公路橋梁工程鉆孔樁施工技術(shù)應(yīng)用

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摘要：大直徑鉆孔樁施工技術(shù)對(duì)提高路橋施工質(zhì)量具有顯著的作用，隨著理論研究的深入、工程實(shí)踐活動(dòng)的持續(xù)開(kāi)展，現(xiàn)階段大直徑鉆孔樁施工技術(shù)已取得廣泛應(yīng)用。文章以某公路大橋工程為背景，重點(diǎn)對(duì)其大直徑鉆孔樁施工技術(shù)展開(kāi)探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；大直徑鉆孔樁；施工技術(shù)

1工程概況

某公路大橋工程項(xiàng)目線(xiàn)路全長(zhǎng)42km，沿河路段橋梁全長(zhǎng)1300mm，重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容包含30m預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁南引橋、裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁北引橋、98m+270m懸索橋，墩臺(tái)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁，含多種樁徑控制標(biāo)準(zhǔn)，即1.0、1.25、1.5、1.8、2.2、2.5m。以旋挖鉆為主要施工設(shè)備，組織鉆孔樁的施工作業(yè)，泥漿護(hù)壁，并灌注水下混凝土，構(gòu)成完整、穩(wěn)定的樁體結(jié)構(gòu)。

2施工準(zhǔn)備

以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，布設(shè)基線(xiàn)控制網(wǎng)，測(cè)定樁位。全面清理施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物，針對(duì)軟土采取換填措施，并適度夯實(shí)，以提高鉆孔樁施工現(xiàn)場(chǎng)的平整性、穩(wěn)定性。針對(duì)鉆孔場(chǎng)地陡坡的情況，應(yīng)將其挖成平坡，再進(jìn)行下一步施工，根據(jù)施工物資的運(yùn)輸需求，修筑施工便道。

3大直徑鉆孔樁施工技術(shù)分析

3.1埋設(shè)護(hù)筒

鉆孔前應(yīng)將孔口護(hù)筒埋設(shè)到位，要求該裝置的內(nèi)徑大于鉆頭的直徑，應(yīng)大于40cm；相較施工水位或施工現(xiàn)場(chǎng)的地下水位，到位后的護(hù)筒頂面宜高出2m。（1）在旱地或淺水段埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，需針對(duì)性考慮現(xiàn)場(chǎng)地層條件，黏性土、砂類(lèi)土的護(hù)筒埋設(shè)深度分別需達(dá)到1m以上、2m以上。（2）若現(xiàn)場(chǎng)為松軟狀的表層土，考慮護(hù)筒的穩(wěn)定性要求，應(yīng)確保其埋置在堅(jiān)硬密實(shí)土層中的深度達(dá)到0.5m。（3）在岸灘上組織護(hù)筒的埋設(shè)作業(yè)時(shí)，重點(diǎn)處理區(qū)域?yàn)樽o(hù)筒四周，向該處回填適量黏土，分層夯實(shí)到位，避免護(hù)筒出現(xiàn)失穩(wěn)等情況。（4）精準(zhǔn)控制護(hù)筒頂面中心位置，相較設(shè)計(jì)樁位，兩者產(chǎn)生偏差不宜超過(guò)5cm，垂直度偏差不可超過(guò)1%。

