市政橋梁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)剖析

華菁

摘 要：鉆孔灌注樁技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，可以良好的適應(yīng)不同作業(yè)環(huán)境，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具有較高穩(wěn)定性與安全性。本文主要以市政橋梁基礎(chǔ)工程為例，基于鉆孔灌注樁技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)其應(yīng)用要求與要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，爭(zhēng)取通過(guò)對(duì)施工過(guò)程的控制，來(lái)避免各類(lèi)質(zhì)量隱患的存在，從根本上來(lái)提高工程建設(shè)綜合質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：市政橋梁;基礎(chǔ)施工;鉆孔灌注樁

基于鉆孔灌注樁技術(shù)的良好適應(yīng)性、穩(wěn)定性、易操作性以及成本低等特點(diǎn)，其已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到市政橋梁基礎(chǔ)施工中，能夠靈活應(yīng)對(duì)特殊的施工環(huán)境，低各項(xiàng)因素對(duì)施工作業(yè)的影響。想要充分發(fā)揮其所具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際施工中，還需要對(duì)以往積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，編制科學(xué)可行的施工方案，對(duì)每道工序的實(shí)施提供科學(xué)指導(dǎo)，爭(zhēng)取通過(guò)細(xì)節(jié)的控制來(lái)保證施工結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，消除存在的質(zhì)量隱患。

一、鉆孔灌注樁技術(shù)分析

灌注樁施工需要提前將所需的機(jī)械設(shè)備與材料運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采取機(jī)械或人工開(kāi)挖方式作業(yè)，并將鋼管擠入土內(nèi)，然后將現(xiàn)場(chǎng)制作完成的鋼筋籠吊放進(jìn)去，最后進(jìn)行混凝土澆筑，形成穩(wěn)定的樁基礎(chǔ)。現(xiàn)在比較常見(jiàn)的包括鉆孔灌注樁、挖孔灌注樁以及沉管灌注樁等，且比較而言鉆孔灌注樁具有更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不僅能夠良好適應(yīng)不同地理環(huán)境，并且施工難度低，受外界因素影響小，且不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生干擾?，F(xiàn)在很多橋梁工程均選擇用鉆孔灌注樁技術(shù)施工，基于橋梁結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，必須要提前完成施工方案的編制，結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告對(duì)施工工藝進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保每道工序均可以順利落實(shí)。同時(shí)，還要制定完善的管理制度，來(lái)對(duì)施工人員行為進(jìn)行約束，減少各種不規(guī)范行為，從根源來(lái)杜絕問(wèn)題出現(xiàn)的可能。

二、鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.抗震性好

應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行施工，可以提高市政橋梁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性以及抗震性，更有效的抵抗外部作用力影響，減少沉降甚至坍塌等問(wèn)題的發(fā)生。正式施工時(shí)可以將其與地基施工作業(yè)進(jìn)行聯(lián)合分析，確定施工技術(shù)控制要點(diǎn)，以此來(lái)提高地基結(jié)構(gòu)的整體性與承載力。并且，通過(guò)鉆孔灌注柱施工后，可以對(duì)地質(zhì)土性能進(jìn)行改良，提高土層與上層橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合效果，降低地下水等因素對(duì)地基性能的影響，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以為上層橋梁結(jié)構(gòu)提供可靠的承載力，提高工程整體穩(wěn)定性。

2.成本低

在長(zhǎng)久應(yīng)用中，鉆孔灌注樁技術(shù)已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，并且基于其自身具有的特點(diǎn)，可以被良好的應(yīng)用到各類(lèi)工程中。對(duì)比其他類(lèi)型的灌注樁技術(shù)，鉆孔灌注樁在實(shí)際應(yīng)用中不僅操作難度低，施工工藝簡(jiǎn)單，且對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求較低，各項(xiàng)目產(chǎn)生的費(fèi)用也比較低，具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。尤其是面對(duì)大型橋梁基礎(chǔ)工程時(shí)，可以保證較快的施工效率，在短時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)作業(yè)，縮短工期的同時(shí)也可以減少一定程度的時(shí)間成本。并且，工程建成后出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的可能性小，后期所需投入的維護(hù)資金也比較少。

