趙云強(qiáng)

（中鐵十二局集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

橋梁工程跨度、荷載不斷增加，提升單樁的承載力已成為一種必然的發(fā)展趨勢，因此逐漸增大了鉆孔灌注樁樁長和樁徑。在橋梁工程施工中，最常用的就是鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁的質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁上部結(jié)構(gòu)和橋梁整體安全。但在樁基工程施工過程中不確定因素較多，施工質(zhì)量難以把握。因此，如何加強(qiáng)樁基的施工質(zhì)量管理，是保證橋梁工程安全的重要環(huán)節(jié)。

1 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)概述

1.1 技術(shù)概念

在工程建設(shè)工地的深基坑中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)通過鉆孔、放置鋼筋籠、混凝土澆筑等方法，對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。在進(jìn)行鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)施工前，必須先對施工場地進(jìn)行清理，以保證其平整，滿足施工需求之后，再進(jìn)行鉆孔及澆筑工作。另外，在施工過程中，需要維持灌注樁和基坑的垂直關(guān)系，從而防止出現(xiàn)工程問題[1]。在進(jìn)行樁基基礎(chǔ)的建設(shè)中，施工單位還要全面勘察施工現(xiàn)場，掌握現(xiàn)場的土質(zhì)情況、干濕程度、周邊環(huán)境等情況，同時(shí)根據(jù)橋梁工程的具體要求，確定鉆孔的深度，從而提高整體施工質(zhì)量。

1.2 技術(shù)優(yōu)勢

1.在利用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的過程中，施工單位致力于提高施工基層的平整度，對于其它方面的要求并不嚴(yán)格。另外，由于鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)適用范圍比較廣，適用于各種復(fù)雜的工程條件，因此這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用率比較高。在工程施工中，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有很強(qiáng)的性價(jià)比。

2.采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工工藝與深基坑支護(hù)施工工藝相結(jié)合，能夠極大地增強(qiáng)基坑和橋梁的負(fù)荷能力和承載力，從而達(dá)到更好的減震效果。此外，在采用鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)施工工藝中，采用調(diào)整錨桿長度，在橋墩地層中設(shè)置鉆孔灌注樁，同時(shí)將上部的載荷由地基來分?jǐn)?，從而使整個(gè)工程的承載力得以提高，保障整體工程結(jié)構(gòu)的抗震能力。

3.在鉆孔灌注樁施工過程中，需要利用鋼筋籠和混凝土灌注方式等，有效加固整體工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，使工程結(jié)構(gòu)的承載力因此提高。此外，采用鉆孔灌注樁的施工工藝，能夠?qū)蛄褐黧w結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，使其承受的荷載得以均勻地分布，還可以采用加固灌注、加寬鉆孔口徑等手段，并視具體條件而適當(dāng)增加灌注截面，從而使整個(gè)工程的承載力得到提高，從而保證了整個(gè)工程的穩(wěn)定與安全。因此，采用這種方法進(jìn)行地基承載力分析是可行的[2]。

2 橋梁工程中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

施工單位要結(jié)合橋梁工程中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)使用要求做好施工準(zhǔn)備工作，有序開展后期各項(xiàng)施工工序，提高整體施工的便利性。在施工準(zhǔn)備階段，施工單位尤其需要做好以下方面的準(zhǔn)備工作：

1.在施工前，要認(rèn)真審查施工方案中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)、施工流程、施工參數(shù)等，同時(shí)還要進(jìn)行現(xiàn)場勘察，依據(jù)勘察的結(jié)論，對施工工藝做出相應(yīng)的調(diào)整，從而提高樁基施工的質(zhì)量，為優(yōu)化施工工藝在橋梁施工中的使用效果奠定基礎(chǔ)[3]。

2.針對橋梁項(xiàng)目建設(shè)的具體條件，制定相應(yīng)的緊急預(yù)案，以應(yīng)對可能出現(xiàn)的意外事件。在此過程中，需要在施工現(xiàn)場采取安全防護(hù)措施，以保證工地的安全，防止發(fā)生安全事件。此外，要建立完善的施工質(zhì)量監(jiān)管體系，嚴(yán)格把控鉆孔灌注樁施基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的問題，保障整體工程質(zhì)量。