3.2鉆機(jī)就位及鉆孔

（1）綜合考慮鉆機(jī)性能、施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，以合理的方式安排鉆機(jī)就位，底架呈水平狀態(tài)，不可出現(xiàn)局部沉陷、偏位等問(wèn)題。鉆頭中心與孔位中心重合，兩者偏差應(yīng)不超過(guò)2cm。待鉆架安裝到位且起吊系統(tǒng)配置工作完成后，吊起鉆頭，緩慢向下放置護(hù)筒。（2）各地質(zhì)層的特性存在差異，應(yīng)遵循因地制宜的原則，根據(jù)地層特性合理調(diào)整作業(yè)方法，如鉆頭類(lèi)型、鉆進(jìn)壓力、泥漿比重等。（3）鉆孔工作量較大，各班組在交接班時(shí)應(yīng)加強(qiáng)溝通，相互交流施工中遇到的問(wèn)題。鉆孔期間，檢測(cè)數(shù)據(jù)并完整記錄，以作為質(zhì)量分析的依據(jù)。隨著鉆孔深度的增加，遇地層變化的區(qū)域時(shí)，隨即撈取樣渣，經(jīng)分析后，判斷其地質(zhì)特性[1]。（4）鉆孔作業(yè)具有擾動(dòng)性，鉆孔時(shí)詳細(xì)觀(guān)察主機(jī)及支腳所在處地面的實(shí)際情況，若存在沉降或其他異常狀況，應(yīng)及時(shí)采取處理措施。待鉆進(jìn)至指定深度后，對(duì)孔深、孔位、孔徑等進(jìn)行全面檢查，確保無(wú)誤。（5）鉆孔時(shí)若發(fā)生鉆桿跳動(dòng)、機(jī)架晃動(dòng)等情況，需隨即暫停鉆進(jìn)作業(yè)。隨著鉆進(jìn)施工進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，待進(jìn)尺深度滿(mǎn)足要求后，應(yīng)在原地正向空轉(zhuǎn)數(shù)圈，清理螺桿上的積土，經(jīng)此操作后再停止旋轉(zhuǎn)，緩慢向上提升鉆桿。待鉆桿完全被提出鉆孔后，隨即使用合適尺寸的鐵板或其他具有穩(wěn)定性的材料覆蓋鉆孔，隔絕外部環(huán)境，避免因雜物進(jìn)入其中導(dǎo)致鉆孔堵塞。

3.3鉆孔要求

鉆孔施工過(guò)程中，鉆頭與鉆桿應(yīng)維持穩(wěn)定狀態(tài)，其與護(hù)筒中心的偏差不宜超過(guò)5cm。以前期測(cè)量放樣結(jié)果為準(zhǔn)，精準(zhǔn)控制開(kāi)孔的孔位，確保成型的孔壁具有順直、穩(wěn)定的特點(diǎn)。相比護(hù)筒底腳，孔內(nèi)水位需在其0.5m以上，或滿(mǎn)足孔內(nèi)水位高于地下水位1.5~2.0m的要求。鉆孔過(guò)程中，在沖擊鉆進(jìn)取渣和停鉆時(shí)，需隨即向孔內(nèi)補(bǔ)充適量的水分，或根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)充泥漿，以便維持孔內(nèi)水頭高度的穩(wěn)定性。

3.4第一次清孔

鉆孔工作落實(shí)到位后，使用檢孔器檢孔，確保孔徑、孔深等指標(biāo)均滿(mǎn)足要求。第一次清孔應(yīng)將孔內(nèi)的泥漿完全抽出，沉渣厚度小于20mm，泥漿的含砂率小于2%，比重不超過(guò)1.1，黏度17~20Pa•s[2]。