3.適應(yīng)性

選擇鉆孔灌注樁技術(shù)對(duì)市政橋梁基礎(chǔ)工程進(jìn)行施工時(shí)，可以最大程度上排除地理以及氣候環(huán)境對(duì)施工作業(yè)的影響，可以根據(jù)工程所處現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)編制施工方案，整個(gè)施工作業(yè)靈活性非常高。正是其所具有的良好適應(yīng)性，可以被廣泛的應(yīng)用到工程建設(shè)中，并且以較少的成本來(lái)獲得較高的施工質(zhì)量。

三、鉆孔灌注樁施工常見(jiàn)問(wèn)題

1.孔壁坍塌

孔壁坍塌在鉆孔灌注樁施工中比較常見(jiàn)，對(duì)基礎(chǔ)質(zhì)量產(chǎn)生的影響也比較明顯，嚴(yán)重的甚至?xí)苯訉?dǎo)致后續(xù)工序無(wú)法正常進(jìn)行，而延誤工期?？偨Y(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，可確定此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生原因主要為護(hù)壁泥漿比重不足、護(hù)筒埋設(shè)以及成孔速度過(guò)快等，并且未及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患，最終造成塌孔。為避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生，需要提前做好預(yù)防工作，按照專(zhuān)業(yè)規(guī)范進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作，對(duì)泥漿質(zhì)量進(jìn)行控制和檢查，確定膠體率可以達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。另外，為降低地下水對(duì)鉆孔質(zhì)量的影響，如果現(xiàn)場(chǎng)地下水位比較高，可以適當(dāng)提高護(hù)筒埋設(shè)位置。同時(shí)，兼顧鉆孔速度，全程保持勻速鉆進(jìn)，對(duì)于特殊地質(zhì)環(huán)境可以適當(dāng)降低成孔速度，尤其是在遇到石塊等問(wèn)題后，要減緩鉆進(jìn)速度，將石塊等阻擋物擊碎后繼續(xù)進(jìn)行。如果在鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)塌孔問(wèn)題，需要立即停止鉆進(jìn)，并確定問(wèn)題發(fā)生部位，對(duì)其進(jìn)行回填修補(bǔ)處理，如果問(wèn)題比較嚴(yán)重可以全部回填，待沉降密實(shí)后再次進(jìn)行鉆孔。

2.護(hù)筒冒水

護(hù)筒冒水問(wèn)題的發(fā)生，主要是因?yàn)樽o(hù)筒埋設(shè)作業(yè)操作不規(guī)范，施工人員缺乏專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，未按照要求進(jìn)行填土與夯實(shí)，最終密實(shí)度不達(dá)標(biāo)。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題特點(diǎn)，在施工時(shí)需要重點(diǎn)做好各細(xì)節(jié)控制，保證每個(gè)環(huán)節(jié)均嚴(yán)格按照專(zhuān)業(yè)規(guī)程進(jìn)行，并安排專(zhuān)業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，避免鉆頭起落與護(hù)筒發(fā)生觸碰。對(duì)四周進(jìn)行粘土回填和分層夯實(shí)，選擇適當(dāng)高度開(kāi)孔，控制護(hù)筒內(nèi)水頭高度在1.0～1.5m之間。一旦出現(xiàn)護(hù)筒外壁冒水問(wèn)題，要立即停止鉆孔，并用粘土對(duì)四周部位進(jìn)行填埋壓實(shí)，確認(rèn)無(wú)偏移或沉降問(wèn)題，否則需要重新定位安裝。

3.鉆孔偏斜

鉆孔前未對(duì)鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)行檢查，存在嚴(yán)重磨損、鉆頭松動(dòng)或者鉆桿彎曲等問(wèn)題，影響鉆孔質(zhì)量。如果鉆孔偏斜，對(duì)影響后續(xù)施工質(zhì)量，出了檢查不當(dāng)外，如果現(xiàn)場(chǎng)平整度低以及軟硬不均，地面會(huì)因?yàn)闊o(wú)法滿足支架穩(wěn)定支撐要求，出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，影響鉆桿垂直度，最終造成鉆孔偏斜。應(yīng)提前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行夯實(shí)平整處理，設(shè)置枕木保證鉆機(jī)與地面保持水平，為支架提供充足的支撐力，避免不均勻沉降問(wèn)題的發(fā)生。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)偏西的鉆孔，可以將鉆頭提起，然后反復(fù)掃鉆幾次，將硬土全部削除進(jìn)行糾正。對(duì)于無(wú)法糾正的鉆孔，則應(yīng)利用粘土對(duì)鉆孔進(jìn)行回填，等到沉積密實(shí)后再次鉆進(jìn)。

