范國(guó)軍

（許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司 461000）

橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工分析

范國(guó)軍

（許昌廣蒞公路工程建設(shè)有限責(zé)任公司 461000）

伴隨國(guó)家亞投行成立，“絲路”基金和“一路一帶”基金的設(shè)立，高速鐵路、高等級(jí)公路和城市道路將進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)，橋梁工程的建設(shè)亦將迎來(lái)再次高潮。橋梁基礎(chǔ)中灌注樁的應(yīng)用將更加廣泛，但由于灌注樁施工工藝的特殊性和工程的隱蔽特性，要求其施工工藝必須有科學(xué)的依據(jù)。本文首先分析了鉆孔灌注樁的含義及特點(diǎn)，然后分析了鉆孔灌注樁的施工工藝及要點(diǎn)。

橋梁；鉆孔灌注樁；基礎(chǔ)

橋梁鉆孔灌注樁的施工大部分在地面以下進(jìn)行，其施工過(guò)程無(wú)法直接觀察，成樁后也不能按照地面結(jié)構(gòu)物一樣驗(yàn)收，是最容易出現(xiàn)質(zhì)量的一種基礎(chǔ)形式，為了保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量，在橋梁鉆孔灌注樁的實(shí)際施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工和驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行記錄和排查，嚴(yán)格控制好施工中的每一道工序，采取合理有效的處理機(jī)制、高效的措施方法，預(yù)防成孔樁事故，保正施工質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁定義分析

（1）鉆孔灌注樁的定義分析：在樁位處用機(jī)械鉆孔形成樁孔，利用膨脹土泥漿保護(hù)、穩(wěn)定孔壁，并通過(guò)循環(huán)泥漿將切削碎的泥土、石渣屑懸浮后排出孔外，然后放入鋼筋骨架，再澆筑混凝土而成的鋼筋混凝土樁。

（2）鉆孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)：①成樁整體性好。樁身混凝土整體澆筑，沒有接頭，相對(duì)于需要接樁的管樁來(lái)說(shuō)，樁長(zhǎng)范圍內(nèi)整體性好；②適應(yīng)性好。能適應(yīng)各種復(fù)雜的地質(zhì)條件，尤其有堅(jiān)硬夾層的地質(zhì)條件，優(yōu)勢(shì)更為明顯；③樁直徑范圍廣、承載力大，適用于各種橋梁。常用樁直徑80～2500cm，單樁承載力特征值范圍為1000～35000kN；有框架結(jié)構(gòu)的可以采用單樁，群樁承臺(tái)混凝土體積和承臺(tái)用鋼筋量都比較??；④需配制鋼筋籠時(shí)，按工作荷載要求布置，節(jié)約了鋼材；⑤施工過(guò)程中無(wú)擠土、無(wú)振動(dòng)、噪音小，對(duì)鄰近建筑物及地下管線影響較小。

（3）鉆孔灌注樁的缺點(diǎn)：①有地下水的土層和淤泥土質(zhì)不太適應(yīng)；②單位承載力造價(jià)較高；③樁身質(zhì)量比較不易控制，容易出現(xiàn)斷樁、偏筋、縮頸和窩泥的現(xiàn)象；樁入持力層層深不易確定，不同的施工人員對(duì)土質(zhì)判別可能會(huì)出現(xiàn)偏差，還有清孔是否合格等問(wèn)題，因此鉆孔灌注樁的質(zhì)量事故較多；④樁直徑大，孔底沉淀物不易清除干凈，影響端部承載力，因而單樁承載力變化較大，容易造成沉降，影響結(jié)構(gòu)物的整體質(zhì)量及壽命；⑤施工周期長(zhǎng)，一條約60m深的鉆孔灌注樁成樁需10d左右的時(shí)間；遇到有夾層的地段，需要的時(shí)間可能還會(huì)增加；⑥施工工藝要求，要專門設(shè)置泥漿池，在施工過(guò)程中要連續(xù)把事先調(diào)制好的泥漿灌入孔內(nèi)穩(wěn)定孔壁，而混雜著碎石碎土的泥漿從孔頂流出，流入施工場(chǎng)地會(huì)造成其他工序的施工不便及場(chǎng)地污染。

2 施工工藝分析與研究

（1）施工準(zhǔn)備：①檢查施工單位資質(zhì)。檢查施工單位質(zhì)量保證體系，管理體系；檢查監(jiān)理單位資質(zhì)是否達(dá)到要求。②檢查施工機(jī)械。施工單位的成孔機(jī)械必須與現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)、樁徑、樁深等要求相適應(yīng)。③做好施工方案。前期工作除了便道修整、施工場(chǎng)面整平布置、人機(jī)進(jìn)場(chǎng)、通水通電等基本條件外，更重要的是做好施工組織。組織圖紙會(huì)審及做好班組技術(shù)交底。④實(shí)驗(yàn)儀器、資料表格齊全及做好現(xiàn)場(chǎng)材料見證取樣送檢。

（2）樁測(cè)量定位。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用全站儀、水準(zhǔn)儀定樁孔中心及標(biāo)高，打入帶鞋釘?shù)哪緲稑?biāo)記。一般樁位由十字交叉線控制，樁位偏差要求不大于5mm。

