公路橋梁工程鉆孔樁施工技術研究

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摘要：大直徑鉆孔樁施工技術是現階段公路橋梁工程的核心技術之一。文章以某公路橋梁工程為背景，在確定施工方案的基礎上，探討大直徑鉆孔樁在該工程中的應用效果，總結技術要點，最終取得了良好的施工效果。

關鍵詞：大直徑鉆孔樁；橋梁施工；成樁檢測

引言

大直徑鉆孔樁是現階段新建公路以及既有橋梁工程加固的重要應用形式，相較于常規的鉆孔樁而言，其對于技術水平提出了更高要求，需從實際情況出發，確定合適的技術方案，從而確保施工質量，完成新建與加固目標，為交通運輸事業提供優良的基礎條件。

1工程概況

高架橋施工易對現有鐵路運行造成不良影響，對此工程主橋部分使用到2m×62.5m轉體鋼箱梁，基于此形式順利跨越鐵路，引橋部分為預應力現澆箱梁。針對橋梁施工狀況，在基礎部分采用樁基礎形式，共使用到φ1.6m樁基40根，合計樁長為1440m；輔以Φ2.0m樁基8根，合計樁長為416m。綜合考慮樁基設計要求與所在區域實際情況，采用沖擊鉆成孔的方式。

2施工方案

本工程采用的是沖擊鉆施工的方式，在此之前以樁基檢測布置圖為基準，展開工程試樁施工，具體流程為：整平場地→埋護筒→配制泥漿→鉆進成孔→清孔→設置鋼筋籠→灌注施工→質量檢測。

3大直徑鉆孔樁施工技術

3.1護筒埋設、泥漿制備

本工程施工使用到整體式鋼制護筒，相較于樁徑值，要求內徑比該值略大20cm，護筒壁厚6mm。通過挖埋法設置護筒，實際埋置深度達2m，在護筒處于豎直狀態后使用黏土回填，采取分層夯實的工藝方法，施工中觀察護筒狀態，不可出現位移現象。樁位復核環節，可通過護筒頂拉十字線吊垂球的方式實現，只有在各項指標都滿足工程要求的前提下，方可在頂部焊接加強筋與吊耳，并施作出水口。

3.2泥漿性能指標

鉆孔過程需得到泥漿的支持，可發揮出護壁與懸浮出渣的效果，在各類材料中，膨潤土泥漿性能更為優良，具有失水量少、護壁能力強等特點，因此本工程以鈣質膨潤土為原材料，經特定工藝配置低比重泥漿。嚴格控制泥漿性能指標，具體內容如表1所示。本次施工中，泥漿比重控制在1.1～1.3g/cm3區間，黏度16～22s，含砂率≤4%；經二次清孔作業后，此時泥漿比重需在1.1內，黏度適當提升至17～20s，含砂率≤2%。將優質膨潤土作為主要原材料，施工用水量為8%。為確保泥漿質量要求，正式施工之前通過試驗的方式確定合適的泥漿配比，以此為基準展開大規模泥漿拌制作業，并轉移至儲漿池中。圖1為泥漿箱與鉆機布置圖。

3.3鉆機就位及鉆孔

技術人員檢驗各項鉆孔準備工作，在無誤后將鉆機轉移到指定施工位置，要求鉆機底座足夠平穩，在后續鉆進施工時不可出現位移或是沉陷等不良現象。不同孔徑需適配相適應的鉆頭，在鉆進過程中分析主機所在地面狀態，若出現沉降需隨即暫停作業。

3.4鋼筋籠的起吊與安裝

各吊點足夠穩定后，方可起吊鋼筋籠，在此環節需注重對鋼筋籠形態的分析，不可出現變形現象，經起吊作業后需保持鉛直狀態。針對鋼筋籠采取接長措施時，應控制好兩段鋼筋籠的位置，確保接長質量。在吊入鋼筋籠時，需要對準孔位并遵循緩慢放置的原則，在此過程中若遇到阻礙，需通過正反旋轉的方式下放，不可出現高起猛落的現象，否則會對孔壁穩定性造成影響，甚至塌孔。下放時需安排專員檢查孔內水位，出現異常后續隨即暫停，分析具體問題與原因。以設計要求為準，為鋼筋籠骨架增設保護層，合理設置該結構厚度，所用混凝土墊塊的施工材料應與樁身混凝土標號相同，以2m為間距逐一設置墊塊，穩固置于加強筋上。完成鋼筋籠下放作業后，需檢查鋼筋籠的位置，分析中心偏位情況，同時以4根Φ20鋼筋為原材料制作吊筋，具體長度以樁基長度為準，通過焊接的處理方式將吊筋與鋼筋籠連接成整體，避免在灌注環節出現鋼筋籠移動現象。

