胡平健、吳金芳

[平湖市交通投資（集團(tuán)）有限公司，浙江 平湖314200]

0 引言

近年來，鉆孔灌注樁施工技術(shù)水平的持續(xù)提高，為橋梁結(jié)構(gòu)的承載力與穩(wěn)定性提供了有力保障。為更好地保證公路橋梁工程施工質(zhì)量，對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究有重要意義?；诖?，文章主要對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與具體應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

為保障公路橋梁施工質(zhì)量，許多先進(jìn)的施工技術(shù)被應(yīng)用在公路橋梁工程施工中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)便是其中之一。該項(xiàng)技術(shù)主要是借助特殊設(shè)備和人工操作，通過打孔、灌注、成樁、下放鋼筋籠及混凝土澆筑等施工環(huán)節(jié)，形成較為堅(jiān)固的樁體結(jié)構(gòu)，以有效提高基礎(chǔ)部位的承載力和剛度，進(jìn)而提高工程質(zhì)量。該技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下方面：

一是相較于傳統(tǒng)夯實(shí)法作業(yè)，鉆孔灌注樁施工設(shè)備振動(dòng)幅度比較小，不會(huì)產(chǎn)生過大的噪聲。

二是該技術(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活調(diào)控成樁參數(shù)，避免施工樁體不符合要求的問題。

三是樁體的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性都比較高。

四是該技術(shù)的適應(yīng)性較強(qiáng)，在許多復(fù)雜土質(zhì)的路基中都能使用，且能獲得較好的施工效果。

五是鉆孔灌注施工成本較低，且工期較短，不僅利于按時(shí)交工，還能夠提高建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用存在的問題與控制對(duì)策

2.1 問題

在公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用中，經(jīng)常會(huì)遇到鉆孔不良問題，如鉆孔角度出現(xiàn)偏移，可能是由于鉆孔中土質(zhì)軟硬程度不夠均衡造成鉆孔設(shè)施受力不均，鉆孔設(shè)備的機(jī)架失穩(wěn)，部分構(gòu)件在長(zhǎng)時(shí)間使用后出現(xiàn)磨損松動(dòng)情況，或者是鉆進(jìn)時(shí)遇到堅(jiān)硬土層造成擴(kuò)孔或鉆頭移位等。此外，鉆孔灌注過程可能存在未按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)配制混凝土、灌注時(shí)出現(xiàn)封底無效或?qū)Ч苓M(jìn)水等情況，這些問題也會(huì)影響施工的高質(zhì)量推進(jìn)。

2.2 控制對(duì)策

2.2.1 控制位移

在公路橋梁鉆孔灌注樁施工中應(yīng)注意位移控制，尤其是在軟土地基情況下，為避免施工中樁體出現(xiàn)嚴(yán)重偏移，需要把控好樁基施工的間隔，施工順序也要規(guī)范合理，盡可能避免相鄰樁基間相互擠壓的問題。為此，在實(shí)際施工前要全面開展設(shè)計(jì)與勘察，以提高樁體位置的精度，且在樁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定要求后再進(jìn)行鄰近樁體施工，以確保灌注樁施工效果。若路基區(qū)域存在水位線偏高的現(xiàn)象，需額外增設(shè)排水系統(tǒng)，也可采取人工處理方式，避免土壤側(cè)壓力過于集中。此外，進(jìn)行樁體施工時(shí)要每間隔一段距離設(shè)置空隙壓力計(jì)，以精準(zhǔn)地檢測(cè)孔洞內(nèi)的土壤擠壓、位移及沉降變化情況，從而有效控制灌注樁位移[2]。

2.2.2 控制砂漿護(hù)壁

首先，鉆孔之前需通過試驗(yàn)調(diào)節(jié)砂漿配比參數(shù)。其次，鉆孔時(shí)應(yīng)避免內(nèi)部出現(xiàn)雜物，并設(shè)置好漿液池和沉淀池。再次，若軟基位置較深，應(yīng)配制剛度較強(qiáng)的砂漿材料，以有效避免塌孔問題。最后，在回旋護(hù)壁施工中需強(qiáng)化孔壁布置，確保成樁質(zhì)量達(dá)到要求。

2.2.3 控制混凝土超灌

首先，在實(shí)際開孔之前需要保證基座平穩(wěn)性達(dá)到要求。其次，鉆孔時(shí)應(yīng)把控好速度，確保穩(wěn)定、平緩地鉆入。再次，應(yīng)實(shí)時(shí)檢查起吊操作的滑輪線、孔洞中心以及鉆孔三者是否處于同一直線上，盡量保證一次性成孔，以免出現(xiàn)斜孔或塌孔情況。最后，在實(shí)際施工之前，應(yīng)對(duì)泥漿含砂率進(jìn)行復(fù)檢，確認(rèn)合格方可投入使用。此外，灌注施工時(shí)要保持注漿的連續(xù)性，同時(shí)避免埋管過深造成注漿管堵塞[3]。

