湖南省有色地質(zhì)勘查局工程地質(zhì)總隊(duì)，湖南 長(zhǎng)沙 410000

在市政橋梁施工中，施工單位要綜合市政對(duì)橋梁的規(guī)劃要求和橋梁建設(shè)地的實(shí)際地質(zhì)情況，對(duì)鉆孔灌注樁施工工藝的實(shí)施過程進(jìn)行分析，并總結(jié)施工要點(diǎn)，充分發(fā)揮出鉆孔灌注樁施工工藝的優(yōu)勢(shì)，以此提高施工質(zhì)量，從而更加科學(xué)合理地開展市政橋梁工程的施工，滿足市政方面較高的施工要求。

1 橋梁施工和鉆孔灌注樁施工工藝概述

1.1 橋梁施工

橋梁工程是指在山谷、河流等地理?xiàng)l件下為了跨越障礙而修建交通通道的全部工作，由橋梁主體工程和橋位總體附屬的工程設(shè)施組成。公路橋梁工程的附屬工程設(shè)施有很多，如調(diào)治水流的構(gòu)造物（包括河道護(hù)岸、導(dǎo)流堤、引道、引橋）、防護(hù)欄、橋體各處的位標(biāo)和說明、照明系統(tǒng)。公路橋梁的施工建設(shè)首先要由相關(guān)部門對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行勘察、測(cè)量，依據(jù)橋梁線路的性質(zhì)和要求，并結(jié)合技術(shù)和資金進(jìn)行可行性分析，然后通過規(guī)劃進(jìn)一步實(shí)施橋梁工程。橋梁工程要結(jié)合水利工程、地質(zhì)工程、機(jī)械工程、環(huán)境保護(hù)等各領(lǐng)域進(jìn)行施工，其是我國(guó)建筑學(xué)中一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工程技術(shù)。橋梁施工主要包括橋梁施工設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、施工組織、施工管理、施工質(zhì)量等內(nèi)容，其中施工質(zhì)量是工程成功交付的基礎(chǔ)保證，因此尤為重要。

1.2 鉆孔灌注樁施工工藝

作為我國(guó)建筑、公路、橋梁等工程的主要施工工藝，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在不斷發(fā)展與改進(jìn)，以使施工過程更加順利。鉆孔灌注樁是指綜合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)工程的灌注樁進(jìn)行施工，采用機(jī)械或人力等操作手段，在已經(jīng)規(guī)劃好的地基中挖掘樁孔，然后將鋼筋籠制成的樁或混凝土灌注樁準(zhǔn)確安放在樁孔內(nèi)。由于成孔的方式不同，灌注樁主要分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類，其中鉆孔灌注樁的施工工藝分為泥漿護(hù)壁法和全套管施工法兩種。鉆孔灌注樁施工工藝與傳統(tǒng)的沉入樁工藝中的錘擊法相比，施工風(fēng)險(xiǎn)較小，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，可以應(yīng)用在各種地基上。

2 市政橋梁施工中的鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 施工前準(zhǔn)備

為了保障市政橋梁工程的施工質(zhì)量，在鉆孔灌注樁施工前，要做好施工準(zhǔn)備。首先，施工單位必須對(duì)市政橋梁工程的施工環(huán)境和地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，在此基礎(chǔ)上開展鉆孔灌注樁的施工設(shè)計(jì)。橋梁建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，施工單位要對(duì)當(dāng)?shù)刈匀坏刭|(zhì)條件、社會(huì)因素、工程技術(shù)等外在因素進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，繪制地貌和水文環(huán)境地質(zhì)圖以及工程設(shè)計(jì)圖，經(jīng)過市政部門的認(rèn)可后，施工單位可以應(yīng)用BIM技術(shù)在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行工程模擬，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決施工中出現(xiàn)的問題。其次，施工單位要準(zhǔn)備施工材料，施工材料的選取和購(gòu)買一定要經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)與計(jì)算，依據(jù)市政橋梁工程的設(shè)計(jì)匹配科學(xué)的施工材料，根據(jù)BIM技術(shù)計(jì)算材料所需數(shù)量預(yù)估購(gòu)買材料，并記錄材料的出庫(kù)入庫(kù)。此外，在準(zhǔn)備期間要確保施工水資源充足，從而保障鉆孔灌注樁的施工順利進(jìn)行。

