陳鋼

（重慶釣魚(yú)嘴濱江灣區(qū)建設(shè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，重慶 400000）

0 引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，市政橋梁工程的數(shù)量與規(guī)模不斷增加。在開(kāi)展工程建設(shè)工作期間，通過(guò)鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提高上部橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能，同時(shí)在承載力方面也有著一定的優(yōu)勢(shì)。鑒于此，當(dāng)前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)與工藝的研究，合理解決施工中存在的各類問(wèn)題，確保工程施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

1 孔灌注樁施工技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)分析

市政橋梁工程建設(shè)過(guò)程中，需要跨越河流、灘涂等軟土地帶，由于外界自然環(huán)境有著較強(qiáng)的特殊性、復(fù)雜性，為提高橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，經(jīng)常需要用到鉆孔灌注樁施工技術(shù)。鉆孔灌注樁之所以有著廣泛的應(yīng)用，主要由于該技術(shù)存在以下4 點(diǎn)特征與優(yōu)勢(shì)：①良好的適應(yīng)能力[1]。對(duì)于鉆孔灌注樁技術(shù)而言，不易受到外界地層巖性、地形地貌等因素的影響。同時(shí)，該技術(shù)的應(yīng)用還能有效縮短施工工期，提升工程的經(jīng)濟(jì)效益。②承載能力強(qiáng)。隨著城市交通需求量的不斷增大，橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的荷載越來(lái)越大。對(duì)于一般的基礎(chǔ)形式與結(jié)構(gòu)而言，很難滿足上部橋梁結(jié)構(gòu)的承受力方面的需求。鑒于此，要加強(qiáng)對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用，以此提高橋梁工程的承載能力。③工程效益較高。相比于傳統(tǒng)形式的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)而言，鉆孔灌注樁不僅在施工效率、施工周期方面有著突出的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，施工工藝與技術(shù)更加成熟，能夠很好的保證施工質(zhì)量，并且可以有效延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命。④鉆孔灌注樁的應(yīng)用還能有效提升橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能。在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工期間，需要將基礎(chǔ)下延到堅(jiān)硬的巖層之中，通過(guò)樁體與地基之間的緊密結(jié)合，能夠有效提升上部結(jié)構(gòu)抵抗水平力的作用。除此之外，通過(guò)墩柱、承臺(tái)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，能夠很好的進(jìn)行力的傳遞。如此一來(lái)，便能提高橋梁上部結(jié)構(gòu)和地基之間的連接效果，最終使得橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能顯著提高。其中，圖1 為常見(jiàn)的鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場(chǎng)。

圖1 鉆孔灌注樁施工現(xiàn)場(chǎng)

2 鉆孔灌注樁施工期間存在的問(wèn)題

首先，施工期間如果出現(xiàn)護(hù)壁泥漿配比設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，容易引發(fā)孔壁坍塌等問(wèn)題。這不僅會(huì)對(duì)施工進(jìn)度、施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，并且可能引發(fā)橋梁工程的安全性問(wèn)題。鑒于此，在開(kāi)展施工工作期間，要對(duì)泥漿配比設(shè)計(jì)引起重視，加強(qiáng)施工質(zhì)量管控，防止孔壁坍塌等各類問(wèn)題的發(fā)生。其次，鉆孔施工期間，如果鉆進(jìn)路徑上存在障礙物，可能造成鉆進(jìn)方向出現(xiàn)問(wèn)題，使得鉆進(jìn)方向與設(shè)計(jì)路徑發(fā)生偏離，最終導(dǎo)致孔樁偏斜等問(wèn)題的出現(xiàn)。為有效解決這一問(wèn)題，在開(kāi)展鉆進(jìn)工作之前，應(yīng)切實(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，施工期間對(duì)鉆進(jìn)位置做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。同時(shí)，施工期間還要避免鉆機(jī)出現(xiàn)沉降、位移等問(wèn)題，必要時(shí)要進(jìn)行及時(shí)的校正。此外，在進(jìn)行鋼筋籠吊裝工作期間，可能出現(xiàn)鋼筋籠和孔壁碰觸的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致坍塌事故。因而，在開(kāi)展鋼筋籠吊裝工作時(shí)，要對(duì)吊裝速度、吊裝放置進(jìn)行合理的調(diào)整。另外，鉆孔灌注樁施工期間還可能發(fā)生鋼筋骨架上浮等問(wèn)題[2]。為解決這一問(wèn)題，施工期間可以在鋼筋骨架的上方設(shè)置一些重物，以防止混凝土澆筑期間發(fā)生鋼筋籠上浮的問(wèn)題。最后，在進(jìn)行混凝土的澆筑工作期間，可能發(fā)生氣塞問(wèn)題?；炷凉嘧⑵陂g，因?yàn)閷?dǎo)管內(nèi)部的空氣會(huì)被壓縮，進(jìn)而引發(fā)氣塞問(wèn)題。嚴(yán)重時(shí)，可能造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象，嚴(yán)重可能會(huì)影響施工進(jìn)度與質(zhì)量（圖2）。

