李玉龍

（蘭州建設(shè)投資（控股）集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730070）

1 引言

鉆孔灌注樁施工技術(shù)本質(zhì)上是利用鉆孔技術(shù)在土壤中產(chǎn)生一定直徑的井孔，然后將鋼筋籠或鋼筋骨架吊裝入井孔中，最后用混凝土進(jìn)行澆筑產(chǎn)生一種樁基礎(chǔ)。和其他基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相比，鉆孔灌注樁具有承載力高、適用范圍廣、直徑大小靈活等優(yōu)勢(shì)，可以很好地用于各類工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工中。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，目前，鉆孔灌注樁施工技術(shù)已趨于成熟化。但是，在實(shí)際施工過(guò)程中，該技術(shù)容易受各方面因素的影響。結(jié)合眾多施工案例分析可知，在公路橋梁工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，至少有10%左右的鉆孔灌注樁存在質(zhì)量問題?；诖?，建設(shè)單位一定要做好鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制工作，降低施工過(guò)程中出現(xiàn)問題的概率。本文將結(jié)合具體工程案例對(duì)橋梁工程項(xiàng)目中鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行分析和研究。

2 工程項(xiàng)目基本概況分析

本工程項(xiàng)目屬于某地橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)的重點(diǎn)階段，其第二標(biāo)段屬本次工程項(xiàng)目的施工范圍，原來(lái)橋梁結(jié)構(gòu)主要采用混凝土現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)，橋梁上部分采用現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，下部分主要為灌注樁結(jié)構(gòu)。考慮到施工周期等因素的限制，要在短期內(nèi)獲取較好的施工效果，主要采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工。

3 市政橋梁工程基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的特點(diǎn)

橋梁工程涉及的內(nèi)容較多、復(fù)雜性較高、面對(duì)的環(huán)境較為多樣復(fù)雜，特別是其施工區(qū)域往往會(huì)受到水體的影響，很難完全控制其穩(wěn)定性，存在大量突發(fā)性狀況，這些都對(duì)橋梁工程施工造成很多影響。在此背景下，橋梁工程采用鉆孔灌注樁施工較為適宜，其具有適應(yīng)性強(qiáng)、承載力高、性價(jià)比高、抗震性能強(qiáng)等特點(diǎn)。

（1）具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在橋梁工程中應(yīng)用鉆孔灌注樁進(jìn)行施工時(shí)不會(huì)受到地質(zhì)條件、地理環(huán)境等方面的限制，在任何天氣條件下都能夠進(jìn)行施工。

（2）具有較強(qiáng)的承載力。橋梁工程建設(shè)過(guò)程中需要通過(guò)樁基礎(chǔ)對(duì)上部相應(yīng)結(jié)構(gòu)提供較大的承載力，應(yīng)用鉆孔灌注樁就可以為上層橋梁提供非常大（約5 000～7 000kN）的承載力。

（3）具有非常高的性價(jià)比。在橋梁工程施工時(shí)應(yīng)用鉆孔灌注樁能夠降低資源消耗，更有利于橋梁施工，縮短橋梁工程的施工時(shí)間，提升施工效率，降低橋梁工程費(fèi)用投入。

（4）具有較強(qiáng)的抗震性能。鉆孔灌注樁具有非常好的整體結(jié)構(gòu)，可以利用灌注樁將上層橋梁結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)進(jìn)行充分連接，使橋梁和地基融合成為整體，通過(guò)地基為橋梁提供較強(qiáng)的承載力，進(jìn)一步增強(qiáng)橋梁工程的抗震性能。