四、鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

1.前期準(zhǔn)備

為排除各項(xiàng)因素的影響，提高技術(shù)實(shí)施規(guī)范性，需要在正式施工前做好充分的準(zhǔn)備工作。以以往經(jīng)驗(yàn)作為依據(jù)，確定施工要求與控制要點(diǎn)，根據(jù)施工需求來(lái)提前準(zhǔn)備好材料以及設(shè)備，進(jìn)場(chǎng)時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收和檢查，確認(rèn)數(shù)量、型號(hào)以及質(zhì)量無(wú)誤后按照規(guī)定放置在準(zhǔn)備好的場(chǎng)地，并落實(shí)防潮防淋處理，避免外部因素對(duì)材料設(shè)備性能產(chǎn)生的影響，而無(wú)法滿足施工要求。另外，還要重視施工方案的編制與會(huì)審，由所有參與單位進(jìn)行圖紙會(huì)審，對(duì)比現(xiàn)場(chǎng)確定存在的不合理內(nèi)容，并行調(diào)整，將其作為所有施工作業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)。組織施工與管理人員進(jìn)行圖紙學(xué)習(xí)，掌握設(shè)計(jì)意圖和技術(shù)要點(diǎn)，主動(dòng)對(duì)自身行為進(jìn)行約束，減少人為原因產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，面對(duì)市政橋梁工程施工環(huán)境的特殊性，除了要做好施工技術(shù)與質(zhì)量的控制外，還需要兼顧施工安全要求，制定完善的安全管理?xiàng)l例，以及應(yīng)急預(yù)案，可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題并處理，減少安全以及質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，為鉆孔灌注樁施工作業(yè)的順利進(jìn)行打好基礎(chǔ)。

2.埋設(shè)護(hù)筒

為保證護(hù)筒埋設(shè)質(zhì)量達(dá)到專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)提前做好泥漿制備工作，避免因配比不合理或者用量不足等造成樁底沉渣上浮，而降低地基與樁間的連接可靠性。一般在制備泥漿時(shí)可以選擇應(yīng)用粘土、水以及添加劑，以粘土為例進(jìn)行分析，可以在配制時(shí)直接將粘土打碎，然后加水與添加劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，可以縮短攪拌時(shí)間。在確定泥漿質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，便可進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)施工，要求與樁徑相比，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)大于20～40cm左右。并在護(hù)筒上端設(shè)置溢漿口，在上中下三個(gè)部位設(shè)置加勁肋，以此來(lái)提高護(hù)筒穩(wěn)定性，避免在后期作業(yè)中出現(xiàn)位移以及偏斜等問(wèn)題?；趯?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，埋設(shè)時(shí)最佳位置應(yīng)保證護(hù)筒中心線與樁中心線相重合，偏差要控制在50mm以內(nèi)。在完成所有埋設(shè)工作后，要對(duì)護(hù)筒進(jìn)行回填，并夯實(shí)驗(yàn)收，確定達(dá)到設(shè)計(jì)要求。尤其是市政橋梁基礎(chǔ)工程，因?yàn)樾枰嫠鳂I(yè)，還應(yīng)保證護(hù)筒高度超出水面至少1～2m，便于后續(xù)作業(yè)的展開(kāi)。

3.鉆孔清孔

鉆孔作為施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如果其出現(xiàn)問(wèn)題，必定會(huì)對(duì)整個(gè)工程施工最終效果產(chǎn)生影響。為排除鉆機(jī)沉降、位移等問(wèn)題的發(fā)生，需要在鉆機(jī)就位后設(shè)置枕木、墊板，將鉆機(jī)放置于上方，保持與地面水平，尤其是市政橋梁工程大部分地質(zhì)承載力較低，此種方式處理后來(lái)提高基礎(chǔ)對(duì)鉆機(jī)的承載力。正式鉆進(jìn)時(shí)要合理控制鉆孔速度，結(jié)合孔徑大小作業(yè)，且全程要避免與護(hù)筒產(chǎn)生碰撞，以免造成護(hù)筒歪斜。另外，還要做好打樁順序控制，一般可以按照從中間到兩邊的方式打樁，或者是由一側(cè)向量一側(cè)逐漸打樁等，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇。鉆孔完成后檢查其質(zhì)量，確認(rèn)無(wú)誤后進(jìn)行清孔，將底部存在的殘?jiān)壳宄?，并控制樁?nèi)水位在地下水位以上1.0～1.5m。常見(jiàn)的清孔方式如掏渣清孔，即向鉆孔內(nèi)引入掏渣筒，將內(nèi)存留殘?jiān)壳宄蓛? 抽漿式清孔，即利用空氣吸泥機(jī)促使孔內(nèi)形成泥漿與空氣的混合物，然后將泥漿、鉆渣全部清除，直到孔內(nèi)水變?yōu)榍宄簽橹埂?/p>