3.對于在建設(shè)過程中使用的建材，施工單位要進(jìn)行抽樣檢測，檢測結(jié)果通過后方可進(jìn)入工地。另外，在檢驗(yàn)施工材料質(zhì)量之后，要按照其規(guī)格、類型和性質(zhì)等進(jìn)行分類儲(chǔ)存，以免施工材料在進(jìn)入工地之后，對工程質(zhì)量造成二次傷害。

4.審核鉆孔灌注樁施工方案。對鉆孔灌注樁的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行審查。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)報(bào)告、現(xiàn)行規(guī)范和勘察成果，對編制的依據(jù)、施工工藝流程、技術(shù)指標(biāo)、安全措施等進(jìn)行審核。同時(shí)對建設(shè)項(xiàng)目中的緊急情況處理計(jì)劃也要進(jìn)行審核。審核施工方案要有超前意識(shí)，善于發(fā)現(xiàn)問題，防止項(xiàng)目執(zhí)行陷入被動(dòng)。檢測鉆孔灌注樁的供水水質(zhì)，泥漿循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)配置沉淀池、泥漿池[4]；對管道進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，并進(jìn)行水壓壓力測試；澆筑混凝土?xí)r，其漏斗大小要滿足設(shè)計(jì)圖紙中的初次灌水量；嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，禁止將不合格品用于施工；督促施工單位嚴(yán)格執(zhí)行一次、二次驗(yàn)收的放樣工作，保證樁位偏離標(biāo)準(zhǔn)；在鉆機(jī)安裝之前，應(yīng)先確認(rèn)套管的埋設(shè)高度和位置是否符合設(shè)計(jì)的需要；當(dāng)鉆機(jī)安裝到位后，應(yīng)檢查其水平和穩(wěn)定性；在鉆進(jìn)的時(shí)候，要對鉆進(jìn)和出泥漿指標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋z查，如果出現(xiàn)不合格的情況，要立即進(jìn)行調(diào)節(jié)。在成孔的時(shí)候，要有專業(yè)的記錄員，對成孔的各種參數(shù)進(jìn)行記錄，要做到真實(shí)準(zhǔn)確。

2.2 護(hù)筒埋設(shè)

通常護(hù)筒的直徑要大于樁徑20cm～40cm，并且要在護(hù)筒的上中下三個(gè)部位各增加一層加強(qiáng)筋，在護(hù)筒上端還要設(shè)置一個(gè)溢流孔。在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，埋深深度需要超過1.5m，上部要高于地表1.0m～2.0m，并且高于建筑地表0.3m。注意在埋設(shè)護(hù)筒的時(shí)候，要確保護(hù)筒豎直，并且護(hù)筒的中心和設(shè)計(jì)的樁基中心之間的距離要控制在F50mm 以內(nèi)，傾角的誤差在1%以內(nèi)。在對護(hù)筒進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)后，再將其進(jìn)行固定，通過回填和夯實(shí)周邊的黏土，以避免在鉆孔期間發(fā)生護(hù)筒下沉、漏漿等情況，如果發(fā)生下沉和跑漿問題，施工單位需要立即處理。

2.3 施工泥漿制備和處理

在實(shí)際施工階段，所需的泥漿數(shù)量非常多，為了確保整個(gè)樁基礎(chǔ)的質(zhì)量，需要合理配制泥漿，保障整體樁基結(jié)構(gòu)質(zhì)量。通常在進(jìn)行泥漿配制的時(shí)候，可以選擇前面土層，也可以利用膨潤土粘結(jié)泥漿。另外，在完成泥漿制備之后，需要立即制作泥漿護(hù)壁[5]。在進(jìn)行泥漿護(hù)壁工作的過程中，需要特別關(guān)注以下方面：首先，在進(jìn)行水下鉆孔樁基施工過程中，泥漿表面要高于地下水1m，若水位有波動(dòng)，則要高于1.5m。其次，在鉆孔沖洗的同時(shí)，需要及時(shí)更換泥漿，并且在混凝土澆筑過程中貫穿清理工作。當(dāng)?shù)貙影l(fā)生較大滲透時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的處理方法，以確保井壁的穩(wěn)定和安全。