4 橋梁鉆孔灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作

4.1 原材料的準(zhǔn)備工作

在開展橋梁鉆孔灌注樁施工前，要做好原材料準(zhǔn)備工作。例如，在選擇原材料的過(guò)程中，要選擇資質(zhì)合格的材料，在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前，要對(duì)材料進(jìn)行抽樣調(diào)查，并通過(guò)抽樣調(diào)查分析材料的質(zhì)量，嚴(yán)禁質(zhì)量不合格的材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。一般情況下，在橋梁修建過(guò)程中，會(huì)應(yīng)用到混凝土、水泥砂漿等，考慮到混凝土材料需要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配置，在應(yīng)用注漿導(dǎo)管的過(guò)程中，要開展水密性和抗壓試驗(yàn)等。灌注樁樁基的參數(shù)見表1。

表1 灌注樁樁基質(zhì)量的各個(gè)參數(shù)

4.2 施工人員的培訓(xùn)工作

在開展鉆孔灌注樁施工工藝之前，要做好施工人員的培訓(xùn)工作，以確保工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和施工水平。鑒于此，施工單位需要結(jié)合實(shí)際情況挑選一批技術(shù)和素質(zhì)過(guò)硬的施工人員進(jìn)行定向培訓(xùn)，幫助其掌握鉆孔灌注樁施工技術(shù)的要點(diǎn)。就目前很多施工單位對(duì)施工人員的選擇情況進(jìn)行分析可知，在用工荒時(shí)節(jié)，很多施工單位不得已會(huì)挑選素質(zhì)不高的人員參與到施工中，由此為鉆孔灌注樁施工埋下了隱患。因此，在正式進(jìn)入施工之前，一定要做好施工人員的培訓(xùn)工作，降低施工隱患。

4.3 做好施工設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)管理工作

考慮到在橋梁施工過(guò)程中容易受各類綜合因素的干擾，需要做好施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的管理工作。舉例來(lái)說(shuō)，可以劃定特定的設(shè)備存放區(qū)域，并對(duì)施工設(shè)備的存取做好相關(guān)記錄，避免出現(xiàn)設(shè)備丟失等現(xiàn)象。同時(shí)，要做好施工設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)工作，以延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

5 鉆孔灌注樁施工技術(shù)的施工流程和施工方法

5.1 基本施工流程

與其他施工技術(shù)相比，鉆孔灌注樁施工技術(shù)的施工要求更加嚴(yán)苛。由于鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有良好的應(yīng)用性，其施工工序和預(yù)制樁施工技術(shù)相比較為簡(jiǎn)單。具體施工工序如下：

（1）在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照設(shè)置的深度進(jìn)行鉆孔。

（2）采用含水量低及比重較小的泥漿替換鉆孔泥漿，技術(shù)人員要檢驗(yàn)替換泥漿的含沙量和比重，分析是否符合清孔的預(yù)期效果。

（3）要做好鋼筋籠的吊放和混凝土澆筑工作。

5.2 鉆孔灌注樁具體施工工藝

5.2.1 鉆孔灌注樁樁基控制工作

在開展鉆孔灌注樁施工工藝之前，要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)定明確灌注樁的樁基質(zhì)量和要求，做好初凝混凝土的凝結(jié)時(shí)間控制工作，以確保水下施工質(zhì)量。

5.2.2 施工泥漿的制備工藝

樁基的質(zhì)量和施工泥漿的制備水平有著非常密切的關(guān)系。因?yàn)椋趯?shí)際鉆孔灌注樁施工過(guò)程中施工泥漿起著基礎(chǔ)材料的作用。鑒于此，一定要嚴(yán)格根據(jù)施工規(guī)定制備泥漿。舉例來(lái)說(shuō)，在實(shí)際施工過(guò)程中可以使用膨潤(rùn)土作為潤(rùn)滑劑，并根據(jù)規(guī)定制備泥漿護(hù)壁。但是，需要考慮水位等施工因素，如果施工水位對(duì)鉆孔灌注樁施工產(chǎn)生影響，要將地下水位控制在1.5m以下，盡量遠(yuǎn)離泥漿面，地下水位泥漿面要高于地下水至少1m的距離。同時(shí)，在后期澆筑過(guò)程中要定期對(duì)泥漿進(jìn)行更換，以保證清孔效果。

