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中交第三航務(wù)工程局有限公司交建工程分公司 上海 200940

為了確保高鐵橋梁的施工質(zhì)量，采用鉆孔灌注樁技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工對(duì)于整個(gè)工程來說具有重要的作用[1]。同時(shí)設(shè)計(jì)單位在鉆孔灌注樁技術(shù)的設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)高鐵橋梁的特點(diǎn)進(jìn)行充分的了解和掌握，并依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)設(shè)計(jì)方案的可行性和合理性進(jìn)行分析。對(duì)于質(zhì)量控制應(yīng)在每一個(gè)環(huán)節(jié)由施工單位在施工過程中進(jìn)行加強(qiáng)，并且根據(jù)施工規(guī)范和要求，充分發(fā)揮在施工過程中鉆孔灌注技術(shù)的便捷性的特征，以及受施工場(chǎng)地面積小和周圍環(huán)境因素的影響小等優(yōu)點(diǎn)，從而保障高鐵的安全運(yùn)行。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

鉆孔設(shè)備和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相結(jié)合在地基中鉆孔作業(yè)，并在樁孔中所形成的樁基施工技術(shù)，即為鉆孔灌注樁施工技術(shù)。按照成孔工藝將鉆孔灌注樁施工技術(shù)劃分為干作業(yè)成孔和泥漿護(hù)壁等兩種類型，這兩種類型的方法具有一定的區(qū)別，不管采取哪種施工工藝都對(duì)施工過程有著很高的要求，并要保證其規(guī)范性和專業(yè)性，從而達(dá)到鉆孔灌注樁的施工標(biāo)準(zhǔn)要求。具體的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，因灌注樁技術(shù)在滲透性及壓密性上效果良好，在施工過程中該技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于地基土層穩(wěn)定性，其提升效果顯著，并且在地基改造過程中有著良好的效果。第二，具有很強(qiáng)的適用性，在施工環(huán)境復(fù)雜的條件下可以克服各種干擾，且有較強(qiáng)的靈活性，可依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來進(jìn)行調(diào)整。第三，灌注混凝土于地基土層，使其成為一個(gè)整體，再加上樁體的加壓作用，樁基的穩(wěn)定性和承載力明顯提高，進(jìn)而確保整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性能。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

第一，在不同類型的地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁技術(shù)都比較適應(yīng)，在交通建筑領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。

第二，因其在施工過程中具有較高的自動(dòng)化，鉆孔施工操作時(shí)，需要具有專業(yè)化的施工操作人員來進(jìn)行，這樣才能有效保證整個(gè)工程的施工質(zhì)量和有關(guān)專業(yè)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。由于成孔作業(yè)質(zhì)量高，樁體有著很高的承載力，且成孔速度快。

第三，該項(xiàng)技術(shù)在施工過程中噪音相對(duì)較小，對(duì)于周邊的環(huán)境沒有較大破壞，在各種復(fù)雜的環(huán)境條件下都可以施工作業(yè)，這在工程的施工時(shí)有利于提高其生態(tài)的功能。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)需要具備的條件

在鉆孔灌注樁進(jìn)行施工前，要對(duì)所用到的相關(guān)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，設(shè)備的檢測(cè)有助于該技術(shù)的施工作業(yè)并使建設(shè)工程開展順利。根據(jù)機(jī)械設(shè)備的有關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過項(xiàng)目管理人員的檢測(cè)，使機(jī)械設(shè)備在施工過程中符合相關(guān)的基本要求。第二，鉆孔灌注樁技術(shù)具有較強(qiáng)的專業(yè)性，為了保證施工質(zhì)量和提高施工作業(yè)人員的綜合素質(zhì)，應(yīng)對(duì)施工作業(yè)的人員進(jìn)行有關(guān)培訓(xùn)方面的加強(qiáng)，促進(jìn)對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握。并在鉆孔灌注樁技術(shù)施工人員的專業(yè)性和系統(tǒng)性上進(jìn)行全面的培訓(xùn)，培訓(xùn)的主要內(nèi)容以操作技術(shù)和責(zé)任意識(shí)為主。除此之外，應(yīng)對(duì)施工技術(shù)人員培訓(xùn)完成以后進(jìn)行評(píng)估。第三，對(duì)建筑材料進(jìn)行把控，特別是加強(qiáng)對(duì)所用到的原材料的質(zhì)量控制，保證其符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，保障整個(gè)建設(shè)工程的質(zhì)量。

