高速公路橋梁鉆孔樁施工技術(shù)淺析

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摘要：隨著我國科學技術(shù)的進步，高速公路建設(shè)飛速發(fā)展，以及橋梁鉆孔樁新技術(shù)、新工藝的推廣，公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量越來越高，公路橋梁的結(jié)構(gòu)也越來越穩(wěn)定。本文首先闡述了橋梁鉆孔樁的特點與設(shè)計以及施工要點，同時指出了在鉆孔樁施工過程中容易出現(xiàn)的問題，最后提出了解決這些問題的策略，希望可以進一步提高公路橋梁施工技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；鉆孔樁；施工技術(shù)

鉆孔樁施工技術(shù)在近些年來得到廣泛應用，這項技術(shù)的特點是適應性強而且施工成本比較低。但是公路橋梁鉆孔樁施工工藝具有一定的復雜性，而且鉆孔樁施工一般都是隱藏在地下，具有一定的隱蔽性，鉆孔樁一旦出現(xiàn)問題，是很難被發(fā)現(xiàn)的，進而導致公路橋梁出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題。所以在公路橋梁鉆孔樁施工中一定要嚴格控制每道施工工序，進而保證整體橋梁的施工質(zhì)量和安全。

1鉆孔樁的特點與設(shè)計以及施工工藝

1.1鉆孔樁的特點

通過機械鉆孔、下鋼筋籠和混凝土澆筑的方法建成的圓柱形樁被稱之為鉆孔樁。鉆孔樁很好地解決了地面土質(zhì)疏松和樁底泥沙控制的問題。鉆孔樁具有在各種地基上均可使用、承載能力強，施工成本低等特點。鉆孔樁具有廣泛的適用性，可以在江河中使用，而且建造所需的材料的也比較常見，如鋼筋、水泥和砂子等；鉆孔樁的承載能力也比較強，在設(shè)計過程中可以根據(jù)承載層的特性選擇合適的尺寸。鉆孔樁因為表面不平整，所以受到的摩擦力就會比較大，承載能力也會得到提高。鉆孔樁的施工成本比較低，在橋梁樁基施工中得到廣泛使用。

1.2鉆孔樁的設(shè)計要點

在對鉆孔樁進行設(shè)計時，設(shè)計人員要對橋址的地質(zhì)條件進行詳細地勘探，對施工現(xiàn)場要有清晰的了解。在實際的設(shè)計過程中，一定要先確定鉆孔樁的長度，對鉆孔樁的承載力進行計算；還要求出樁身彎矩圖(用坐標紙繪制)定出最大樁身彎矩值及其相應的截面和相應軸力，配置鋼筋，驗算截面強度，計算出主筋長度、螺旋鋼筋長度以及所需鋼筋的總量；對墩頂縱橋向水平位移進行計算；繪制出樁基布置圖和樁身配筋圖等。另外，當開槽樁距河床淤泥或者是松軟土層較近時，要提前對鉆孔樁鉆孔的位置進行設(shè)計。在設(shè)計時要準確地預估出承臺基礎(chǔ)的承載力，避免出現(xiàn)樁承載力太小的情況。

1.3鉆孔樁的施工工藝

在橋梁基礎(chǔ)工程施工中，鉆孔樁的施工流程主要有：場地準備-樁位放樣-埋設(shè)護筒-鉆機就位-泥漿制備、鉆進-成孔檢測-清孔-安放鋼筋籠-安放導管-混凝土澆注-樁頭處理-樁基檢測。另外，要保證鉆孔樁施工的質(zhì)量，主要控制的要點如下：a.樁位坐標控制；b.垂直度控制；c.護筒埋設(shè)控制；d.水下砼的澆注質(zhì)量。在鉆孔樁施工過程中，必須精準找出樁身的鉆孔位置，按照樁身的標準和設(shè)計要求進行測量。在鉆孔的時候如果遇到泥漿沸騰的情況，一定要立即停止施工，根據(jù)具體的原因采取相應的補救措施。

2鉆孔樁施工中容易出現(xiàn)的問題

2.1鋼筋籠上浮問題

在鉆孔樁施工中導致鋼筋籠上浮的原因有許多，主要原因有幾個方面：第一，鋼筋籠擺放的位置過高或是導管埋入混凝土過深。如果導管埋入的過深就會使導管內(nèi)部的混凝土流出，產(chǎn)生向上的推動力致使混凝土整體的上升。這時鋼筋籠下半截的箍筋和主筋與混凝土粘連在一起，并且隨著坍落度的降低而混凝土的粘著力就會變大，當因為上升而產(chǎn)生的拉力大于鋼筋籠自身的重量的時候就會出現(xiàn)鋼筋籠上浮問題。第二，如果混凝土澆筑到鋼筋籠的下方，就會提升導管的高度，而導管流出后會產(chǎn)生較大的向上推動力，推動鋼筋籠使鋼筋籠出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象，或者是當混凝土灌注到鋼筋籠的底部時，出現(xiàn)斷水或是斷電的現(xiàn)象，致使混凝土灌注出現(xiàn)中斷，在一段時間后再繼續(xù)進行灌注，這時樁孔內(nèi)部混凝土產(chǎn)生的坍落度就會消失，加上有一部分的混凝土開始凝固，進而使混凝土的流動性變差，當重新灌注混凝土時，由于混凝土的凝固時間不同鋼筋籠就會出現(xiàn)上移的情況，如果上移比較嚴重的話很有可能導致樁身斷裂。