5.2.3 鉆孔

在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，要根據(jù)所在區(qū)域的地質(zhì)條件、施工要求等選定最為適宜的鉆孔方式，要將鉆孔機(jī)固定到灌注樁的一側(cè)實(shí)施鉆孔。鉆孔時(shí)若受到較大阻力，可以利用黏土將表層墊平之后再實(shí)施鉆孔。在此過(guò)程中施工人員要準(zhǔn)確記錄土層變化情況。

5.2.4 清孔

在具體施工過(guò)程中，灌注樁會(huì)受到承載力、孔底地基和沉渣的影響。一般情況下，當(dāng)鉆孔工作結(jié)束后，一定要徹底清理孔底，此過(guò)程被稱為清孔。在實(shí)際清孔過(guò)程中，受泥漿流動(dòng)等因素影響，會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊，施工人員可以利用該沖擊力使孔底的沉渣保持懸浮狀態(tài)，向孔底灌注泥漿，依靠泥漿自身的吸附力帶出沉渣。清孔工作的質(zhì)量直接影響鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的質(zhì)量，因此，一定要做好清孔和泥漿制備工作。根據(jù)施工要求和大量施工案例可知，一般情況下，泥漿的性質(zhì)如下：①泥漿黏度測(cè)定數(shù)值：17～20min之間。②泥漿含沙量≤6%。③泥漿膠體率≥90%。在制備泥漿的過(guò)程中要挑選一定數(shù)量的膨潤(rùn)土，并選擇合適的機(jī)械設(shè)備。

5.2.5 鋼筋籠的制備及吊放工藝分析

除了清孔工藝之外，還要做好鋼筋籠的制備和吊放工藝。在不違反施工規(guī)定的條件下，做好鋼筋材料的驗(yàn)收工作，在驗(yàn)收過(guò)程中，要重點(diǎn)檢查鋼筋籠的吊環(huán)長(zhǎng)度和高度，確保二者在既定的范圍內(nèi)。同時(shí)，考慮到鋼筋吊環(huán)只需要短時(shí)間固定在鉆架上，需要根據(jù)實(shí)際情況確定吊環(huán)的長(zhǎng)度。在鋼筋籠制備過(guò)程中，為了滿足施工要求，一定要檢查鋼筋籠的焊接縫隙，避免因焊接工藝不過(guò)關(guān)導(dǎo)致返工。在鋼筋籠吊放過(guò)程中，要力求緩慢、準(zhǔn)確，避免對(duì)鋼筋籠或孔壁造成損害。

5.2.6 護(hù)筒的安裝工藝

在安裝施工護(hù)筒的過(guò)程中，要嚴(yán)格根據(jù)施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)檢查護(hù)筒的尺寸，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況確定護(hù)筒的埋深，以此提升施工質(zhì)量。一般情況下，會(huì)根據(jù)樁徑－30的標(biāo)準(zhǔn)確定護(hù)筒的內(nèi)直徑。

5.2.7 鉆孔施工工藝

就整體鉆孔灌注樁施工技術(shù)來(lái)說(shuō)，其最為關(guān)鍵的施工工序就是鉆孔施工技術(shù)，鉆孔質(zhì)量會(huì)直接影響整體的施工質(zhì)量。鑒于此，可以采取以下施工措施：①在鉆孔過(guò)程中，要確保鉆機(jī)的穩(wěn)定性，在垂直90°的方向進(jìn)行作業(yè)，在作業(yè)過(guò)程中用測(cè)量鋼絲來(lái)分析鉆孔深度和角度是否符合施工要求。②在鉆孔過(guò)程中，需要確定泥漿的水位，并及時(shí)灌漿，以保證表層的穩(wěn)定性。

