趙佳康

（秦皇島市政建設(shè)集團有限公司，河北 秦皇島 066000）

0 引言

隨著鉆孔灌注樁基礎(chǔ)技術(shù)在市政技術(shù)中的不斷應(yīng)用，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)技術(shù)的施工技術(shù)日趨成熟。在具體的施工過程中，建筑資源的利用也較高，施工速度比其他技術(shù)快。對于技術(shù)含量大、規(guī)模大的城市橋梁，有利于快速、有序地完成工程，使橋梁基礎(chǔ)更加穩(wěn)定[1]。建設(shè)一個項目的成本在一定程度上降低了。與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，在相同的投資條件下，鉆孔技術(shù)可以延長工程工期，提高工程質(zhì)量。

在市政橋梁施工中，應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)與其他施工環(huán)節(jié)的無縫對接，大大提高了施工工程的整體承載力。此外，在基礎(chǔ)土層連接處設(shè)置鉆孔灌注樁，還能夠有效地實現(xiàn)土層與上部橋梁之前的銜接，能夠為上部橋梁提供良好的地基承載力，從而進一步加強上部橋梁的安全性能，提高其抗拉強度。

1 市政工程采用鉆孔灌注樁技術(shù)進行施工

1.1 施工準備與定位

首先，要保證根據(jù)地的環(huán)境清潔有序，清除根據(jù)地的泥沙垃圾，保持地面平整。在施工開始前，必須仔細閱讀有關(guān)資料，如建筑行業(yè)水文地質(zhì)條件、地下管線布置等，用人工程序確定地下管線的位置信息，確保鉆孔深度大于3 m，并保證施工安全，采用鉆孔法測量3 m以下的深度，用全站儀等工具確定桿位，用鋼絲繩檢查桿位縱橫坐標，保證鉆孔位置與設(shè)計桿位偏差大于50 mm。進行騎馬樁位置定位和進行日常維護施工效果更佳。

1.2 鉆孔護筒埋設(shè)

在護筒埋設(shè)的過程中，可以采用人工輔助小型挖掘機的作業(yè)形式進行施工[2]。需要注意的是，所挖出的圓坑深度必須大于護筒深度的0.3 m～0.5 m，在圓坑直徑方面，也應(yīng)該超過護筒直徑的0.4 m～1.0 m。在筒坑挖掘完畢后，需要在坑底填充泥漿并夯實，同時還應(yīng)該在坑底鉆孔的位置進行標記，然后將護筒放到挖好的坑底，然后再用十字線加線墜標出護筒的位置，為了保證護筒中心與坑底中心點相一致，需要不斷地對護筒放置位置進行微調(diào)[3]。

1.3 泥漿制作

預(yù)拌砂漿的泥漿量應(yīng)該事先進行檢測，合理選擇，以保證泥漿量是樁混凝土用量的2倍，同時應(yīng)考慮根據(jù)不同地層調(diào)整泥漿比重。

1.4 沖擊鉆進成孔

1.4.1 靠近護筒鉆孔

在進行鉆孔作業(yè)時，應(yīng)該將密度為1.4～1.5的泥漿填充到護筒內(nèi)，同時要注意進尺。在護筒刃腳鉆孔時，需要采用短沖程鉆孔的方法，為刃腳處的堅固提供保障。當鉆孔深度超過一定的高度范圍后，就可以按照正常沖程根據(jù)土壤條件進行作業(yè)。

1.4.2 砂巖層的鉆孔

泥質(zhì)砂巖層的鉆探應(yīng)該采用低壓錘沖擊。應(yīng)該考慮側(cè)刃的高沖擊力。沖擊波高度應(yīng)盡量增大，在不影響設(shè)備能力的情況下，盡量用相對密度為1.1～1.2的泥漿填孔。每推進2 m，就需要采集鉆孔鉆渣，確定土壤類型，保證數(shù)據(jù)記錄要準確，及時清理鉆孔，更換泥漿，更換正常的錐體作業(yè)。

1.5 驗孔與清孔

在探測鉆孔時，首先在螺栓孔的頂部綁上測井繩，然后用鋼絲慢慢固定螺栓鉆孔裝置。錨鉆到井底后，用米尺量出樁心與鋼絲之間的距離，并記錄下測井繩讀數(shù)。利用繩索測定樁基的標高。保證鉆進中心平面位置在50 mm以內(nèi)，傾斜角度大于1%，設(shè)計樁孔徑大于50 mm且不小于50 mm的設(shè)計樁深。