4.鋼筋籠安裝

一般可選擇現(xiàn)場(chǎng)制作鋼筋籠，但是要保證所選制作鋼筋籠的鋼筋質(zhì)量達(dá)標(biāo)，不得存在銹蝕、裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。且為降低施工難度，應(yīng)盡量縮短制作與安裝位置間的間距，以免長(zhǎng)距離運(yùn)輸造成鋼筋籠變形，影響安裝施工效果。制作綁扎時(shí)需要以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，對(duì)鋼筋尺寸、用量進(jìn)行精確控制，尤其是要做好焊接作業(yè)管理，確定焊縫質(zhì)量達(dá)標(biāo)。一般在綁扎完成后，需要在鋼筋籠周?chē)嚯x2m位置設(shè)置保護(hù)層定位鋼筋，以點(diǎn)焊的方式處理，對(duì)保護(hù)層鋼筋和主筋進(jìn)行可靠處理。在完成全部制作后，將鋼筋量吊運(yùn)到帶安裝部位，對(duì)準(zhǔn)樁孔位置垂直下落安裝，避免與孔壁產(chǎn)生觸碰，且盡量將鋼筋籠長(zhǎng)度控制在12m以內(nèi)，降低施工難度。另外，當(dāng)鋼筋籠下放到孔口位置后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行臨時(shí)固定，確定其處于樁基中心位置，確定固定穩(wěn)定后便可進(jìn)行后續(xù)鋼筋籠拼接、焊接作業(yè)。

5.灌注混凝土

水下混凝土灌注為最后一個(gè)施工階段，可以選擇應(yīng)用直升導(dǎo)管法施工，先完成首批混凝土澆筑，要求保證澆筑量充足，提前進(jìn)行精確計(jì)算，具有足夠大的沖擊能量，可以促使導(dǎo)管內(nèi)的泥漿全部排出，并對(duì)孔底沉渣進(jìn)行置換，保證導(dǎo)管下口部位埋入到混凝土內(nèi)1m以內(nèi)，但是要避免造成堵塞。這樣在制作漏斗時(shí)，需要以首批混凝土灌注數(shù)量為依據(jù)，在其下端設(shè)置翻轉(zhuǎn)式閘閥，能夠在灌注時(shí)自動(dòng)打開(kāi)將混凝土注入孔底，排開(kāi)存在的泥漿與沉渣，短時(shí)間內(nèi)將導(dǎo)管下口埋住，完成首批混凝土灌注。另外，整個(gè)過(guò)程中還要避免鋼筋籠上浮，因此在混凝土頂面與鋼筋籠底部接近時(shí)，要適當(dāng)降低灌注速度，待埋深達(dá)到4m后，方可恢復(fù)到正常灌注速度。隨著灌注混凝土量的增多，要提拉導(dǎo)管，使其在混凝土內(nèi)的埋深保持在一個(gè)穩(wěn)定數(shù)值，避免孔內(nèi)混凝土增多造成堵塞，影響后期澆筑作業(yè)。在導(dǎo)管提升到法蘭接頭露出孔口一定高度后，可以拆除1～2節(jié)導(dǎo)管，且要保證拆除過(guò)程快速，中間停滯時(shí)間控制在15min以內(nèi)。對(duì)于拆除后的導(dǎo)管，需要將其清洗干凈，然后按照要求保存。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于市政橋梁工程而言，在對(duì)其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)，可以選擇的施工技術(shù)比較多。但是綜合比較而言，鉆孔灌注樁技術(shù)具有更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。它不僅能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與施工要求靈活設(shè)計(jì)施工方案，而且可以良好適應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，排除各項(xiàng)因素對(duì)施工作業(yè)的干擾，在降低作業(yè)難度的同時(shí)，保證達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提高工程施工綜合效果。應(yīng)總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，來(lái)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)，爭(zhēng)取從根本上來(lái)減少各類(lèi)質(zhì)量隱患的發(fā)生。

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