5.2.8 混凝土的澆筑工藝分析

前期鋼筋籠吊放等工藝結(jié)束經(jīng)過(guò)初次驗(yàn)收后，要根據(jù)施工工藝規(guī)定開展混凝土澆筑工作。處于水下的樁基礎(chǔ)要進(jìn)行連續(xù)澆筑，不能存在間隔。在進(jìn)行混凝土灌注的過(guò)程中，導(dǎo)管埋深不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，避免導(dǎo)管過(guò)深對(duì)施工產(chǎn)生影響。一般情況下，在澆筑前，需要借助專業(yè)設(shè)備對(duì)混凝土導(dǎo)管位置和深度進(jìn)行勘測(cè)，如果導(dǎo)管埋深超過(guò)既定范圍，非常容易出現(xiàn)質(zhì)量問題?；诖?，需要將導(dǎo)管埋在地下3～5m的范圍之間。如果施工區(qū)域處于雨季，則要采取相應(yīng)的隔離措施，避免鉆孔內(nèi)進(jìn)入雨水。

5.2.9 鉆孔灌注樁樁基的養(yǎng)護(hù)策略

在實(shí)際鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，即便樁基礎(chǔ)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)完備，但是樁基礎(chǔ)的質(zhì)量依然是無(wú)法確定的?；诖耍枰扇∫韵吗B(yǎng)護(hù)措施來(lái)確保樁基的質(zhì)量：①在制備及運(yùn)輸鋼筋籠的過(guò)程中，為了避免鋼筋籠出現(xiàn)變形，需要采取固定措施。在吊放鋼筋籠的過(guò)程中，為了避免鋼筋籠受到泥漿浮力上浮，需要對(duì)其進(jìn)行固定。②在灌注樁基礎(chǔ)施工前，要根據(jù)施工要求對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行開挖，避免樁基因挖掘出現(xiàn)偏移。如果樁基已經(jīng)出現(xiàn)偏移，要先對(duì)偏移數(shù)值進(jìn)行檢查，然后采用必要措施進(jìn)行干預(yù)。需要注意的是，在施工過(guò)程中，要避免對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的高程樁基礎(chǔ)產(chǎn)生破壞。③在安裝樁基的過(guò)程中，盡量避免碾壓混凝土強(qiáng)度低于5MPa，對(duì)樁頭產(chǎn)生破壞。

6 做好常見問題的防范措施

在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工時(shí)，發(fā)生概率最大的就是掉鉆、坍塌、鉆孔偏斜等問題，針對(duì)這些問題要采取專門的措施進(jìn)行防范。

（1）掉鉆問題防范。要定期對(duì)鉆機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)零件磨損，超過(guò)了限定標(biāo)準(zhǔn)要及時(shí)進(jìn)行更換，保證設(shè)備正常運(yùn)行。在發(fā)生掉鉆問題時(shí)嚴(yán)禁硬拉硬拽，要使用打撈設(shè)備將鉆頭打撈出來(lái)。

（2）孔壁坍塌問題防范?？妆谔鷨栴}主要是由于護(hù)筒埋深較淺、操作不合理造成的，所以，一定要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鉆孔，保證孔壁的穩(wěn)定性。同時(shí)，進(jìn)一步增強(qiáng)護(hù)筒拆除、泥漿回填方面的質(zhì)量管控。

（3）鉆孔偏斜問題防范。鉆孔偏斜問題主要是由于鉆孔較大、鉆機(jī)穩(wěn)定性不足造成的，所以，在鉆孔前要檢查鉆機(jī)的穩(wěn)定性。如果產(chǎn)生了鉆孔偏大的情況，要通過(guò)黏土對(duì)其回填，確保其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行后續(xù)施工。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路橋梁等大型工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，往往都會(huì)應(yīng)用到鉆孔灌注樁施工技術(shù)。在實(shí)際施工過(guò)程中，要嚴(yán)格控制施工工序，避免出現(xiàn)鋼筋籠偏移和損壞的現(xiàn)象。和其他樁基礎(chǔ)施工技術(shù)對(duì)比可知，該技術(shù)具有良好的承載力和應(yīng)用范圍，且施工工序較少，可以很好地用于各類工程項(xiàng)目基礎(chǔ)施工中。