3.5二次清孔

做好水下砼澆筑的準備工作，技術人員復查樁底沉渣，若不滿足設計要求需采取二次清孔作業，此環節以高壓泥漿噴射法為宜，即在高壓環境下噴射泥漿，確保沉淀物漂浮與設計的沉渣厚度相符，處理完成后交由監理工程師檢驗，無誤后即可關注水下混凝土。3.6砼初灌量基于如下方法確定合適的砼初灌量，具體為：式中，V為砼初灌量，m3；D為樁孔直徑，m；H1為樁孔底與導管底間距，本工程為0.4m；H2為導管初次埋置深度，≥1.0m；d為導管內徑，m；h1為導管內外壓力平衡時的高度，m。具體通過如下公式求得：CWWãHh/γ1=（2）式中，HW為孔內泥漿深度，m；γW為孔內泥漿重度，kN/m3，本工程為10.5；γC為混凝土重度，本工程為24kN/m3。此處針對84#主墩樁基展開分析，經計算后得知：V≥6m3。因此，漏斗容器以6m3為宜，具體采用的是2個3m3相搭配的方式。

3.7灌注樁身混凝土

在水下砼灌注施工中，使用到內徑Φ30cm的鋼導管，要求導管內壁足夠光滑，且各處內徑保持一致，不出現接口滲漏現象，利用測錘檢測砼頂面標高，導管埋深控制在2～6m，不可出現導管提漏或者埋深過大的現象，拔管之前檢查砼面深度，采用三點測法展開。所用測錘經鐵鑄的方式而得，設置為圓錐形，錐底直徑10cm，高15cm，整體重量3～5kg。正式灌注過程中，需合理控制水孔水頭，不可出現坍孔現象，整個澆筑過程具有持續性，控制樁澆筑與導管拆除的時間。在灌注施工時，若出現導管內混凝土密實度不足的情況，需徐徐灌入，不可出現整斗一次性灌注的情況，否則會在導管內產生高壓氣囊。為提升鋼筋籠的穩定性，需合理控制混凝土灌注速度。檢測混凝土澆注面，當與設計高程相接近時，需通過取樣盒取樣的方法準確掌握頂面高度情況，最終混凝土頂面應超出設計樁高50cm。

3.8成樁檢測

完整性檢測是本次橋樁基礎施工中的關鍵環節，抽檢率需達到工程施工樁總量的5%，各樁基均預埋聲測管，50%樁基展開超聲波檢測，剩余樁結構均展開低應變測試檢測。分析樁身完整性，準確判定發生缺陷的具體類型與部位。樁基檢測工作對精度提出較高要求，需交由專業的檢測單位完成，并出具檢測報告，在確保無誤后方可進入到承臺施工作業環節。

4控制措施

目前，大直徑鉆孔樁施工技術在我國房屋、橋梁建設中發揮重要作用，且應用廣泛，當施工路段存在巖石以及卵石層時，可以采取大直徑鉆孔作為基礎，不僅可以加強柱基的穩固性，而且還能進一步保證整體施工質量。（1）在成孔過程中極易因為施工操作不當以及其他因素造成孔壁塌落等現象。此外，當鉆孔路徑涉及砂類水泵時，也會加劇這一現象的發生。因此，為了避免孔壁出現塌落，從而進一步保證孔壁內部的穩定性，首先要在原來的基礎上適當加大泥漿比重，并對孔內水位進行填補，其次要加大對鉆進速度的控制力度，同時注意對孔內沉渣進行清理，避免因為孔內沉渣過多而影響施工的有序進行。（2）成孔方位與施工設計規范具有不一致性，出現較大偏差。當鉆機就位時，應該對鉆桿底卡盤以及護筒進行適當調整，直至位于同一垂直線為止。此外，為了避免鉆機在施工過程中出現移位的現象，必須加大對鉆機的調整力度，使其保持一定的垂直性。

5結語

綜上所述，結束所有大直徑鉆孔樁的施工作業，經技術人員檢查后，各項大直徑鉆孔樁指標都符合工程要求，所采取的技術具有可行性，可為類似工程提供參考。

作者：宋小行 單位：中鐵十一局集團第四工程有限公司