深水橋梁工程鉆孔灌注樁技術(shù)

徐高輝

（宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心明月山分中心，江西宜春 336000）

0 引言

近年來，橋梁工程施工技術(shù)不斷發(fā)展，為橋梁工程施工質(zhì)量與效率提供了有效保障。其中，鉆孔灌注樁技術(shù)能夠顯著提高橋梁的抗震性，且能夠適應(yīng)多種不同的地質(zhì)環(huán)境，因此得到了極為廣泛的應(yīng)用。但由于深水橋梁工程施工處于水下隱蔽環(huán)境，無法直接觀測質(zhì)量情況，因此在施工中應(yīng)加強質(zhì)量控制，以確保每項技術(shù)操作的科學(xué)性與規(guī)范性，確保相應(yīng)的技術(shù)處理更為科學(xué)、合理，提高工程質(zhì)量與綜合效益。

1 深水橋梁工程鉆孔灌注樁施工原則

第一，所選用的施工工藝應(yīng)符合工程的具體情況，且應(yīng)制訂合理的施工計劃，為鉆孔灌注樁施工提供可靠的基礎(chǔ)保障。

第二，需要形成完備合理的施工制度和技術(shù)規(guī)范，以保障工程施工的穩(wěn)定、高效。應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)的過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照既定的設(shè)計流程進行作業(yè)，切實保障具體操作的嚴(yán)謹(jǐn)性與規(guī)范性。

第三，在技術(shù)操作過程中應(yīng)做好對突發(fā)情況的有效防控，特別是針對影響技術(shù)操作的因素，務(wù)必預(yù)先做好精細(xì)的控制。

2 深水橋梁工程鉆孔灌注樁施工工序

2.1 鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備工作

第一，要確保所制訂的施工方案能夠達(dá)到既定的要求，以確保工程建設(shè)穩(wěn)定、規(guī)范推進[1]。在工程施工開始之前，相關(guān)人員必須深入施工現(xiàn)場進行實地勘察，重點關(guān)注區(qū)域周邊的交通和地質(zhì)等情況，基于此制訂出科學(xué)、合理的施工方案與操作規(guī)則等，之后交由技術(shù)人員審核方案，確定可達(dá)到既定施工要求方可正式施工。

第二，要做好施工材料的準(zhǔn)備工作。施工材料在橋梁工程中發(fā)揮著重要作用，直接影響工程的質(zhì)量。因此，在施工之前，相關(guān)的管理人員應(yīng)進行統(tǒng)籌分析，確保材料采購的科學(xué)性與合理性。此外，應(yīng)做好對材料的質(zhì)量檢測，確定材料合格后才能入場使用，以切實保障工程的質(zhì)量。

第三，為了提高深水橋梁工程施工的穩(wěn)定性，在項目開展階段，應(yīng)對隱蔽工程的施工內(nèi)容進行詳細(xì)分析，并加強技術(shù)指導(dǎo)，確保施工人員熟練掌握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為項目的順利開展提供可靠的保證。

2.2 測放樁位

進行鉆孔灌注樁施工前，需要做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。

首先，在鉆孔施工之前，相關(guān)工作人員應(yīng)將樁標(biāo)尺與縱橫軸保持對齊，并進行現(xiàn)場的測繪處理工作。同時，各類機械設(shè)備應(yīng)預(yù)先放置到施工區(qū)域周圍，以便有序地進行相應(yīng)的技術(shù)操作。

其次，鉆機的安裝和定位必須符合有關(guān)要求，并基于施工的地質(zhì)環(huán)境進行適當(dāng)調(diào)整，以保證鉆機施工安裝的科學(xué)性，為地基穩(wěn)固性的提升提供保障。

最后，應(yīng)采用合理的安裝方法，并實時監(jiān)測鉆機的位置，如有偏差應(yīng)及時進行調(diào)整，以確保樁體位置的準(zhǔn)確。

通過以上精細(xì)控制，鉆機能夠達(dá)到更為穩(wěn)定的運行狀態(tài)，后續(xù)的各項工作也能更為有序地推進，有助于提高橋梁工程的綜合效益。

2.3 護筒埋設(shè)

護筒埋設(shè)質(zhì)量關(guān)系到工程的整體質(zhì)量，對工程施工過程的安全性以及橋梁后續(xù)的安全運行都有重要影響。因此，在護筒埋設(shè)過程中，必須保證所用管材的質(zhì)量符合既定的要求，并且應(yīng)嚴(yán)格控制護筒的內(nèi)徑等參數(shù)，確保其處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)[2]。同時，還應(yīng)注意施工周邊的土質(zhì)情況，根據(jù)具體的施工情況采取針對性的施工質(zhì)量控制措施，從而為工程的高質(zhì)量施工提供強有力的支持。