3.5鋼筋籠的制作安裝

（1）提前在指定加工廠(chǎng)制作鋼筋籠，主筋間采取焊接措施，相鄰接頭斷面的間距至少達(dá)到1.5m，各斷面接頭數(shù)量不超過(guò)50%。待節(jié)段鋼筋籠加工成型后，分別進(jìn)行編號(hào)，分類(lèi)將其堆放到位。加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠的防護(hù)，每2m設(shè)置襯墊，避免鋼筋籠直接與地面接觸（兩者距離保持在5cm）。加蓋防雨布，避免在雨水等外部環(huán)境因子的作用下，出現(xiàn)鋼筋籠銹蝕等質(zhì)量問(wèn)題。（2）以圖紙要求為準(zhǔn)，有序布設(shè)聲測(cè)管，經(jīng)焊接后將聲測(cè)管與鋼筋籠的主筋穩(wěn)定連接?；炷凉嘧⑹┕ず?，管道仍需保持通暢的狀態(tài)，為了達(dá)到該效果，施工期間應(yīng)采取管口防護(hù)措施，即管口宜高出樁頂100mm以上，避免雜物落入其中。待檢測(cè)管安裝到位后，向內(nèi)部注水，使用鋼板穩(wěn)固密封上、下端口，避免泥漿或其他雜物進(jìn)入管內(nèi)。（3）鋼筋籠的制作與安裝是一項(xiàng)精細(xì)化較高的工作，需根據(jù)要求合理選用質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料，由專(zhuān)業(yè)的工作人員嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行加工，逐節(jié)制作質(zhì)量達(dá)標(biāo)的鋼筋籠。鋼筋籠主筋與加強(qiáng)箍筋需穩(wěn)定焊接于一體，制作成型后，應(yīng)進(jìn)行全面的質(zhì)量檢驗(yàn)。滿(mǎn)足要求后，利用平板車(chē)將成型的鋼筋籠轉(zhuǎn)運(yùn)至指定施工樁位處，并利用汽車(chē)吊將其吊裝到位。在鋼筋籠吊裝后，要求其平面位置偏差不超過(guò)10cm，底面高程偏差不超過(guò)±10cm。經(jīng)前述施工后，在鋼筋籠外側(cè)對(duì)稱(chēng)布設(shè)墊塊，利用該結(jié)構(gòu)控制鋼筋保護(hù)層的厚度。（4）混凝土澆筑施工過(guò)程中，易出現(xiàn)鋼筋骨架上浮的情況，為避免此問(wèn)題，提前在鋼筋籠上端布設(shè)吊環(huán)或穩(wěn)定安裝固定桿，以維持鋼筋籠的穩(wěn)定性。隨著混凝土灌注施工進(jìn)程的推進(jìn)，待其頂面距鋼筋籠底部約1m時(shí)，在原灌注方式的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低速度，做到緩慢灌注。隨著混凝土灌注量的增加，其上升至距離鋼筋籠底口4m以上的位置時(shí)，可提升導(dǎo)管，待管底口高于骨架底口2m以上，可恢復(fù)至正常的灌注速度，完成剩余的灌注作業(yè)[3]。

3.6導(dǎo)管安裝

導(dǎo)管選用Ф30mm鋼導(dǎo)管，在使用前組織質(zhì)量檢驗(yàn)，要求其內(nèi)壁具有光滑、圓順的特點(diǎn)，接口具有嚴(yán)密性。為了全面保證導(dǎo)管的質(zhì)量，在使用前應(yīng)進(jìn)行試拼，并組織試驗(yàn)，以判斷導(dǎo)管的水密性、承壓型、接頭的抗拉性能，若無(wú)誤則進(jìn)行有序編號(hào)，以便后續(xù)安裝使用。導(dǎo)管安裝到位后，檢測(cè)軸線(xiàn)偏差，要求不超過(guò)孔深的0.5%且最大不可超過(guò)10cm。導(dǎo)管長(zhǎng)度的控制無(wú)明確的要求，具體可根據(jù)孔深、工作平臺(tái)高度。在導(dǎo)管接頭法蘭處增設(shè)錐形活套，可選用具有可靠性、靈活性的螺旋絲扣型接頭，并適配防松裝置。導(dǎo)管所處位置以鉆孔中央為宜，先組織升降試驗(yàn)，若無(wú)誤則進(jìn)入混凝土澆筑施工環(huán)節(jié)。根據(jù)導(dǎo)管被混凝土填充后的重量和摩阻力，適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)管吊裝升降設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，使其性能與實(shí)際環(huán)境相適應(yīng)，且留有安全儲(chǔ)備，避免出現(xiàn)異常狀況?；炷翝仓┕な褂玫街Ъ苎b置，以型鋼為原材料制作形成，用于支撐懸吊導(dǎo)管，在其上部放置混凝土漏斗。待導(dǎo)管安裝到位后，要求其底部與孔底的距離應(yīng)為250~400mm。

