沈偉

（六安市金寨縣交通運(yùn)輸局，安徽 六安 237321）

1 引言

灌注樁按施工工藝主要分為鉆機(jī)機(jī)械成孔和人工開挖成孔兩種。其中，鉆孔灌注樁施工適應(yīng)性極強(qiáng)，可被用于多種復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中，具有承載力強(qiáng)、施工工藝簡(jiǎn)單、振動(dòng)影響小等優(yōu)勢(shì)[1]。施工前，應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)、橋梁地質(zhì)勘探及水文地質(zhì)資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，按照項(xiàng)目進(jìn)度、質(zhì)量等目標(biāo)要求，制訂橋梁樁基施工專項(xiàng)施工方案。此外，施工前還應(yīng)制訂樁基施工生態(tài)環(huán)境保護(hù)方案，尤其是施工中產(chǎn)生的泥漿應(yīng)妥善處理，嚴(yán)禁亂排亂放，造成環(huán)境污染。目前，鉆孔灌注樁施工工藝相對(duì)成熟，憑借自身適應(yīng)范圍廣、承載能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)已被廣泛用于我國(guó)公路橋梁工程施工中。本文將詳細(xì)對(duì)鉆孔灌注樁在公路橋梁項(xiàng)目中的應(yīng)用情況及常見問題進(jìn)行深入分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

2 鉆孔灌注樁施工流程

根據(jù)鉆孔灌注樁施工工藝不同，目前常用的施工方法主要有正、反循環(huán)回旋鉆機(jī)成孔、沖擊鉆機(jī)沖擊成孔、全護(hù)筒法施工及旋挖鉆機(jī)施工等。施工前，應(yīng)高度重視施工平臺(tái)的布設(shè)，樁基位于無水旱地時(shí)，施工場(chǎng)地應(yīng)進(jìn)行平整壓實(shí)處理。水位較淺時(shí)，可因地制宜地采用筑島法施工。水位較深時(shí)，可采用浮式工作平臺(tái)或全鋼板樁圍堰施工。總之，必須高度注意的是，務(wù)必保證樁基施工平臺(tái)的頂面高程高于施工期間最高水位1 m以上[2]。

護(hù)筒埋是樁基施工的重點(diǎn)，首先，護(hù)筒卷制時(shí)，護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)比樁徑至少大20 cm，護(hù)筒沉設(shè)過程中，應(yīng)注意護(hù)筒埋設(shè)深度、平面位置及垂直度，具體指標(biāo)為：護(hù)筒應(yīng)高于地面0.3 m或水面1～2 m，平面偏差應(yīng)≤5 cm，垂直傾斜度應(yīng)≤1%。樁基成孔過程中，要嚴(yán)格注意泥漿護(hù)壁及地質(zhì)情況變化，留取鉆孔渣樣，出現(xiàn)卡孔等特殊情況時(shí)，應(yīng)提出鉆頭，注意保持孔內(nèi)水頭及泥漿相對(duì)指標(biāo)。成孔后要嚴(yán)格進(jìn)行成孔質(zhì)量檢查，包括成孔孔徑、孔內(nèi)垂直度、樁底沉渣厚度等。經(jīng)檢測(cè)合格后方可下放鋼筋籠并灌注混凝土。要特別注意鋼筋籠運(yùn)輸和吊裝過程中的變形，鋼筋籠宜每3～5 m增加一道支撐筋以防止變形。鉆孔過程中，應(yīng)始終保持孔內(nèi)泥漿循環(huán)，保證孔壁穩(wěn)定。

混凝土灌注應(yīng)采用鋼導(dǎo)管，導(dǎo)管使用前，應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可投入使用?；炷翍?yīng)檢測(cè)坍落度及均勻性，現(xiàn)場(chǎng)留取試樣。首封混凝土方量應(yīng)保證導(dǎo)管埋設(shè)深度在1 m以上，灌注過程中，應(yīng)注意混凝土灌注速度，采取措施控制鋼筋籠上浮。灌注混凝土樁頂高程應(yīng)高于設(shè)計(jì)高程0.5 m以上。

3 鉆孔灌注施工技術(shù)在公路橋梁施工過程中的應(yīng)用

由于鉆孔灌注樁操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，已被廣泛用于各類公路橋梁的施工工藝中，該施工技術(shù)在公路橋梁的施工各個(gè)階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面。