2.4 制備泥漿

鉆井所用的泥漿主要由水、黏土以及各類添加劑等構(gòu)成，在材料的制備環(huán)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格按照既定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行，進而為后續(xù)的施工提供基礎(chǔ)性保障。泥漿在潤滑鉆具和清理鉆渣等方面有重要作用，高質(zhì)量的泥漿能夠提升鉆孔的質(zhì)量，且能夠有效地規(guī)避塌孔等不良情況。因此，泥漿制備應(yīng)從多個方面進行合理把控，并進行多次調(diào)試，以保證得到滿足施工要求的泥漿材料，應(yīng)充分發(fā)揮泥漿護壁的作用，確保鉆孔施工穩(wěn)定、高效進行。

2.5 鉆設(shè)孔位

第一，在施工初期，應(yīng)確保鉆桿保持穩(wěn)定，避免掉落，保證施工正常進行。鉆孔相關(guān)處理達(dá)到既定設(shè)計要求后，應(yīng)根據(jù)土層分布情況確定鉆進速度，并按照既定設(shè)計要求有序推進后續(xù)工作，并根據(jù)具體情況靈活調(diào)整相關(guān)參數(shù)，以確保施工的合理性和規(guī)范性。

第二，在鉆進過程中，應(yīng)實時檢查鉆孔內(nèi)泥漿情況，確定土層分布是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。若與設(shè)計存在偏差，應(yīng)及時提取鉆孔樣本進行檢查和分析，并交由監(jiān)理人員審核測定。通常情況下，泥漿的相對密度應(yīng)保持在1.05～1.45 之間，黏度應(yīng)處在16～22s 之間，含砂量應(yīng)保持在4%～8%的范圍內(nèi)。如果施工區(qū)域內(nèi)黏土狀況良好，可適當(dāng)降低土質(zhì)的黏度和含砂量；若黏土層較松軟，則應(yīng)提高泥漿的黏稠度。對于砂土層，則應(yīng)適當(dāng)增加泥漿的黏稠度，并加入清水進行清理，以提升孔壁的穩(wěn)固性。為提升清孔的質(zhì)量和效率，應(yīng)對沖洗通道進行加寬設(shè)計，以便順利推進砂土層的開挖施工與清孔操作的有效開展。

第三，在鉆進過程中，應(yīng)精細(xì)記錄各項參數(shù)，如鉆進開始和結(jié)束的時間以及泥漿的具體情況等，以便為后續(xù)施工提供參考。

2.6 清孔施工

鉆孔施工結(jié)束后，應(yīng)及時進行清孔作業(yè)，同時應(yīng)認(rèn)真檢查鉆孔的深度等參數(shù)，確定是否達(dá)到了既定的設(shè)計要求。在具體操作過程中，還應(yīng)做好原井中污泥的抽換處理，明確污泥的密度、黏度以及含砂量等參數(shù)，為后續(xù)施工提供可靠的參考依據(jù)[3]。

清理鉆孔之前，應(yīng)先測量孔底的沉渣厚度，并在明確具體情況的前提下進行相應(yīng)的處理，為后續(xù)的技術(shù)操作提供基礎(chǔ)性保障。目前，很多路橋清孔處理采用泵送方式，在多次循環(huán)鉆孔的作用下，利用旋挖鉆機進行清理。總的來說，該操作方法有助于孔洞的精細(xì)清理，以及水下混凝土灌注的順利進行。

2.7 下放鋼筋籠與導(dǎo)管

第一，鋼筋籠過長時，則應(yīng)分段進行相應(yīng)的處理。長度為12m 的鋼筋籠，前期制作時應(yīng)預(yù)留出適宜的搭接長度，以便為后續(xù)結(jié)構(gòu)連接和混凝土灌注施工提供有利條件。通常情況下，還應(yīng)預(yù)留0.75m 的長度，為交錯部位的焊接提供有利條件。為了提升鋼筋籠的安裝質(zhì)量，應(yīng)做好相應(yīng)施工設(shè)備的準(zhǔn)備，以便于焊接施工的規(guī)范開展。

第二，應(yīng)預(yù)先準(zhǔn)備好施工所需的鋼筋籠，并將之放置到指定的施工區(qū)域內(nèi)，再通過吊車等設(shè)備進行輔助施工。起重操作應(yīng)確保基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，且應(yīng)做好液壓千斤頂?shù)仍O(shè)備的安全布置，為安裝等施工提供有利的條件。通常情況下，鋼筋籠應(yīng)用吊機進行下放（見圖1），鋼筋籠的中心應(yīng)與樁體的中心保持一致性，以便為后續(xù)混凝土灌注提供基礎(chǔ)性保障。

圖1 鋼筋籠下放

第三，做好特殊管道的連接處理。例如，長為2.5m、直徑為0.3m 的管道，通常應(yīng)采用螺紋連接的方式。此外，還應(yīng)在管道上標(biāo)記刻度，用以測量管道埋入混凝土中的實際深度。下放導(dǎo)管之前，施工人員應(yīng)先測定管道的抗壓強度等相關(guān)參數(shù)，確定其是否達(dá)到既定的設(shè)計要求，以確保后續(xù)施工的穩(wěn)定安全。