3.7二次清孔及灌注水下混凝土

第一次清孔后，并未立即灌注水下混凝土，在此期間易受多方面因素影響，再次出現(xiàn)孔內(nèi)雜物堆積現(xiàn)象，需組織二次清孔作業(yè)，使孔內(nèi)的各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足要求。首批混凝土灌注施工中，嚴(yán)格控制混合料的數(shù)量，要求其可滿(mǎn)足導(dǎo)管的特定埋深要求。澆筑施工期間，導(dǎo)管的提升和下降均應(yīng)遵循緩慢的原則。混凝土灌注施工全流程中，導(dǎo)管埋深以2~6m為宜，合理協(xié)調(diào)作業(yè)內(nèi)容，縮短拆除導(dǎo)管的間斷時(shí)間，每根樁的澆筑時(shí)間應(yīng)控制在8h以?xún)?nèi)。（1）導(dǎo)管接頭處需具有嚴(yán)密性，避免發(fā)生漏水的情況，導(dǎo)管穩(wěn)定在孔中央，進(jìn)行升降試驗(yàn)，再根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果合理灌注混凝土。安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管的長(zhǎng)度，灌注過(guò)程中適時(shí)拆除導(dǎo)管，并及時(shí)做好記錄。（2）根據(jù)配合比拌制混凝土，出廠(chǎng)后及時(shí)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，加強(qiáng)對(duì)坍落度、和易性的檢查，不達(dá)標(biāo)的材料均不可投入實(shí)際施工中。（3）混凝土澆筑作業(yè)應(yīng)具有連續(xù)性，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需求由拌和站及時(shí)生產(chǎn)混凝土，裝車(chē)后由車(chē)輛按照既定的路線(xiàn)高效運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，車(chē)輛行駛應(yīng)保持勻速的狀態(tài)，為現(xiàn)場(chǎng)提供充足的混凝土，避免出現(xiàn)停機(jī)等料的現(xiàn)象。（4）混凝土灌注施工量較大，所需時(shí)間較長(zhǎng)，為了避免混凝土在未使用前便凝結(jié)，可摻入適量的緩凝劑，有效延遲凝結(jié)時(shí)間。（5）混凝土灌注期間，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土頂面標(biāo)高的檢查，根據(jù)檢查數(shù)據(jù)推算導(dǎo)管的埋深，及時(shí)拆除特定長(zhǎng)度的導(dǎo)管，全過(guò)程中導(dǎo)管埋深應(yīng)穩(wěn)定在2~6m。在灌注首批混凝土?xí)r，要求導(dǎo)管下口距樁底20~40cm。在灌注期間，應(yīng)適當(dāng)增加混凝土壓力，以保證密實(shí)性；以設(shè)計(jì)樁頂高程為參照基準(zhǔn)，混凝土澆筑的終止高度應(yīng)超過(guò)該值1m。（6）若孔內(nèi)有漿液溢出，應(yīng)將該部分引流至相鄰護(hù)筒內(nèi)，以免因流向外界造成環(huán)境污染。實(shí)際樁頂標(biāo)高可略高于設(shè)計(jì)值1.0m，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求后，及時(shí)清理多余部分，保證樁身的完整性。（7）混凝土澆筑施工前，應(yīng)堵塞聲測(cè)管的上端，樁檢工作結(jié)束后，對(duì)聲測(cè)管做密封處理。利用水泥砂漿灌滿(mǎn)，使其具有足夠的密實(shí)性。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路橋梁的大直徑鉆孔樁施工中，通過(guò)科學(xué)施工技術(shù)的應(yīng)用，可提高樁基的施工質(zhì)量，為橋梁施工創(chuàng)設(shè)良好的條件，以達(dá)到提質(zhì)增效的效果。在后續(xù)的類(lèi)似工程中，有關(guān)施工人員應(yīng)優(yōu)化施工技術(shù)，不斷提高施工質(zhì)量，充分發(fā)揮施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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[2]黎健，陳凱.橋梁大直徑鉆孔樁施工技術(shù)應(yīng)用分析[J].黑龍江交通科技，2020（9）：226-227.

[3]趙麗娜.高速公路橋梁大直徑鉆孔樁施工技術(shù)研究[J].中華建設(shè)，2020（4）：174-175.

作者：劉春生 單位：中交四公局第二工程有限公司