圖2 施工質(zhì)量問(wèn)題

3 市政橋梁鉆孔灌注樁施工工藝與要點(diǎn)分析

3.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

為提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，施工前應(yīng)切實(shí)做好準(zhǔn)備工作。一方面，技術(shù)人員要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)做好前期的勘察工作，并結(jié)合施工圖紙進(jìn)行分析，確保施工工作的可行性。與此同時(shí)，應(yīng)結(jié)合施工設(shè)計(jì)圖，制定合理可行的施工流程、施工目標(biāo)，確保施工工作的有序進(jìn)行。需要注意的是，施工前要對(duì)施工過(guò)程中可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行提前考慮，并制定相應(yīng)的應(yīng)急方案，對(duì)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化[3]。另一方面，施工之前要對(duì)各類施工材料、設(shè)備進(jìn)行檢查，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，以免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。施工期間，需要用到鉆孔機(jī)等大型設(shè)備。除此之外，在設(shè)備安裝之前，還要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出分析，結(jié)合施工要求做好測(cè)量放線工作，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行鉆井平臺(tái)的搭建，進(jìn)而為后期的施工工作打下基礎(chǔ)。

3.2 護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)是鉆孔灌注樁重要的施工內(nèi)容與環(huán)節(jié)，在開(kāi)展護(hù)筒埋設(shè)工作期間，首先要確保護(hù)筒的內(nèi)徑滿足施工要求。一般來(lái)說(shuō)，護(hù)筒內(nèi)徑要比樁徑大20~40cm。這樣一來(lái)，就能確保中心線和樁體中心線能夠完好的重合。其次，施工建設(shè)期間要對(duì)實(shí)際誤差進(jìn)行有效的控制，不能超過(guò)5mm。此外，要對(duì)護(hù)筒豎直線的傾斜度進(jìn)行有效的控制，確保不超過(guò)1%。另外，護(hù)筒埋設(shè)期間，要控制好實(shí)際的埋設(shè)深度，確保施工技術(shù)的應(yīng)用滿足市政橋梁的設(shè)計(jì)要求。護(hù)筒埋設(shè)如圖3 所示。

圖3 護(hù)筒埋設(shè)

3.3 泥漿制備

結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，需要在泥漿中添加各種類型的添加劑。需要注意的是，制備泥漿的過(guò)程中，應(yīng)盡可能的減少攪拌時(shí)間，并事先對(duì)粘土做好處理工作，使之形成較小的塊體結(jié)構(gòu)，并加速攪拌時(shí)間[4]。施工期間，如果配合比設(shè)計(jì)不合理，不僅會(huì)導(dǎo)致泥漿無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)在施工期間還可能出現(xiàn)沉渣問(wèn)題。如此一來(lái)，將導(dǎo)致樁體與地基之間無(wú)法進(jìn)行有效粘結(jié)。鑒于此，應(yīng)嚴(yán)格控制好配合比設(shè)計(jì)。

3.4 鉆孔

鉆孔工作是樁體施工期間一道重要的工序，如果鉆孔出現(xiàn)深度不夠、偏斜等問(wèn)題，將嚴(yán)重影響到鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。因此，要加強(qiáng)對(duì)鉆孔質(zhì)量的控制。施工期間，要嚴(yán)格控制鉆孔機(jī)的位置，以免施工期間發(fā)生鉆孔偏移等問(wèn)題。此外，實(shí)際鉆孔期間，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)鉆機(jī)的鉆孔速度進(jìn)行有效的控制。一般來(lái)說(shuō)，泥漿制備可以與鉆孔工作同步進(jìn)行。當(dāng)泥漿制備滿足施工要求之后，接下來(lái)就可以開(kāi)展鉆進(jìn)作業(yè)。另外，具體鉆進(jìn)過(guò)程中，要對(duì)鉆進(jìn)的深度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)。在鉆進(jìn)工作的初期階段，應(yīng)盡可能放緩鉆進(jìn)速度。當(dāng)鉆頭達(dá)到相應(yīng)的地層后，應(yīng)適當(dāng)?shù)募涌煦@進(jìn)速度。