3 公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 工程概況

以平湖市海河聯(lián)運(yùn)聯(lián)網(wǎng)提升長(zhǎng)勝路高橋改建工程為例，該公路橋梁項(xiàng)目采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)。該項(xiàng)目起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000，終點(diǎn)樁號(hào)為K2+000，路線總長(zhǎng)度約為2km，共有改建和新建橋梁2 座，其中改建橋梁長(zhǎng)度為33.04m，新建特大橋梁長(zhǎng)度為1307.5m，橋梁工程設(shè)計(jì)荷載為公路-Ⅰ級(jí)，主跨鋼桁架梁底標(biāo)高控制為不低于9.69m。

3.2 技術(shù)流程與要點(diǎn)

3.2.1 埋置護(hù)筒

在公路橋梁工程中開展鉆孔灌注樁施工時(shí)，要先埋設(shè)護(hù)筒。在護(hù)筒埋設(shè)過程中需要精準(zhǔn)把握護(hù)筒位置，采用合理的定位放樣方式，使用先進(jìn)的鉆孔儀器，尤其要確保護(hù)筒中心位置準(zhǔn)確，將誤差控制在允許范圍內(nèi)，避免影響鉆孔灌注樁整體施工質(zhì)量。埋置護(hù)筒時(shí)應(yīng)注意如下要點(diǎn)：

首先，技術(shù)人員需要將護(hù)筒頂部中心線和鉆孔灌注樁中心保持在同一水平面，所埋置護(hù)筒的中心直徑一定要大于灌注樁直徑，且護(hù)筒構(gòu)件需要選用強(qiáng)度較高的材料制作，如合金鋼，厚度控制在6mm，以便更好地發(fā)揮保護(hù)灌注樁的作用。

其次，埋設(shè)鉆孔灌注樁護(hù)筒主體時(shí)，應(yīng)控制頂部高出地平面約30cm，且底部深度不小于150cm，因此護(hù)筒長(zhǎng)度需大于180cm。

再次，保證護(hù)筒在地下水位的2m 以上，防止日后出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。

最后，可以使用黏土材料將護(hù)筒埋置位置的底部及四周全部填充密實(shí)，使護(hù)筒更為牢固，避免后續(xù)施工出現(xiàn)位移問題。

3.2.2 制備泥漿

在公路橋梁鉆孔灌注樁施工中，泥漿材料的品質(zhì)影響灌注效果。一般來說，由于所運(yùn)用的泥漿中含有多種不同的原材料，而泥漿的性能、質(zhì)量與這些材料的配比有很大關(guān)系，因此應(yīng)提高材料配比的科學(xué)性、加強(qiáng)對(duì)泥漿濃度的控制，以便充分發(fā)揮出泥漿的護(hù)壁作用。在制備泥漿的過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循公路橋梁鉆孔灌注樁施工要求，保證泥漿質(zhì)量，尤其要重視添加劑和黏土的品質(zhì)，如果黏土質(zhì)量不合格，會(huì)導(dǎo)致泥漿濃度不足，影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。為保證泥漿性能達(dá)標(biāo)，在泥漿配制中應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

第一，保持泥漿膠體率大于96%。

第二，將黏土打碎裝進(jìn)護(hù)筒中，并結(jié)合沖擊錘的沖擊原理進(jìn)行打樁，以促進(jìn)黏土向泥漿材料的轉(zhuǎn)化。

第三，應(yīng)保證泥漿相對(duì)密度不小于1.2，且制備泥漿時(shí)要基于工程實(shí)際情況控制好黏土、添加劑及水之間的比值，以滿足公路橋梁工程相關(guān)技術(shù)要求[4]。

3.2.3 成孔

進(jìn)行成孔作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

第一，應(yīng)結(jié)合公路橋梁工程設(shè)計(jì)方案選擇型號(hào)適宜的正反循環(huán)鉆孔機(jī)設(shè)備。在鉆孔過程中，應(yīng)采用減壓鉆進(jìn)模式，孔底承受的鉆壓一般不得超過鉆具重力之和的80%，整個(gè)鉆進(jìn)過程中要注意孔的垂直度和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)斜孔或擴(kuò)孔問題。