3.1 施工準(zhǔn)備階段

在所有工程項(xiàng)目的施工中，做好前期的施工準(zhǔn)備工作是保證工程順利開展、按時(shí)竣工的重要前提，而在對(duì)公路橋梁工程進(jìn)行鉆孔灌注樁施工前，需要做好的準(zhǔn)備工作主要包括地質(zhì)水文勘察、工料機(jī)相關(guān)準(zhǔn)備等。地質(zhì)水文勘察是保證施工方案合理的重要基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)施工圖紙前，要對(duì)施工區(qū)域的土質(zhì)、氣候、水文環(huán)境進(jìn)行實(shí)地勘察，并結(jié)合勘察結(jié)果設(shè)計(jì)施工方案，才可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工材料的合理選擇[3]。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁的主要施工設(shè)備，但其應(yīng)用條件由于公路橋梁工程所處施工區(qū)域的地形、地質(zhì)條件不同而存在明顯差異。公路及橋梁均為線性構(gòu)造物，是連接各地車輛行駛、經(jīng)濟(jì)往來的重要設(shè)施，但部分項(xiàng)目所處的地形險(xiǎn)峻，地質(zhì)松軟，因此，需根據(jù)不同鉆機(jī)的應(yīng)用條件進(jìn)行合理選擇，同時(shí)為保證項(xiàng)目施工質(zhì)量，在選購(gòu)原材料時(shí)也應(yīng)注意選擇安全性及質(zhì)量更高的供應(yīng)商品。

3.2 護(hù)筒施工

護(hù)筒埋設(shè)是鉆孔灌注樁一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工程，為保證樁基施工安全，需尤其注意護(hù)筒的埋設(shè)深度、垂直度等指標(biāo)。因護(hù)筒可循環(huán)使用，在進(jìn)行護(hù)筒制作時(shí)，應(yīng)選用強(qiáng)度、剛度合格的鋼板卷制，盡量減小護(hù)筒變形。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，應(yīng)使用全站儀對(duì)護(hù)筒的平面位置、垂直度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，保證放樣的準(zhǔn)確性。此外，埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，需在護(hù)筒周圍做相應(yīng)的擴(kuò)展施工，以便后續(xù)護(hù)筒位置出現(xiàn)偏差時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3.3 泥漿制備

鉆孔灌注樁中的泥漿一般由水、膨潤(rùn)土及其他添加劑制成，可用于潤(rùn)滑鉆具、浮懸鉆渣、形成一定靜水壓力而避免坍孔[4]。泥漿配比及方法應(yīng)通過相關(guān)試驗(yàn)確定。成孔過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)孔內(nèi)泥漿指標(biāo)的檢測(cè)，一般所制備的泥漿稠度應(yīng)當(dāng)視鉆孔方法、地層情況等進(jìn)行機(jī)動(dòng)調(diào)整。

3.4 鉆孔、清孔

鉆孔質(zhì)量可對(duì)整個(gè)鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量造成直接影響。鉆孔時(shí)，除了對(duì)鉆具進(jìn)行合理選擇外，還應(yīng)注意鉆進(jìn)速度，在充分考慮樁基孔周圍地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，保證適當(dāng)?shù)你@進(jìn)速度，同時(shí)在鉆孔過程中，鉆機(jī)也應(yīng)當(dāng)始終保持垂直。鉆孔完成后，將孔內(nèi)的泥漿沉淀物等進(jìn)行有效清理，為后續(xù)的安全、順利施工奠定重要基礎(chǔ)，結(jié)合泥漿黏度、含砂率等指標(biāo)清孔，不能以加深孔深的方式取代清孔。

3.5 混凝土灌注

該步驟為鉆孔灌注樁的最后一項(xiàng)施工內(nèi)容，對(duì)整個(gè)樁基工程的施工質(zhì)量有決定性的影響。在配制混凝土?xí)r，需對(duì)其各材料配置參數(shù)進(jìn)行不斷的試驗(yàn)、優(yōu)化。為進(jìn)一步滿足施工要求，在選用灌注導(dǎo)管時(shí)，需確保導(dǎo)管連接的封閉性。一般混凝土灌注需在清孔后30 min內(nèi)完成，灌注速度不宜過快或過慢。規(guī)范灌注后的振搗操作也是保證樁基孔內(nèi)混凝土連續(xù)性的關(guān)鍵所在。

4 常見施工問題及其應(yīng)對(duì)措施分析

鉆孔灌注樁成本低廉且適用性高，在公路橋梁的施工中應(yīng)用十分廣泛。但鉆孔灌注樁是一項(xiàng)隱蔽性工程，一旦竣工后將無法對(duì)其工程問題進(jìn)行有效監(jiān)管，為保證其施工質(zhì)量、延長(zhǎng)工程項(xiàng)目的使用年限，在樁基成孔施工過程中，對(duì)其施工工藝及技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控至關(guān)重要[5]。而目前鉆孔灌注樁在公路橋梁施工中仍存在以下幾方面問題：