4 在高鐵橋梁工程中鉆孔灌注樁技術(shù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

高鐵橋梁工程施工過程中鉆孔基礎(chǔ)是鉆孔灌注樁技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。將樁基承載力進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，這對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性有著直接的聯(lián)系，如果對(duì)承載力計(jì)算的數(shù)值較小，不僅對(duì)橋梁的施工質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響還會(huì)對(duì)建設(shè)單位造成經(jīng)濟(jì)損失，特別是對(duì)施工人員的安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，相反，在設(shè)計(jì)中如果設(shè)計(jì)值太大，就會(huì)造成對(duì)資源的浪費(fèi)，不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有所影響也不利于高鐵的可持續(xù)發(fā)展。所以，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于鉆孔灌注樁技術(shù)在設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，按照樁基承載力的相關(guān)規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。在計(jì)算時(shí)還應(yīng)充分考慮巖石的強(qiáng)度和完整性以及樁底在基巖中的嵌入深度等影響因素，確保計(jì)算在合理的范圍內(nèi)。因此，按照施工的具體特點(diǎn)，在高鐵橋梁施工中對(duì)鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)要點(diǎn)上應(yīng)準(zhǔn)確掌握。

4.1 鉆孔灌注樁技術(shù)的構(gòu)造設(shè)計(jì)

若高鐵橋梁在建設(shè)范圍內(nèi)有地震峰值，其加速度不大于0.15g，簡支梁墩臺(tái)的樁徑為Ф1m，而在施工區(qū)地震峰值加速度大于0.2g時(shí)，樁徑則為Ф1.25m。當(dāng)在建工程位于多發(fā)的泥石流和流冰磨蝕的區(qū)域時(shí)，樁徑則大于Ф1.25m。當(dāng)施工區(qū)處于復(fù)雜的或高墩大跨度特殊結(jié)構(gòu)的地基條件下時(shí)，應(yīng)加大其樁徑設(shè)計(jì)并符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范且嚴(yán)格執(zhí)行[3]。

4.2 鉆孔灌注樁技術(shù)的承載力設(shè)計(jì)

在鉆孔灌注樁方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件和限制標(biāo)準(zhǔn)來對(duì)單樁承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)，若主力作用值在4000kN范圍內(nèi)，樁徑為Ф1m；當(dāng)主力作用對(duì)其加大時(shí)，則根據(jù)其大小調(diào)整樁徑。

5 應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行高鐵橋梁建設(shè)的要點(diǎn)分析

5.1 埋設(shè)護(hù)筒的施工技術(shù)要點(diǎn)

高鐵橋梁的樁基施工過程中需要對(duì)護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)。鋼護(hù)筒的制作是采取卷壁厚度為12cm的鋼板，護(hù)筒內(nèi)徑與樁徑相比，要大于200-400mm的樁徑，控制在2-4m的埋設(shè)深度。護(hù)筒埋設(shè)過程中應(yīng)對(duì)四周的黏土進(jìn)行夯實(shí)處理，防止水頭超標(biāo)或滲漏。按照設(shè)計(jì)要求對(duì)護(hù)筒定位好后復(fù)核，將護(hù)筒和樁位中心線之間的誤差值在允許范圍內(nèi)進(jìn)行控制。此外，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求檢查護(hù)筒的密實(shí)度，避免在鉆孔施工時(shí)漏漿。

5.2 實(shí)施鉆孔的施工技術(shù)要點(diǎn)