2.2 安裝鉆孔機(jī)

鉆孔機(jī)的安裝是鉆孔灌注樁的施工重點(diǎn)，應(yīng)把握好鉆孔機(jī)的穩(wěn)定性，使鉆孔機(jī)在工程施工過程中正常運(yùn)行。穩(wěn)定性是安裝鉆孔機(jī)的先決條件，在安裝過程中要確保樁心垂直，這對(duì)地基的要求較高。如果遇到地層較軟或是有坡度的地理環(huán)境，施工單位可以應(yīng)用推土機(jī)將坡度推平，再在地層上墊鋼板或枕木來加固。為了防止鉆孔機(jī)的安裝樁位定位不準(zhǔn)確，可以在鉆孔灌注樁施工中定好中心位置再進(jìn)行安裝。對(duì)于有鉆塔的鉆孔機(jī)，要對(duì)鉆孔機(jī)位置進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，確保起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一條垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度（見圖1）。校準(zhǔn)過程中位置偏差不得超過2cm，對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。

圖1 鉆孔機(jī)

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

施工單位準(zhǔn)備好護(hù)筒的制作材料后，要埋設(shè)制作好的護(hù)筒。在當(dāng)前的施工中，對(duì)護(hù)筒的要求較高，護(hù)筒必須經(jīng)久耐用、堅(jiān)固、不易滲透；護(hù)筒的內(nèi)直徑要比鉆孔直徑大，每節(jié)長(zhǎng)度約為2～3m。當(dāng)鉆孔作業(yè)達(dá)到較深土層時(shí)，地下水位以下的孔壁因水壓作用會(huì)向孔內(nèi)坍塌，施工人員要注意防止孔壁塌陷，此時(shí)護(hù)筒的作用較為重要，其可以防止坍塌事件的發(fā)生。而且護(hù)筒還能夠隔離水流，保護(hù)孔周圍地面的完好。另外，在埋設(shè)護(hù)筒的過程中，施工單位要根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定護(hù)筒埋設(shè)的坐標(biāo)位置，再將護(hù)筒掩埋在準(zhǔn)確的位置，且護(hù)筒掩埋位置四周不能漏水，要保持其內(nèi)部泥漿面與地下水位間距約為1m。

2.4 泥漿制備

鉆孔的泥漿制備需要準(zhǔn)備水、膨潤(rùn)土、添加劑，根據(jù)科學(xué)配比在泥漿池內(nèi)完成攪拌，泥漿的密度要嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi)。泥漿具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具的作用，并且在地下環(huán)境中加大水壓，能使鉆孔的孔壁形成泥皮，隔絕滲透的水流，預(yù)防鉆孔內(nèi)產(chǎn)生塌陷。施工人員在調(diào)制灌注鉆孔的泥漿時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配置，確保泥漿在灌注過程中的有效性，使孔內(nèi)形成的護(hù)臂堅(jiān)實(shí)可靠且對(duì)鉆頭損耗不大，避免造成施工事故，影響工程的進(jìn)度。

2.5 鉆孔及清孔

鉆孔是鉆孔灌注樁施工中的一道主要程序，施工人員一定要嚴(yán)格根據(jù)規(guī)章制度以及施工設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，確保鉆孔灌注樁的打孔能夠順利進(jìn)行。施工中應(yīng)根據(jù)施工的實(shí)際地形和地質(zhì)條件設(shè)定鉆頭的速度，鉆孔程序需要一次性完成，若在鉆孔過程中出現(xiàn)事故，管理者要及時(shí)對(duì)事故進(jìn)行處理，避免延誤鉆孔進(jìn)程而引發(fā)其他事故。開孔的質(zhì)量是鉆孔成功的保證，在施工前要確保中線及垂直度，壓好護(hù)筒。在施工進(jìn)行的同時(shí)，向孔內(nèi)灌注泥漿并將孔底的殘?jiān)殡x，施工人員應(yīng)當(dāng)實(shí)時(shí)觀察成孔的情況，預(yù)防傾斜。施工單位在采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，要注意施工土層會(huì)因鉆機(jī)的震動(dòng)而影響鄰孔的鉆孔狀態(tài)，因此鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，之后再下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。在施工中，鉆孔的位置和順序以及鉆孔的情況應(yīng)依據(jù)施工中的表現(xiàn)和施工前的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的預(yù)設(shè)。