2.8 混凝土灌注與養(yǎng)護

通常情況下，在完成二次清孔以后，即可有序地進行鉆孔灌注樁的最后一道工序，即灌注混凝土。作為結(jié)構(gòu)施工的最后一步，相應(yīng)的處理直接影響著工程的整體質(zhì)量，因此必須加強對該環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制。

灌注混凝土之前，施工人員應(yīng)對混凝土材料進行質(zhì)量檢測。通常情況下，混凝土的坍落度應(yīng)保持在180～220mm 之間，且混合料的內(nèi)部應(yīng)確保均勻。

灌注混凝土之前，還需要對灌注量進行精細(xì)的計算，并根據(jù)計算結(jié)果埋設(shè)導(dǎo)管，做好相應(yīng)的施工處理，以確保穩(wěn)定、有序地推進后續(xù)施工，從而獲得更理想的施工效果。水下混凝土灌注施工如圖2 所示。

圖2 水下混凝土灌注

完成混凝土灌注施工后，施工人員應(yīng)及時進行養(yǎng)護。通常情況下，養(yǎng)護時間應(yīng)控制在21 天左右，并定期測定混凝土的強度?；炷翉姸韧耆_(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)方可拆除輔助施工的一些部件。至此，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)施工大致完成，后續(xù)還應(yīng)基于具體的情況，進行優(yōu)化處理[4]。

3 深水橋梁工程鉆孔灌注樁質(zhì)量控制

首先，要避免鉆孔偏斜情況。在鉆進施工過程中，如果鉆頭受力不均，會影響鉆孔的質(zhì)量，可能會導(dǎo)致鉆孔偏斜等不良情況。為避免這種情況，施工單位必須做好對施工場地的整平處理，確保鉆機處于穩(wěn)定的狀態(tài)。與此同時，還應(yīng)做好對鉆孔施工過程的監(jiān)督和管理，如其間出現(xiàn)偏斜或其他不良情況，必須及時進行調(diào)整，調(diào)整后經(jīng)檢測合格方可繼續(xù)進行后續(xù)施工。

其次，要避免鉆孔坍塌情況。鉆孔坍塌多與鉆進速度過快或鉆進松軟的地層有關(guān)，這種情況往往會對施工造成很大的不良影響。因此，在具體操作的過程中，必須嚴(yán)格控制鉆孔機的鉆進速度，同時加強對地層情況的監(jiān)控。

最后，要避免鋼筋籠上浮情況。鋼筋籠是樁基礎(chǔ)的重要結(jié)構(gòu)，因此在鋼筋籠施工過程中應(yīng)做好施工質(zhì)量控制工作，避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮等情況。在橋梁施工中，鋼筋籠上浮的主要有兩個原因。一是水泥漿占比過高，鋼筋籠在下放后受到較大的浮力影響，從而出現(xiàn)上浮。二是灌注混凝土?xí)r速度過快，會對鋼筋籠形成較大的反沖力，導(dǎo)致其上浮。因此，在具體的施工過程中必須密切關(guān)注這兩個方面的情況，通過合理控制泥漿配合比和有效把控灌注速度等方式，保證工程施工穩(wěn)定、高效開展。

4 深水橋梁工程鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測

4.1 成孔質(zhì)量檢測

在成孔質(zhì)量檢測過程中，相關(guān)施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照既定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)、正確地使用各類檢測儀器，以確保檢測過程的規(guī)范性和檢測結(jié)果的精確性。在某工程中，鉆孔樁徑的既定設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為2.5m，鉆孔實測的平均樁徑為2.58m，實測垂直度則處在0.23%，說明整體成孔質(zhì)量符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 混凝土質(zhì)量檢測

混凝土是橋梁工程中非常重要的結(jié)構(gòu)材料之一，對于所使用的水下混凝土應(yīng)嚴(yán)格按照既定標(biāo)準(zhǔn)進行精細(xì)的質(zhì)量檢測。一般完成第一根樁體的灌注施工之后，應(yīng)立即進行結(jié)構(gòu)性能的檢測，以確保樁體的整體性能符合相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[5]。

某橋梁工程采用C30 水下混凝土，完成第一根樁體的灌注施工后，立即進行了結(jié)構(gòu)性能檢測，確定混凝土的坍落度為210mm，膨脹度為580mm。7d 條件下的抗壓強度達(dá)到38.2MPa，28d 的抗壓強度則為45MPa，整體性能符合相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁技術(shù)在橋梁工程施工中發(fā)揮著極為重要的作用。然而，由于深水橋梁工程鉆孔灌注樁技術(shù)涉及的施工流程繁多且極其復(fù)雜，因此需要在施工過程中進行精細(xì)的設(shè)計，加強質(zhì)量控制，以保證施工質(zhì)量和進度。