第二，結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選擇型號(hào)適宜的旋挖鉆機(jī)設(shè)備及鉆斗。剛開始注漿時(shí)，需要把控好灌漿管的垂直度，出漿口應(yīng)與孔底間距50cm 左右。鉆孔時(shí)一定要確保平穩(wěn)性，避免速度太快導(dǎo)致塌孔，一般每分鐘鉆進(jìn)距離在80cm 即可，若公路橋梁的路基底層存在粉砂層，則要進(jìn)一步降低鉆進(jìn)速度，以免塌孔。

第三，成孔時(shí)需確保精度達(dá)標(biāo)。初期鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，待鉆孔與導(dǎo)管都進(jìn)入孔洞位置后，可逐漸提高鉆速。對(duì)于鉆進(jìn)的長(zhǎng)度和孔內(nèi)水位情況也要實(shí)時(shí)查看，并結(jié)合實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以此保證鉆孔質(zhì)量達(dá)標(biāo)。若鉆孔施工中遇到卡鉆或無法鉆進(jìn)等問題，可以先將鉆頭提出來檢查，再檢查孔內(nèi)情況，調(diào)整后方可重新鉆進(jìn)。

3.2.4 清孔

鉆進(jìn)工作達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)即完成了初步鉆孔施工。應(yīng)注意鉆頭在提起后還要進(jìn)行2min 空鉆，這樣有利于保障孔壁安全，同時(shí)檢查其孔深是否達(dá)到要求。之后使用檢孔器對(duì)孔內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施檢測(cè)并記錄對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)信息。檢查之后應(yīng)使用抽渣筒進(jìn)行清孔處理，將內(nèi)部雜物徹底清除干凈?？椎仔柰耆佑|下方混凝土，確保樁能達(dá)到設(shè)計(jì)承載力值。此外，清孔操作時(shí)應(yīng)避免采用深鉆孔底清理方式，以免將孔內(nèi)巖屑二次打碎。清孔完成后應(yīng)對(duì)孔底標(biāo)高實(shí)施測(cè)量。

3.2.5 控制縮頸

在鉆孔灌注樁施工中，應(yīng)對(duì)縮頸問題進(jìn)行嚴(yán)格控制。所謂縮頸問題，是指因混凝土材料本身的熱脹冷縮，造成鉆孔后的孔洞出現(xiàn)縮孔或擴(kuò)孔現(xiàn)象，其中出現(xiàn)概率最多且影響最嚴(yán)重的是縮孔問題。

首先，在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)注意對(duì)水泥標(biāo)號(hào)正確選擇，確保水泥質(zhì)量，避免在注漿施工中出現(xiàn)凝結(jié)失水的不良情況。其次，要嚴(yán)格控制注漿量，應(yīng)采用砂漿超灌控制手段，盡量避免滲水問題，防止地面出現(xiàn)膨脹。再次，成孔后應(yīng)對(duì)孔壁質(zhì)量進(jìn)行檢查，加強(qiáng)縮頸控制。最后，注漿前還需將樁體周圍的一些垃圾雜質(zhì)清理干凈，可使用導(dǎo)正器焊接刀片清除，以免孔內(nèi)進(jìn)入雜質(zhì)引發(fā)成樁質(zhì)量不佳問題[5]。

3.2.6 鋼筋籠下放

鋼筋籠構(gòu)件制作完成進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，并檢查孔內(nèi)是否有障礙物，若有需要及時(shí)清理。之后規(guī)范下放鋼筋籠，保持鋼筋籠的垂直性，若下放中鋼筋籠卡在孔洞口位置或下放過程中遇到障礙物，不可強(qiáng)行落下，否則鋼筋籠構(gòu)件可能會(huì)因受力而變形，需排除阻礙后進(jìn)行二次下放。下放鋼筋籠時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到上浮問題，對(duì)此要采用合適的控制措施。鋼筋籠上浮通常是樁孔被殘?jiān)氯拢撞繗堅(jiān)诜舛潞髸?huì)增強(qiáng)砂漿浮力，進(jìn)而使鋼筋籠出現(xiàn)上浮問題，此時(shí)可采用以下三種辦法解決：第一，對(duì)套管內(nèi)部情況認(rèn)真檢查，及時(shí)清理其中存在的雜質(zhì)，確保注漿操作可以正常開展；第二，鋼筋籠下放到孔洞時(shí)，要保持與地面垂直且速度緩慢，同時(shí)為避免孔洞在下放時(shí)出現(xiàn)坍塌，應(yīng)盡量避免鋼筋籠對(duì)孔壁造成強(qiáng)烈碰撞，且下放完成后應(yīng)加裝臨時(shí)固定設(shè)施，以減少砂漿給鋼筋籠造成的上浮應(yīng)力；第三，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證灌注樁鉆孔深度較大，適當(dāng)將注漿速率提高，并延長(zhǎng)實(shí)際注漿時(shí)間。