在實(shí)施鉆孔施工時(shí)應(yīng)做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備工作，檢查現(xiàn)場(chǎng)布局的科學(xué)合理性以及鉆機(jī)位置的平穩(wěn)性、設(shè)備的質(zhì)量、性能以及運(yùn)行狀態(tài)，確保水電接通良好。鉆機(jī)就位后要檢查其頂端和底座的穩(wěn)定性，并根據(jù)“慢轉(zhuǎn)輕壓”的原則進(jìn)行施工，確保轉(zhuǎn)盤中心的平穩(wěn)，為了降低鉆機(jī)重心，及時(shí)采用重塊使其重心降低。同時(shí)在施工過程中要做好換班連續(xù)施工，地層狀態(tài)和施工進(jìn)尺等方面的數(shù)據(jù)應(yīng)詳細(xì)記錄，在交接班時(shí)做好技術(shù)交底工作[4]。還要確保水頭的高度在施工的要求范圍內(nèi)并對(duì)土層壓力保持平衡，以防止坍塌或鎖孔等現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)泥漿的含砂量和膠體率及黏度應(yīng)由專業(yè)的技術(shù)人員來進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，除此之外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，將外加劑添加到泥漿中，避免形成泥皮效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)鉆孔孔壁進(jìn)行保護(hù)。采用取樣分析的方法，對(duì)土層存在的位置變化進(jìn)行分析并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行記錄，為泥漿配比進(jìn)行調(diào)整的可靠性提供依據(jù)。

5.3 放置鋼筋籠的施工技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)加工制作的鋼筋籠設(shè)置保護(hù)層時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行。對(duì)于加工后的鋼筋籠如果選擇臨時(shí)堆放，應(yīng)采取有效的防銹和防潮措施。在放置過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的操作程序。鋼筋籠被吊起后應(yīng)對(duì)齊并依次對(duì)接，然后再將其以恒定速度緩慢放入孔中，嚴(yán)禁在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)鋼筋籠。

5.4 實(shí)施清孔作業(yè)的施工技術(shù)要點(diǎn)

鉆孔完成后，進(jìn)行清孔作業(yè)。清孔時(shí)，應(yīng)徹底清潔孔壁上的泥漿，并清理空地的鉆渣和沉淀物。清孔完畢后，應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)檢查摩擦樁中的沉淀物。當(dāng)摩擦樁的直徑在1.3m以內(nèi)時(shí)，沉積物的厚度不得超過100mm。

5.5 灌注混凝土的施工技術(shù)要點(diǎn)

灌注混凝土施工時(shí)，首先在攪拌站完成混凝土的拌和，并將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。灌注施工前，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量孔內(nèi)沉淀物的實(shí)際厚度。如果沉淀物相對(duì)較厚，可以使用噴射方法噴射孔底促使沉淀物處于懸浮狀態(tài)。灌注樁體混凝土?xí)r，應(yīng)一次性連續(xù)完成從樁底至樁頂?shù)墓嘧ⅲ瑫r(shí)混凝土中埋設(shè)導(dǎo)管的深度應(yīng)保持在2-6m范圍內(nèi)。在灌注施工過程中導(dǎo)管應(yīng)適當(dāng)移動(dòng)，這樣可以有效地減緩混凝土的凝固速度，從而為灌注施工創(chuàng)造有利條件。為確保成樁質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)超罐100cm左右。灌注結(jié)束4h后應(yīng)對(duì)多余的樁頭進(jìn)行移除，并留出10-20cm，方便對(duì)承臺(tái)接澆。灌注施工過程中當(dāng)混凝土頂面距鋼筋籠底部大約1m時(shí)應(yīng)要注意適當(dāng)減緩灌注速度，避免出現(xiàn)鋼筋籠上浮的情況。

6 結(jié)語

綜上所述，為了保證高鐵安全通行，鉆孔灌注樁技術(shù)的設(shè)計(jì)以及施工的質(zhì)量將成為最重要的基礎(chǔ)保障，設(shè)計(jì)人員應(yīng)科學(xué)合理的對(duì)樁基的承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，在施工過程中施工單位應(yīng)進(jìn)行技術(shù)追蹤，同時(shí)按照成樁質(zhì)量的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行管理控制，使該項(xiàng)技術(shù)在施工質(zhì)量上符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證高鐵的安全運(yùn)行并提供可靠的保障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國在高鐵建設(shè)方面的穩(wěn)定發(fā)展。