2.4 鉆孔施工

在工程建設(shè)中，鉆孔施工是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。在進(jìn)行鉆孔的時(shí)候，一定要保證鉆機(jī)使用狀態(tài)的穩(wěn)定，并且要保持鉆頭豎直，如果需要的話，還可以使用鋼絲繩來進(jìn)行控制，這樣才能保證在施工階段鉆孔的深度和垂直度符合標(biāo)準(zhǔn)。在鉆孔施工中，施工單位需要及時(shí)灌漿，以維持地層穩(wěn)定。在完成了鉆孔工作以后，施工單位需要立即利用清水清理孔底，并將鋼筋籠放入其中。在鉆孔成型以后，要用清水徹底清除孔底，給鋼筋籠的安裝留下足夠的空間，在安裝鋼筋籠的時(shí)候要小心，要事先將砂漿墊塊捆好，在吊裝過程中要對準(zhǔn)孔位，慢慢地下沉，在將鋼筋籠放置在指定的地方時(shí)，要及時(shí)地將其固定住，以免發(fā)生浮起情況。

2.5 鋼筋籠施工

鋼筋籠的制訂要符合有關(guān)的設(shè)計(jì)要求，如果是長骨架型的鋼筋籠，則可以采用分段的方式，按照搬運(yùn)、吊裝的情況來分段制作長度，這樣才能防止鋼筋籠在搬運(yùn)、提升過程中出現(xiàn)的變形。為了對保護(hù)層的厚度進(jìn)行有效的控制，需要在它的外面布置墊塊，設(shè)置的墊塊要超過四處，并且主要布置在鋼筋籠的橫向，在豎向需要預(yù)留2m 空間。同時(shí)在鋼筋籠的框架上安裝一個(gè)吊環(huán)[6]。當(dāng)鋼筋籠制造出來以后，要把它的偏差控制在允許的限度內(nèi)，保證保護(hù)層的厚度、中央位置和頂端的偏差小于±20mm，底部偏差小于±50mm，而對鋼筋籠來說，它主筋間距偏差是±10mm，箍筋間距為±20mm，傾斜度誤差為±0.5%。

2.6 混凝土灌注

1.灌注準(zhǔn)備。在澆筑混凝土之前，要對所配備的水泵、空壓機(jī)、高壓水槍等各種設(shè)施進(jìn)行檢測，并將所需的原料進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐鋫?，以確保在需要的時(shí)候能夠?qū)嘧⑹┕ぶ谐霈F(xiàn)的阻礙進(jìn)行及時(shí)的處置。

2.預(yù)制混凝土。選用的粗骨料為卵石和優(yōu)良級(jí)配的碎石，選用的細(xì)骨料為優(yōu)良級(jí)配的中粗砂，控制粒徑在40mm 以內(nèi)；選用350kg/m 用量的325 號(hào)水泥，并按現(xiàn)場條件及監(jiān)理工程師的建議，合理摻入緩凝劑，使其水灰比為0.5～0.6，坍落度為18cm～22cm。

3.水下灌注。完成導(dǎo)管安裝和混凝土預(yù)制之后，對鉆孔中的沉渣進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)超過設(shè)計(jì)或規(guī)范規(guī)定的應(yīng)重新進(jìn)行清孔，以保證鉆孔內(nèi)的沉渣達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。其次，檢查鋼筋籠的安裝穩(wěn)固性，再開展水下灌注工作[7]。

在鉆孔施工過程中，為了防止在導(dǎo)管抽出過程中出現(xiàn)斷裂，必須利用測錘測繩法對鉆孔內(nèi)部的砼表面標(biāo)高進(jìn)行測量，有利于及時(shí)確定埋管深度。用吊機(jī)將導(dǎo)管抽提，安排工作人員拆卸導(dǎo)管和清洗導(dǎo)管，然后將導(dǎo)管放入指定的位置，提高使用的便利性。

在水下進(jìn)行混凝土澆筑，必須有規(guī)律地進(jìn)行，并盡可能縮短拆除的間隔。在混凝土未填滿的情況下，應(yīng)慢慢地進(jìn)行灌漿，以免出現(xiàn)氣體壓力造成的滲漏，并維持孔內(nèi)的水位，防止出現(xiàn)坍縮等現(xiàn)象。在施工過程中，對灌注替換的砼進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以保證每次澆筑的砼滿足施工規(guī)范。