2.6 設(shè)置鋼筋籠

在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)中，鋼筋籠的作用是確保骨架的可靠性與穩(wěn)定性。為防止設(shè)置鋼筋籠過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差，應(yīng)將墊布安放在其外部對(duì)它進(jìn)行保護(hù)。橫向鋼筋籠安置數(shù)至少＞5組，豎向鋼筋籠的間隔距離保證＜2m。由于鋼筋籠的局部形變可能使鋼筋籠上浮，必須提高鋼筋籠的安裝的準(zhǔn)確性，從而有效地規(guī)避鋼筋籠在施工作業(yè)過程中產(chǎn)生的形變。

2.7 混凝土灌注

完成鉆孔和清孔后，施工人員要進(jìn)行混凝土的灌注。先將鋼筋籠按照標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)位置用吊車移動(dòng)，將吊裝速度控制在合理的范圍內(nèi)，之后將鋼筋籠垂直吊放到鉆孔內(nèi)，并將鋼筋籠固定，再用導(dǎo)管灌注混凝土。灌注混凝土的過程不能中斷，否則極易發(fā)生斷樁現(xiàn)象。在混凝土灌注施工的過程中，必須保證導(dǎo)管的下口部位與鉆孔底部留有一定的緩沖空間。當(dāng)導(dǎo)管第一次投放于灌注面下部位的時(shí)候必須保證其深度＞1m。除此之外，為了有效防止鋼筋籠位置發(fā)生變化，應(yīng)該在灌注混凝土的頂部區(qū)域靠近鋼筋籠底部的時(shí)候，延緩其灌注速率。如果混凝土的頂部區(qū)域明顯超過鋼筋籠并升高至4m時(shí)，則應(yīng)該將導(dǎo)管口置于高于鋼筋籠2m的位置，并用正常速率進(jìn)行灌注。

2.8 質(zhì)量缺陷預(yù)防

（1）復(fù)查放樣信息數(shù)據(jù)，以防止放樣數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差使得工程作業(yè)不滿足施工要求。與此同時(shí)，在復(fù)查放樣信息數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)中，必須依照施工放樣的具體情況再?zèng)Q定是否再次放樣的方式，進(jìn)而找準(zhǔn)鉆孔樁的實(shí)際位置。

（2）檢測(cè)泥漿是否符合規(guī)范、滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)泥漿的制作過程重心應(yīng)該放在泥漿配比的審驗(yàn)上。除此之外，必須對(duì)其生產(chǎn)、制作、加工、處理以及應(yīng)用五個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行“全程追蹤”，以防泥漿質(zhì)量不佳對(duì)橋梁建筑項(xiàng)目造成負(fù)面影響。

（3）待實(shí)現(xiàn)清孔后應(yīng)該檢測(cè)樁孔，使其符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

（4）對(duì)鋼筋籠吊裝位置、安置角度、布置順序進(jìn)行檢測(cè)，防止因安轉(zhuǎn)位置、吊裝角度以及布設(shè)流程的失誤等引起一系列問題。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過對(duì)市政橋梁施工過程的概述以及對(duì)鉆孔灌注樁施工工藝的分析可知，為了使建筑的橋梁能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，施工單位應(yīng)結(jié)合施工要點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)鉆孔灌注樁施工工藝和施工質(zhì)量的控制，掌握鉆孔灌注樁樁身缺陷及病害的處理方法，全面加強(qiáng)鉆孔灌注樁工程的施工質(zhì)量，以達(dá)到橋梁設(shè)計(jì)的預(yù)設(shè)效果，進(jìn)而提高公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。