1）鉆孔時(shí)極易發(fā)生卡鉆、掉鉆現(xiàn)象。在鉆孔灌注樁的實(shí)際施工過程中，受地下成孔側(cè)壁的樁孔斷面及孤石影響，卡鉆、掉鉆現(xiàn)象極易發(fā)生。在鄰近鉆筒下端筒口處沿著鉆筒的徑向方向布置多個(gè)與鉆筒半徑長(zhǎng)度吻合的彈性桿，構(gòu)成柵欄狀阻攔機(jī)構(gòu)，并在鉆筒的筒壁上設(shè)置連通孔可幫助取出孤石，對(duì)減少卡鉆發(fā)生有積極作用。且樁基所處地勢(shì)存在較多不穩(wěn)定因素，其地形環(huán)境可發(fā)生較大變化，在鉆具鉆進(jìn)時(shí)容易出現(xiàn)滑絲、鋼絲繩拉扯、拉斷情況，為有效避免卡鉆、掉鉆現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)行樁基孔鉆進(jìn)前，應(yīng)對(duì)鉆具進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保各類鉆具無質(zhì)量問題，而且還應(yīng)在鉆孔時(shí)對(duì)樁基側(cè)壁周圍的土質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)勘察。

2）鉆孔時(shí)易出現(xiàn)垂直度偏差。鉆孔灌注樁的鉆孔深度可達(dá)地下水位以下位置，受周圍土層壓力影響，靜態(tài)下的地下水也存在較大的水壓，盡管鉆孔灌注樁的承載能力較強(qiáng)，但在此平面進(jìn)行灌注樁施工，其樁基孔側(cè)面也會(huì)承受較大壓力，因此，角度偏差是其施工中較為常見的問題之一[6]。樁位偏差原因與鉆孔灌注樁的施工環(huán)境及施工工藝特點(diǎn)相關(guān)。灌注樁下鉆可達(dá)巖層深處，除地下巖層土質(zhì)、地下水壓力等因素外，在施工前未對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，也處理也可導(dǎo)致后續(xù)施工中樁基底部出現(xiàn)偏移[7]。為避免上述現(xiàn)象發(fā)生，在鉆孔灌注樁施工過程中，應(yīng)先對(duì)施工場(chǎng)地做有效平整是避免樁基發(fā)生偏移的重要基礎(chǔ)，鉆進(jìn)時(shí)加強(qiáng)對(duì)成孔垂直度的檢測(cè)，在保證各項(xiàng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備足夠垂直的情況下實(shí)施作業(yè)，也可有效避免樁基位置出現(xiàn)偏差。

3）護(hù)筒埋設(shè)后易發(fā)生脫落。護(hù)筒在灌注樁施工中為一項(xiàng)可影響樁基質(zhì)量的關(guān)鍵因素，若在施工時(shí)護(hù)筒脫落，不僅會(huì)影響整個(gè)工程質(zhì)量，還可能延緩施工進(jìn)度[8]。施工隊(duì)伍不可為了追趕進(jìn)度而忽略護(hù)筒脫落問題，一旦發(fā)生脫落，需立即停止施工，在檢查或重新妥善埋設(shè)護(hù)筒后再繼續(xù)開展作業(yè)。為避免護(hù)筒頻繁脫落，施工隊(duì)伍在進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，除了對(duì)護(hù)筒材質(zhì)進(jìn)行合理把控外，還需對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。

4）鉆孔過程中孔壁存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)。若在進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，護(hù)筒置入深度不足或施工工藝欠佳，均可能導(dǎo)致灌注樁存在較大的坍塌風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)樁基周圍地質(zhì)進(jìn)行勘察、對(duì)靜水壓力進(jìn)行綜合評(píng)估、對(duì)施工工藝進(jìn)行精準(zhǔn)把控等均是避免樁孔坍塌的重要手段。為進(jìn)一步提高鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量及應(yīng)用安全，應(yīng)嚴(yán)格按照施工操作規(guī)范及要求實(shí)施作業(yè)，對(duì)可導(dǎo)致坍孔的危險(xiǎn)因素進(jìn)行有效控制十分必要[9]。

5 結(jié)語

公路橋梁是我國(guó)重要的工程項(xiàng)目，是實(shí)現(xiàn)道路、橋梁兩側(cè)居民交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)往來的重要樞紐，為進(jìn)一步提升公路橋梁工程的施工質(zhì)量，越來越多的施工隊(duì)伍將操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)、安全性高的鉆孔灌注樁用于其實(shí)際施工作業(yè)中。目前，鉆孔灌注樁可用于公路橋梁施工的各個(gè)階段，盡管該技術(shù)給公路橋梁項(xiàng)目帶來了許多便利，但在其實(shí)際施工過程中，仍存在些許問題，主要以鉆孔受阻、樁基位偏差、護(hù)筒滑脫、樁基孔坍塌等較為常見。本文詳細(xì)分析了鉆孔灌注樁在公路橋梁項(xiàng)目中的應(yīng)用情況后，針對(duì)以上問題提出了一些應(yīng)對(duì)措施，旨在提供一些參考，以此提升鉆孔灌注樁施工技術(shù)水平，保證橋梁結(jié)構(gòu)的持久性、安全性。