在施工過程中，為確保灌注樁與上部的砼結(jié)合良好，砼澆筑深度要比樁頂高0.5m～1.0m。如果鉆孔灌注樁超過了設(shè)計(jì)樁頂，施工單位要鑿除承臺(tái)或者墩柱等上部結(jié)構(gòu)，注意不能在樁頭部位出現(xiàn)松散層。

3 灌注樁常見問題和控制措施

3.1 護(hù)筒外壁冒漿

在灌注樁施工階段很容易出現(xiàn)護(hù)筒外壁冒漿問題，同時(shí)也會(huì)引起護(hù)筒的傾斜和位移，造成鉆孔的偏差。出現(xiàn)冒漿問題是因?yàn)樵诼裨O(shè)護(hù)筒之后，沒有夯實(shí)四周的填土。在灌注過程中，如果發(fā)現(xiàn)護(hù)筒外壁發(fā)生漏漿現(xiàn)象，施工單位應(yīng)及時(shí)鉆孔，并清除護(hù)筒周圍的填料，進(jìn)行再次回填和壓實(shí)，如有需要，可在灌注一定數(shù)量的水泥后進(jìn)行澆筑。

3.2 孔壁坍塌

在鉆孔灌注樁的施工中，孔壁塌陷也是一種較為普遍的現(xiàn)象，其產(chǎn)生的因素很多，例如鉆具上、下運(yùn)動(dòng)太多、泥漿濃度太低、鉆桿偏斜；在下鉆前未對土壤進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)松軟的泥沙等疏松層，或鉆具空轉(zhuǎn)太久、旋轉(zhuǎn)速度太快，均易造成井壁塌陷。因此，在施工過程中，要適當(dāng)?shù)丶尤胍欢〝?shù)量的石子，注意填筑夯實(shí)護(hù)筒周圍[8]。施工中如遇有流沙層，則應(yīng)加大泥漿濃度，并對鉆具的旋轉(zhuǎn)速度和停鉆時(shí)間進(jìn)行控制。若發(fā)生嚴(yán)重坍塌事故，應(yīng)及時(shí)停止施工，及時(shí)補(bǔ)平塌孔，并且降低鉆進(jìn)的速度。

3.3 鉆孔偏斜

在鉆井過程中，往往會(huì)碰到非均勻的地層，并且有些土層中包含了較大的孤石或者其它特殊的硬質(zhì)材料，因此在鉆進(jìn)過程中，由于受到的應(yīng)力不均勻，造成了鉆孔偏斜。在出現(xiàn)鉆孔偏斜問題的時(shí)候，要懸起鉆桿，對進(jìn)尺速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常要用慢速鉆進(jìn)，如果發(fā)現(xiàn)有問題，要檢查鉆桿和接頭，將已經(jīng)彎曲的鉆桿換掉。

3.4 斷樁

斷樁的原因一般為施工人員用力拔出管子，或重復(fù)澆灌。所以，在進(jìn)行砼灌注階段，要盡可能地一次性完工，在選擇護(hù)壁時(shí)，應(yīng)選擇高密度、高粘性的泥漿。通過對進(jìn)尺速度進(jìn)行控制，確?？毡鹊姆€(wěn)定，并且密封處理導(dǎo)管接頭。在進(jìn)行鋼筋籠吊裝過程中，施工單位要保持鋼筋籠垂直度，防止其前后擺動(dòng)而觸及損壞孔壁。在工程建設(shè)中，偶爾也會(huì)出現(xiàn)降雨的情況，此時(shí)不能一味地追求進(jìn)度，有序完成灌注施工任務(wù)。由于鉆孔樁坍塌、鉆孔抽不出來造成的斷樁，可在一邊補(bǔ)樁，若不是很深，也可將其挖出，經(jīng)相應(yīng)的處理重新澆筑。

4 結(jié)語

在進(jìn)行鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工的時(shí)候，除了要準(zhǔn)確掌握護(hù)筒的埋設(shè)深度外，還需要依據(jù)鉆探中所遭遇的地層以及鉆孔的孔徑尺寸來決定合理的鉆進(jìn)速率以及泥漿的比例，在大口徑的鉆孔中，要放慢鉆進(jìn)的速率，同時(shí)要結(jié)合現(xiàn)場的具體條件對泥漿的比例進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因此，在進(jìn)行樁基施工時(shí)，施工單位要對每一個(gè)關(guān)鍵步驟認(rèn)真對待，高質(zhì)量地如期完成整體施工任務(wù)。