2.2斷樁問題

在鉆孔樁施工中如果操作步驟不規(guī)范就很容易導致樁身斷裂，主要有以下幾個原因：第一，坍落度和施工的要求不相符，當坍落度過大時，混凝土就會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，一些粗骨料在進入導管時就會互相擠壓，進而阻塞導管；而當坍落度過小時，混凝土就會因為流動性差而導致在下落過程中因阻力過大而阻塞導管。這都是造成導管阻塞的原因，進而導致斷樁的出現(xiàn)；第二，在進行混凝土澆筑時，沒有采取“回頂法”進行澆筑，而是從孔口直接灌入混凝土，進而誘發(fā)混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，導致混凝土在凝固后因為骨料分布不均勻出現(xiàn)蜂窩、疏松、孔洞的情況，使樁柱斷裂；第三，如果混凝土灌注的時間過長，就會增加混凝土和導管壁之間的摩擦力，使導管埋入混凝土的位置過深，如果是采用阻力較大的法蘭盤進行導管的連接，就會出現(xiàn)在提升過程中連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏训那闆r，進而發(fā)生斷樁；第四，如在清理孔口過程中沒有控制好孔內(nèi)泥漿的含砂率，就會在灌注混凝土時出現(xiàn)混凝土上沉渣過厚，混凝土推動壓力過大，致使混凝土澆筑中斷，進而形成斷樁。

2.3孔壁坍陷問題

造成孔壁坍塌的原因主要有以下三點：工藝控制不到位，護筒的接縫和回填土處理得不夠密，清孔的清洗不徹底和孔底沉渣不足。如果在施工過程中沒有控制好施工工藝，或是對當?shù)氐牡刭|(zhì)條件不夠了解，沒有根據(jù)實際的情況采用合適的泥漿，就會因為泥漿護壁質(zhì)量差出現(xiàn)孔壁坍陷問題；如果護筒埋設(shè)得過淺，或是對護筒的接縫處和回填土處理得不夠細致就會出現(xiàn)漏水或是漏漿的情況，導致孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水面高度不夠，孔壁靜水的壓力降低，進而導致孔壁出現(xiàn)坍塌。

3鉆孔樁施工中出現(xiàn)的問題防范方法

3.1加強對鋼筋籠的施工管理

要想解決鋼筋籠上浮問題，首先就是要對鋼筋籠的初始位置進行準確地定位并把鋼筋籠和孔口進行固定。其次還要保持混凝土良好的流動性，同時還要優(yōu)化混凝土的灌注工藝，掌控好混凝土澆筑時間，在配制混凝土時要嚴格控制配合比，在對混凝土進行澆筑過程中要保持澆筑的連續(xù)性，盡量縮短灌注的時間。在對混凝土進行配比時可以適當?shù)膿饺胍恍┚從齽?，以防在混凝土進入鋼筋籠時流動性變小；在混凝土灌注之前要做好各項施工準備工作，保證水電供給，檢查施工所要使用的工具，并安排輪流值班，做好各種應急預案。在進行灌注混凝土的過程中一定要保證灌注混凝土的連續(xù)性，避免中途停工這種情況的出現(xiàn)。另外，還要防范因鋼筋籠不符合施工要求，致使鋼筋籠出現(xiàn)上浮。

3.2嚴格控制混凝土灌注步驟

在進行混凝土澆筑時一定要嚴格控制混凝土配合比、坍落度以及粗骨料粒徑。要事先做好配比試驗，從源頭上控制混凝土的質(zhì)量。從導管內(nèi)灌注混凝土，要保證灌注過程的連貫性，而且綁扎水泥隔水塞的鐵絲的質(zhì)量要符合施工的要求，避免在使用過程中出現(xiàn)斷裂的情況。施工所選用的導管要有一定的抗拉強度，可以承受一定的重量，導管在組拼后須用球塞和檢查錘做通過試驗。為了便于測量，要選取長度一致的導管，并作好記錄和標記。在成孔后一定要用沖洗液認真清孔，清孔時間要根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況確定，只有保證孔內(nèi)沉渣數(shù)量低于規(guī)范要求時，才能進行混凝土灌注工作。

3.3加強鉆孔前和成孔后的管理

在施工之前一定要對當?shù)赝翆拥慕Y(jié)構(gòu)進行分析，選擇合適的施工方法進行施工，如果施工現(xiàn)場的土質(zhì)是松散砂黏土或流沙，那就要提高泥漿的比重和粘度，選擇強度較大的護筒，還要適當?shù)芈裆钭o筒，并用粘土密實填封護筒四周，防止漏水或是漏漿的情況出現(xiàn)。要加強鉆孔的現(xiàn)場管理，對鉆進速度和空轉(zhuǎn)時間進行控制，采用合適的方法保持鉆頭的穩(wěn)定。成孔后澆筑混凝土的時間最好控制在3h以內(nèi)。在搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安放要對準孔位，避免碰撞孔壁，盡可能縮短沉放時間，這樣可有效地防止孔壁坍塌問題。

4結(jié)語

綜上所述，在公路橋梁施工過程中鉆孔樁是一項必不可少的施工步驟，對公路橋梁的建設(shè)有重要的意義。在公路橋梁鉆孔樁施工中一定要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況嚴格地控制施工步驟，促進具體技術(shù)應用和操作技術(shù)到位。這樣才能不斷地提高公路橋梁施工技術(shù)水平，更好地促進我國經(jīng)濟的發(fā)展。

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作者:儀孝峰 單位:中鐵二十二局集團第二工程有限公司