3.5 驗(yàn)孔與清孔

一方面，對(duì)于鉆孔施工質(zhì)量的檢驗(yàn)，可以先把測(cè)繩綁扎在栓孔器的頂端位置，之后借助鋼絲繩等材料，把栓孔器緩緩的下放[5]。當(dāng)栓孔設(shè)備接觸到井底時(shí)，利用米尺等設(shè)備，對(duì)樁基中心、鋼絲繩之間的距離進(jìn)行測(cè)量。之后，再與測(cè)繩的讀數(shù)相除，這樣一來(lái)就可以計(jì)算得到孔的斜率。需要注意的是，為確保施工質(zhì)量，孔中心平面位置不能超過(guò)50mm，在傾斜度方面不能超過(guò)1%且不大于50cm。另一方面，當(dāng)驗(yàn)孔工作結(jié)束后，要確保鉆孔達(dá)到標(biāo)高。在此之后，可以采用換漿法對(duì)孔做出清理。施工期間，可以采用中速壓入泥漿，泥漿比重可以控制在1.03~1.10 之間，施工期間結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。上述工作結(jié)束之后，需要對(duì)采集的樣品做出檢測(cè)，確保泥漿比重滿足設(shè)計(jì)要求。

3.6 鋼筋籠制作

對(duì)于鋼筋籠的制作工作而言，需要結(jié)合設(shè)計(jì)要求與工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)鋼筋籠骨架結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量的控制。一般來(lái)說(shuō)，鋼筋籠的制作可以采用分段式的制作方式。如果鋼筋籠骨架較長(zhǎng)，要合理控制施工流程與質(zhì)量。具體施工期間，可以結(jié)合鋼筋籠的長(zhǎng)度進(jìn)行分段。在進(jìn)行接頭位置的處理時(shí)，可以采用相互交錯(cuò)的形式，提高鋼筋籠的力學(xué)性能[6]。此外，在鋼筋籠骨架的頂端位置，要控制好吊環(huán)的安裝質(zhì)量。另外，鋼筋綁扎期間，為提高骨架結(jié)構(gòu)的整體性能，應(yīng)嚴(yán)格控制好主筋的位置，誤差要控制在10mm 以內(nèi)。對(duì)于箍筋的位置，要控制好相互之間的間距，同時(shí)在誤差方面要控制在20mm之內(nèi)。除此之外，鋼筋籠的制作還要考慮到運(yùn)輸、吊裝等方面的要求（圖4）。

圖4 鋼筋籠吊裝

3.7 混凝土灌注

混凝土澆筑效果對(duì)于鉆孔灌注樁的承載力、安全性有著關(guān)鍵性的影響，施工期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土灌注質(zhì)量的控制：①混凝土灌注之前，需要合理設(shè)計(jì)配合比參數(shù)，這一過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，在灌注工作之前，要對(duì)混凝土的實(shí)際使用量進(jìn)行計(jì)算，不能出現(xiàn)澆筑中斷等問(wèn)題。②要對(duì)混凝土的運(yùn)輸環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的規(guī)劃，以免影響到混凝土的均勻性。③施工所用混凝土的初凝時(shí)間要控制在4h 以上。對(duì)于混凝土集料的選擇，應(yīng)盡可能使用碎石等材料，以免影響到施工質(zhì)量。對(duì)于細(xì)集料的選擇，宜選用級(jí)配良好的中砂等材料。施工期間，可以使用汽車泵送等方式，以此提高灌注環(huán)節(jié)的效率。④當(dāng)首輪灌注工作結(jié)束之后，要立即開(kāi)展第二輪的混凝土灌注，并確保灌注工作的連續(xù)性。⑤施工期間要做好灌注管道的設(shè)計(jì)，防止出現(xiàn)混凝土遺漏等問(wèn)題。灌注過(guò)程中，要做好測(cè)量工作。對(duì)于導(dǎo)管的提升要確保處于豎直狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管被卡住的問(wèn)題，可以使用旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行提升。⑥施工期間要控制好導(dǎo)管和鋼筋之間的距離，避免出現(xiàn)卡住的問(wèn)題。⑦在進(jìn)行首批混凝土的灌注時(shí)，導(dǎo)管下口與孔底之間的距離應(yīng)保持在40cm 左右，并保證導(dǎo)管內(nèi)部時(shí)刻充滿混凝土，以免出現(xiàn)澆筑中斷的問(wèn)題。⑧隨著孔內(nèi)混凝土的不斷上升，要及時(shí)做好導(dǎo)管的拆除工作。這一過(guò)程中，要把控好導(dǎo)管的拆除速度，在條件允許的情況下，盡可能一次性完成。當(dāng)導(dǎo)管拆除工作結(jié)束之后，要及時(shí)進(jìn)行沖洗，以免影響到導(dǎo)管的下次使用。

4 結(jié)語(yǔ)

在開(kāi)展市政橋梁工程的施工建設(shè)工作期間，要結(jié)合工程實(shí)際情況，合理應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。通過(guò)鉆孔灌注樁的應(yīng)用，不僅能夠提升橋梁工程的施工質(zhì)量，同時(shí)在施工成本、施工效率等方面也有著較大的優(yōu)勢(shì)。因此，當(dāng)前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)的研究、應(yīng)用與推廣，以此加快橋梁工程的建設(shè)進(jìn)度與質(zhì)量。