑的護壁砼不得被水浸泡。挖孔時，應(yīng)注意施工安全。挖孔工人必須配有安全帽安全繩，必要時應(yīng)搭設(shè)掩體。提取土渣的吊桶、吊鉤、鋼絲繩、卷揚機等機具，應(yīng)經(jīng)常檢查。井口圍護應(yīng)高出地面200mm-300mm，防止土、石、雜物落入孔內(nèi)傷人。挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋并派專人守護。如孔內(nèi)的二氧化碳含量超過0.3%，或孔深超過10m時，應(yīng)采用機械通風(fēng)。

1.2 孔底清渣挖孔樁爆破終了時，孔底應(yīng)預(yù)留20-30cm，用人工、風(fēng)鎬鑿除至設(shè)計標(biāo)高，將松散石渣、淤泥等攏動軟土層清理干凈如地質(zhì)復(fù)雜，應(yīng)用鋼釬探明孔底以下地質(zhì)情況，并報經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)查認(rèn)可后方可灌注混凝土，以保證樁底嵌巖效果。

1.3 鋼筋籠制作安裝鋼筋籠根據(jù)孔深在施工現(xiàn)場分節(jié)制作成型，吊車起吊入孔，采用2臺電焊機單面焊接。樁基檢測管下端用鋼板封底焊牢，并牢固綁扎在加強箍筋內(nèi)側(cè)，隨鋼筋籠接長用套管焊接密封，最后一節(jié)焊好后應(yīng)灌滿凈水用木塞堵死。

1.4 砼灌注當(dāng)孔底及孔壁滲入的地下水上升速度6mm/min時，采用水下灌注砼的方法施工，灌注混凝土之前，孔內(nèi)水位至少應(yīng)與孔外地下水位相同；若孔壁土質(zhì)易坍塌，應(yīng)使孔內(nèi)水位高于地下水位1-1.5m，水下砼采用Φ30cm導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管使用前進行水密試驗，灌注時采用砼罐車配合吊車運送砼，首批砼采用剪球灌注，其容量應(yīng)保證導(dǎo)管埋深不小于1.0m，砼灌注應(yīng)連續(xù)進行，導(dǎo)管埋深控制在2-6m，每根樁的灌注時間控制在8h以內(nèi)。

2 鉆孔灌注樁施工要點

2.1 原料選擇與下料砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流動性，防止堵管。一般砼初凝時間僅3-5小時，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間約為5-7小時，因此應(yīng)加緩凝劑，使砼初凝時間大于8小時，為了使砼具有良好的保水性和流動性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動攪拌機并加入30%以上的水，然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時，可適當(dāng)控制此部分水量），最后加水到出料時間控制在60秒內(nèi)，坍落度應(yīng)控制在180-200毫米之間，砼灌注距樁頂約5米處時，坍落度控制在160-170毫米，以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑在250毫米之內(nèi)，取高值，反之取低值。

2.2 選擇打樁順序打樁順序一般分為：由一側(cè)向單一方面打自中間向兩個方面對稱打，自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質(zhì)量。因此；應(yīng)結(jié)合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機的性能，工程特點及工期要求，經(jīng)綜合考慮予以確定，以確保樁基質(zhì)量。減少樁機的移動和轉(zhuǎn)向，加快打樁速度，由一側(cè)向單一方向打樁機系單向移動，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率高；但它會使土壤向一作技術(shù)檢灌注操作技術(shù)分為首批砼灌注與后續(xù)砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中，砼灌注量與泥漿至砼面高度，砼面至孔底高度，泥漿的密度，導(dǎo)管內(nèi)徑及樁直徑有關(guān)。孔徑越大，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，攪拌時間長，因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼，甚至漏斗內(nèi)還有部分砼，此時應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷揚機拉緊漏斗晃動，這樣能使砼順利下滑至孔底，下滿后，繼續(xù)向漏斗加入砼，進行后續(xù)灌注。在后續(xù)灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時，漏斗中的砼下落后，應(yīng)當(dāng)牽動導(dǎo)管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。

牽動導(dǎo)管的作用有兩點:①有利于后續(xù)砼的順利下落，否則砼在導(dǎo)管中存留時間稍長，其流動性能變差，與導(dǎo)間摩擦阻力隨之增強，造成水泥漿緩緩流墜，而骨料都滯留在導(dǎo)管中，使砼與管壁摩擦阻力增強，灌注砼下落困難，導(dǎo)致斷樁。同時，由于粗骨料間有大量空隙，后續(xù)砼加入后形成的高壓氣囊，會擠破管節(jié)間的密封膠墊而導(dǎo)致漏水，有時還會形成蜂窩狀砼，嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。②牽動導(dǎo)管增強砼向四周邊擴散，加強樁身與周邊地層的有效結(jié)合，增大樁體摩擦力，同時加大砼與鋼筋籠的結(jié)合力，從而提高樁基承載力。在砼灌注后期，由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部砼不如下部密實，這時應(yīng)稍提漏斗增大落差。以提高其密實度。當(dāng)然在控制砼初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這時提高的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項準(zhǔn)備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。

3 鉆孔灌注樁中的注意事項

3.1 斷樁斷樁一般常見于地面下1-3米不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個截面，其主要原因有：樁距過小，鄰樁施打時土的擠壓所產(chǎn)生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產(chǎn)生剪力；樁身砼終凝不久，強度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有：①樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；②考慮打樁順序及樁架行走路線時，應(yīng)注意減少對新樁的影響；③采用跳打法或控制時間法以減少對鄰樁的影響。斷樁檢查，在2-3米深度內(nèi)可用木錘敲擊樁頭側(cè)面，同時用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會感到浮振。亦可用動測法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質(zhì)量和完整程度。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上鐵箍聯(lián)接，再重新灌注砼補做樁身。

3.2 縮頸縮頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管時，土體受強烈擾動和擠壓產(chǎn)生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后，這種壓力便作用到新灌注的砼樁上，使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象，拔管過快，砼量少或和易性差，使砼出管時擴散差等。施工中應(yīng)經(jīng)常測定砼落下情況，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，一般可用復(fù)打法處理。

3.3 吊腳樁即樁底部分砼隔空或砼中混進泥砂而形成松軟層。原因為樁靴強度不夠，沉管時被破壞變形，水或泥砂進入樁管，或活瓣未及時打開，處理方法：將樁管拔出糾正樁靴或?qū)⑸盎靥畛煽缀笾匦聺仓?/p>

3.4 樁靴進水進泥常發(fā)生在地下水位高或飽和和淤泥或粉砂土層中。原因為樁靴活瓣閉合不嚴(yán)，預(yù)制樁靴被打壞或活瓣變形。處理方法：拔出樁管消除泥砂，整修樁靴活瓣，用砂回填后重打。地下水位高時，可待樁管沉至地下水位時，先灌入0.5米厚的水泥砂漿作封底，再灌1米高砼增壓，然后再繼續(xù)沉管。

4 結(jié)束語

總之，公路橋梁的施工是一項重要的施工。每一項工程在施工過程中所要面對的各個細(xì)節(jié)問題都要考慮周全，做到萬無一失，才不會對國家和人民的財產(chǎn)造成損失。

[1]楊漢龍.路橋工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù).建材與裝飾(中旬刊).2008-06-11