（3）鉆機(jī)就位。復(fù)核樁孔中心坐標(biāo)，吊線錘檢驗(yàn)鉆機(jī)鉆尖中心是否與孔中心在一條垂直線上。鉆機(jī)正確就位后，調(diào)整機(jī)械使之水平、穩(wěn)固。

（4）埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大20～50cm，且在護(hù)筒上、中、下端的外側(cè)各加焊一道環(huán)筋，在護(hù)筒的上口邊緣且距護(hù)筒頂約20cm處開設(shè)溢漿口。護(hù)筒的埋設(shè)深度不小于2.0m，護(hù)筒頂端高出地下水位1.0～2.0m，同時(shí)高出施工地面0.3m。護(hù)筒埋設(shè)時(shí)必須注意保持護(hù)筒垂直，護(hù)筒中心線對(duì)正測(cè)量標(biāo)定的樁中心線，偏差不得大于5cm，傾斜度偏差不大于0.5％。護(hù)筒調(diào)整到位并固定后，周邊用粘土均勻回填并分層夯實(shí)，以保證在鉆孔過(guò)程中護(hù)筒穩(wěn)定不下落以及周邊不跑漿。鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查護(hù)筒是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)處理。

（5）鉆孔。鉆孔過(guò)程中，首先必須控制好鉆進(jìn)速度。初期鉆速不可太快，開孔時(shí)沖孔鉆進(jìn)速度要慢，在覆蓋層需減壓鉆進(jìn)，泥漿指標(biāo)變化情況要經(jīng)常測(cè)試，為使鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)，鉆孔內(nèi)泥漿濃度必須及時(shí)調(diào)整。密切注意地層變化，檢查撈取的渣樣，記錄結(jié)果，若發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)地質(zhì)剖面圖不符，要及時(shí)通知工程技術(shù)部和監(jiān)理工程師，以便提出應(yīng)對(duì)措施。當(dāng)遇到松散粉砂土或流砂時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選用較大密度、粘度、膠體率的泥漿；采取減壓鉆進(jìn)施工方法，以避免和減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證鉆頭對(duì)孔底施加的鉆壓不超過(guò)鉆頭和壓塊重量之和60％。為保證鉆孔過(guò)程順利進(jìn)行，還應(yīng)定期檢查鉆頭尺寸，發(fā)現(xiàn)磨損過(guò)度后，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊或更換新的鉆頭。保證鉆孔內(nèi)護(hù)筒、樁架不得傾斜，發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)及時(shí)調(diào)整。鉆孔在達(dá)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高之后才能終孔，鉆至預(yù)定深度時(shí)，應(yīng)對(duì)孔深、孔徑、傾斜度進(jìn)行逐一檢查，并以此作為終孔標(biāo)高的依據(jù)。

（6）清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能；沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo)應(yīng)在：黏度測(cè)定17～20min，含砂率＜6％；膠體率＞90％等，在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中必須嚴(yán)格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行，配合比設(shè)計(jì)。

（7）鋼筋籠制作及安放。鋼筋籠應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸及鉆架允許起吊高度整節(jié)或分節(jié)制作，并應(yīng)在清孔前制成，經(jīng)檢查合格后方可使用。分段骨架應(yīng)確保不變形，接頭應(yīng)錯(cuò)開。為控制保護(hù)層應(yīng)在鋼筋籠外側(cè)設(shè)置墊塊，其間距豎向?yàn)?m，橫向周圍不得少于4處。如果鋼筋籠自身彎曲，鋼筋籠之間的接點(diǎn)不好、彎曲，箍筋變形脫落，使得鋼筋籠和孔壁的接觸過(guò)于緊密，很容易造成鋼筋籠上浮。因此應(yīng)注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度，防止鋼筋籠在吊運(yùn)過(guò)程中碰撞等因素引起的變形。鋼筋籠吊放時(shí)，務(wù)必使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。安放鋼筋籠時(shí)不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中，不得敲打鋼筋籠的頂部。鋼筋籠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將其固定于孔口。

（8）水下混凝土灌注。鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無(wú)誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。在控制混凝土初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這對(duì)提高混凝土的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過(guò)程中各道工序的密切配合工作。

3 結(jié)語(yǔ)

伴隨橋梁事業(yè)的發(fā)展，鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式，以其施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承栽力大等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁工程中將會(huì)更廣泛的應(yīng)用。然而由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性，很多因素（地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、灌注、混凝土的配置等）會(huì)影響施工的質(zhì)量，可能導(dǎo)致灌注中產(chǎn)生鉆孔偏位、斷樁、堵管、夾泥、孔壁塌陷等諸多質(zhì)量問(wèn)題。因此橋梁鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制是保證施工質(zhì)量的重中之重。本文提出了一些自己的觀點(diǎn)和看法，可與同行共同探究。

[1]《橋梁施工規(guī)范》.2008.

[2]賈朝舉.淺析沖孔灌注樁施工質(zhì)量控制常見問(wèn)題的分析及處理.

[3]史俊杰.橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工工藝.

U445.55+1

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1004-7344（2016）02-0141-02

2015-12-22