3.2.7 混凝土澆筑

首先，保證澆筑使用的混凝土材料等級(jí)在C25～C30 之間，以此滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際施工使用前要檢驗(yàn)材料比例，確認(rèn)合格方可開展后續(xù)操作，同時(shí)要制作試塊進(jìn)行澆筑試驗(yàn)，并對(duì)試塊進(jìn)行有效處理，確保其具有代表性，能夠反映出實(shí)際的工程效果。

其次，應(yīng)控制好混凝土澆筑的導(dǎo)管孔徑，在該工程項(xiàng)目中，導(dǎo)管孔徑應(yīng)控制在25～30cm 范圍內(nèi)，導(dǎo)管長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)不小于4m，且應(yīng)具有較高的同心度與較好的密封性，導(dǎo)管應(yīng)用完后要緩慢拔起，不可使其和鋼筋籠間出現(xiàn)摩擦問題。

最后，首次實(shí)施混凝土澆筑時(shí)應(yīng)確保導(dǎo)管一次性埋設(shè)到混凝土下方0.8m 左右位置，同時(shí)保證后續(xù)處理過程中導(dǎo)管處于混凝土表面的2m 以上，且混凝土澆筑間隔時(shí)間不宜過長(zhǎng)，以免影響工程質(zhì)量。

3.3 施工管理措施

3.3.1 施工準(zhǔn)備

正式施工之前需做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，確保鉆孔灌注樁技術(shù)在公路橋梁工程中的有效應(yīng)用。一方面，針對(duì)施工技術(shù)的準(zhǔn)備與管理，需要在施工前綜合考慮工程各方面影響因素，如人員因素、設(shè)備因素、施工工藝因素以及材料因素等，再進(jìn)一步科學(xué)制訂施工工期與計(jì)劃；需結(jié)合周圍環(huán)境特點(diǎn)采用合適的預(yù)防手段，開展地質(zhì)勘查，詳細(xì)了解實(shí)際地質(zhì)狀況，并據(jù)此制訂后續(xù)處理措施，保證施工順利開展。另一方面，為了在施工中將各任務(wù)分別落實(shí)，應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行施工重難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)的分析準(zhǔn)備工作，防止施工漏項(xiàng)問題的出現(xiàn)；結(jié)合實(shí)際施工工藝要求，做好對(duì)應(yīng)的安全防護(hù)，防止發(fā)生安全事故以及給周圍環(huán)境造成不良影響，進(jìn)而提高整體施工效益。

3.3.2 施工階段把控

施工階段的管理也是公路橋梁鉆孔灌注樁施工中的一項(xiàng)重點(diǎn)管理內(nèi)容，其決定著技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，因此要重視施工階段的各項(xiàng)內(nèi)容把控。例如，應(yīng)強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控，保證各施工技術(shù)的執(zhí)行規(guī)范，約束施工人員的行為。若施工中遇到不良因素影響或突發(fā)性事故，應(yīng)及時(shí)、妥善解決，避免給工程施工質(zhì)量造成負(fù)面影響。此外，制訂好應(yīng)急處理方案，在遇到突發(fā)問題時(shí)啟動(dòng)該方案，避免大型事故的發(fā)生。施工過程中技術(shù)管理是重點(diǎn)工作，因此要做好公路橋梁路基施工的放樣與定線，確保中心線位置的準(zhǔn)確性，以提高路基施工效果。同時(shí)，要在路基兩側(cè)合理布設(shè)排水渠道，避免路基結(jié)構(gòu)受到地表水影響，以確保工程施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，并為后續(xù)養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施奠定良好基礎(chǔ)。

3.3.3 竣工驗(yàn)收

在工程施工的竣工驗(yàn)收階段，主要應(yīng)管理好對(duì)應(yīng)的施工資料。若發(fā)現(xiàn)其中存在問題應(yīng)第一時(shí)間修正，保證工程竣工交付時(shí)相關(guān)技術(shù)支持資料齊全。整個(gè)施工中還要收集關(guān)于鉆孔灌注樁施工的有關(guān)資料，并安排相關(guān)人員做好記錄，制訂詳細(xì)的施工日志，使竣工驗(yàn)收工作更為順利。此外，對(duì)于施工數(shù)據(jù)，也要準(zhǔn)確篩選并上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)流程包括埋置護(hù)筒、制備泥漿、成孔、清孔、控制縮頸、鋼筋籠下放以及混凝土澆筑等?？茖W(xué)、合理地應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)能夠更好地夯實(shí)處理路基，能有效提高公路橋梁工程的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)分析、總結(jié)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的具體優(yōu)勢(shì)，并不斷優(yōu)化其施工工藝，以提高公路橋梁工程的工程質(zhì)量、縮短工程工期，進(jìn)一步提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。