采用平均轉(zhuǎn)速，將污泥比重控制在1.03～1.10，滿足膠體率大于98%以上的條件，一般換漿后取3%～5%的試樣進行試驗，以確定試樣在試樣區(qū)域中的黏度是否小于2%，含砂量是否小于2%。

1.6 鋼筋籠制作及下放

對鋼筋籠的制作，應(yīng)參照有關(guān)規(guī)定進行制作。對于接合部位需要錯開的，還應(yīng)注意同一縫線區(qū)內(nèi)評定斷面總斷面的不得超過1/2。

鋼筋籠吊放步驟有以下7點：1） 應(yīng)根據(jù)孔頂標高在鋼筋籠的頂部設(shè)置吊筋。2） 在起吊時，要在直徑的方向上拴牢吊點，為了避免鋼筋籠發(fā)生形變，吊起后需要使鋼筋籠保持平直狀態(tài)。3） 在鋼筋籠吊裝時，對孔要輕放、慢放。如果遇到阻礙，則隨起隨落，正反旋而下。4） 不高起猛落，用力下墜，以免碰到孔壁造成塌孔。5） 下料時，對孔內(nèi)水位情況進行時刻監(jiān)測，如有異常，立即停止施工，檢查是否存在塌孔問題。6） 將混凝土墊塊綁扎在鋼筋籠骨架外側(cè)，墊塊應(yīng)該布置均勻，一般設(shè)置8處，墊塊之間的間隔2 m，以此來對混凝土保護層厚度進行控制。7） 鋼筋籠下降到標高之后，應(yīng)該檢查其是否為中心偏斜。

1.7 安裝導管

在安裝管道時，要確保管道內(nèi)部平滑，一致的內(nèi)徑和固定的接口。并且在使用前要進行測試，例如試拼或連接拉力等，并給它編號。裝配完畢后應(yīng)注意，偏差不得超過0.5%，且不得﹥10 cm。

1.8 灌注混凝土

1.8.1 首批封底混凝土

在第一遍混凝土灌注中，需要根據(jù)護筒埋深（≥1.0 m）和導管底部填充時的參數(shù)進行設(shè)定混凝土灌注數(shù)量，具體可以通過式（1）進行計算。

式中：V為首批混凝土灌注所需數(shù)量，m3；D為樁孔直徑，m；H為樁孔底至導管底端間距，0.4 m；H2為導管初次埋置深度，m；d為導管內(nèi)徑，m；h為當樁孔內(nèi)的混凝土達到埋深H2時管內(nèi)混凝土柱的要求高度，m，由管外壓力來平衡。

在該基礎(chǔ)上，對鉆孔底部沉降層的地層厚度進行了再測量。如果厚度符合設(shè)計要求，應(yīng)該立即灌注混凝土。

1.8.2 水下混凝土澆灌

水底澆注混凝土時，鋼網(wǎng)應(yīng)放在混凝土儲液罐內(nèi)，防止管路堵塞。在第一次灌裝時，將漏斗填滿，然后澆注材料，保證第一次灌裝完成。在澆注時要避免鉆底混凝土脫落，確保灌裝結(jié)果的準確性，同時要時刻注意管路中混凝土的起落情況及管路內(nèi)水位的變化，及時安裝，以更好的拆除和提升管路。

1.9 泥漿處理與樁基檢測

鉆孔樁施工過程中會有大量的泥漿產(chǎn)生，為了保持施工區(qū)域環(huán)境整潔，必須通過污泥分離器處理后，將其運至專用儲存場貯存。

2 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

質(zhì)量控制標準見表1。

表1 質(zhì)量控制標準

3 工程概況

該工程的總長為44.65 km，填方32.87萬m3，路基挖路4.21萬m3，共有2座大橋、1座小橋、涵洞3道，長、中、短隧1座。其中，橋梁上部為預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，樁身為單柱式、雙柱式樁身及鉆孔灌注樁（134根）等，樁身結(jié)構(gòu)為“U”形擴寬肋式樁身和肋式樁身。項目于2015年5月開工，2019年1月正式竣工。

3.1 施工前準備

為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工提供更多的方便，施工單位在施工之前，應(yīng)該對施工區(qū)域的環(huán)境、地形、水文以及氣候等進行徹底勘察，然后根據(jù)勘察結(jié)果判斷施工方案和圖紙是否有缺陷，在方便后期施工的同時，對施工圖紙和方案的可行性進行驗證分析。嚴格按照施工要求對現(xiàn)場垃圾、雜草、碎石塊等進行全面清理。如果有軟土路基，就需要進行加固處理，可以采用強夯技術(shù)進行加固；對施工過程中所用設(shè)備和材料進行檢查，確保二者符合施工要求，減少后期施工因設(shè)備或材料停頓或質(zhì)量下降的可能性；根據(jù)施工圖紙和方案，明確各樁位的具體位置，做好檢查工作，避免放樣錯誤；采用全站儀輔助鉆機定位，定位后要用水平尺和定位錘來檢查，從而保證后期施工順利進行，如圖1所示。

3.2 護筒制作和埋設(shè)

護筒埋設(shè)具有確定樁位的作用，一般情況下，護筒內(nèi)徑應(yīng)大于樁直徑，二者之間相差20 cm左右，將護筒高度控制在3 m左右，如果樁所在位置地質(zhì)條件較差，可以適當增加護筒高度；為了方便泥漿循環(huán)，在護筒頂部，需要設(shè)置高35 cm，寬18 cm的出漿口，在護筒埋設(shè)上，其埋設(shè)方式以挖孔模式為主。在孔深達到規(guī)定要求后置入護筒，將講護筒上部位置與地下水位的間距控制在1.6 m左右，用黏土填塞護筒壁與基坑之間的空隙，然后檢查樁位，樁位偏差應(yīng)該＜4 cm，傾斜度為0～1.2%，當護筒埋設(shè)位置在水中時，需要使用專業(yè)的機械設(shè)備將其置入河床，以此來減少在后期鉆孔施工中護筒漏漿或塌陷問題的產(chǎn)生概率。

3.3 鉆孔施工

在施工之前，要檢查鉆機是否平滑，各部分是否完好，運轉(zhuǎn)位置是否靈活，潤滑油是否充足，確保鉆機不會發(fā)生塌方和移位。在鉆孔前檢查無誤。具體鉆孔作業(yè)中，應(yīng)注意以下幾點：控制沖擊錘鋼絲繩與護筒中間線位置的偏差為0 cm～4.5 cm；沖孔時，在鉆孔時，需要每鉆2 m的深度就對鉆機垂直度進行一次測量，以此保證鉆孔過程中的垂直程度，避免過大誤差出現(xiàn)，為了便于連續(xù)鉆孔，需要在鉆進過程中做好相關(guān)記錄，同時要定時檢測鉆孔泥漿的性能，如有不符合規(guī)定的現(xiàn)象，應(yīng)立即更換；保證護筒底口位置低于水頭，2個護筒之間的距離應(yīng)在50 cm左右。

圖1 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工流程圖

3.4 成孔和清孔

成孔后，就可以進行清孔作業(yè)，用34 cm～45 cm的小沖程攪動孔底沉渣。攪拌沉渣后進行第一次清孔，完成時需要提升鉆機錘頭高度，并將其與孔底間距控制在8 cm～16 cm。該工藝要求泥漿始終處于正循環(huán)狀態(tài)，然后壓入純度較高的泥漿，取代孔洞內(nèi)的泥漿；在澆注混凝土之前，還要對孔洞內(nèi)的泥漿進行二次清理，使其泥漿比重為1.00～1.18，含砂率小于1.72%，如圖2所示。

圖2 循環(huán)排渣示意圖

3.5 鋼筋籠放置

安裝鋼筋籠前，必須嚴格地檢查鋼筋籠的質(zhì)量、性能等，如有問題，請用吊車吊到指定位置。鋼筋籠安裝完畢后立即置入孔洞中，應(yīng)檢查其安裝位置、水平度和垂直度等，確保鋼筋籠底面高程偏差小于50 mm。在達到規(guī)范要求后，用2 m左右的加強箍對鋼筋籠進行加固處理；此外，還需要合理地設(shè)置防浮管，以減少后期灌注施工時鋼筋籠出現(xiàn)上浮的可能性。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合實際情況，嚴格管理和控制各施工環(huán)節(jié)，不斷創(chuàng)新和優(yōu)化市政工程基礎(chǔ)工程的施工工藝，是今后市政工程建設(shè)和發(fā)展的必然趨勢。所以對于市政工程關(guān)鍵領(lǐng)域的鉆孔灌注樁施工技術(shù)，相關(guān)部門需要更加重視投資，不斷優(yōu)化投資結(jié)構(gòu)，從而保證市政工程基礎(chǔ)工程實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展。