公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的應用方法研究

邱云星

摘要 沖孔灌注樁因施工機械少、操作簡便、過程易于控制等諸多優勢，被廣泛應用于橋梁工程建設。但該技術方案施工效率低、隱蔽性較強，若施工中不能科學有效地對質量實施控制，勢必會降低橋梁整體穩定性，從而影響結構使用安全和使用壽命。文章結合具體工程實踐，對沖孔灌注樁施工技術要點及質量控制展開全面探討，并對施工中的常見問題和處治措施進行了系統性分析，以期能有效提升沖孔灌注樁施工質量，確保橋梁結構的穩定和安全。

關鍵詞 中橋;引道;水下沖孔灌注樁;施工

中圖分類號 U445.551 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）10-0190-03

0 引言

現階段，我國的橋梁工程施工技術取得了快速發展，沖孔灌注樁的應用也更加成熟和廣泛，適用于各種地質條件和不同建筑結構的施工中，具有操作簡便、造價低的優勢，尤其針對大樁徑樁基施工優勢更加顯著。具體的施工原理是利用樁錘自身重力作用，通過沖孔機持續沖擊土體，穿透或破碎巖石，進而形成樁孔，通過泥漿正循環技術對底部沉渣進行清理，然后對提前在現場制作好的鋼筋籠實施安裝，待鋼筋安裝完畢后，進行樁身混凝土灌注施工，最終形成樁基礎[1-3]。該文根據實際工程案例，全面地分析了沖孔灌注樁施工技術要點及質量控制措施，以期提升橋梁工程建設的質量和水平，對我國橋梁工程的發展具有重要意義。

1 工程概況

某公路橋梁建設工程，設計施工需穿越河流和山谷，施工區域為沖積平原地區。該區域地勢寬廣、地形較為平坦，高差相對較小;河流沿線耕地、魚塘及村莊分布較廣，西部區域為經過高壓注漿加固的路基區域。橋梁工程施工現場東側區域存在高壓線路通過，總體呈南北方向布設。

2 施工準備工作

沖孔灌注樁施工工藝基本流程如圖1所示。

（1）施工現場準備：施工機械進入現場前必須提前做好施工場地平整工作，以確保樁機能夠安全平穩地設置;同時還要結合現場實際狀況合理安排泥漿處理池和沉淀池的開挖和設置，并結合具體情況做好周邊維護，以有效確保施工安全。

（2）測量放樣：在施工區域周邊不受干擾的位置建立縱、橫向軸線控制點，并進行醒目標記。根據設計及施工規范要求，測量人員嚴格按照設計圖紙坐標對沖孔實際位置進行精準定位，經監理單位驗收合格后，進行樁機安裝和鋼護筒設置[4-5]。

（3）機械設備準備：該橋梁工程沖孔施工采用型號為ZK8000的沖樁機，鋼筋籠通過現場加工制作，并采用汽車吊將其吊裝至樁孔位置。樁身混凝土采用商品混凝土，由商混站統一生產，并運至施工現場，采用水下導管完成混凝土灌注。

（4）該橋梁工程所用鋼護筒由鋼板加工而成，壁厚為5～10 mm，高度1.3 m，孔內徑D=樁徑+15 cm。鋼護筒四周通過黏土進行填充并夯實。通常埋設深度控制在1.2～1.5 m范圍內。具體埋設情況如圖2所示。

（5）泥漿制備：泥漿池大小必須能夠保證容納單個樁孔產生泥漿量的1.5倍，采用鉆孔內部的土體制備泥漿，用來保護孔壁[6-7]。沖孔時要摻入適量的黏土和外加劑，確保泥漿各方面性能符合標準要求。具體泥漿性能指標如表1所示。

3 水下沖孔灌注樁施工技術要點

3.1 護筒埋設

為增強鋼護筒強度，必須在鋼護筒外側采取補強措施，可采取在四周焊接加強筋的方式。采用人工方式開挖護筒坑，其直徑應大于護筒直徑50 cm，并挖出上方所有雜填土，直至挖入原始土層下部20～30 cm，確?？由畈坏陀?.5 m，并保證坑底平整。

3.2 泥漿護壁

結合具體施工方式及現場地質狀況科學選用泥漿類型，該工程選擇膨潤土制備泥漿，在沖擊鉆進入巖層時要適當加大泥漿用量，以保證護壁的安全性和穩定性。當沖擊鉆進入風化巖層時，所用泥漿含量應以浮碴為標準。膨潤土塑性指數>25 mm且<0.005 mm，黏粒含量>50。

3.3 沖孔

（1）樁機就位前在其底部設置枕木，以確保樁機安全穩定運行，枕木設置時應考慮其位置合理性，盡可能避開鋼護筒位置，避免周圍土體受力擠壓鋼護筒，造成鋼護筒變形和移位。

（2）合理調整樁機角度，確保樁錘中心、滑輪邊緣以及樁孔中心三者在同一垂線上，最大允許偏差為2 cm，從而確保樁機穩定。

（3）沖孔施工時，利用長度為40～60 cm的錘子連續不斷地敲擊土層，當土層為細砂或粉質砂土時，必須摻入適量的黏土塊、砂礫石等，經連續不斷地沖擊和碰撞，形成泥漿，能夠有效地對孔壁實施保護。

（4）在沖擊時要確保泥漿面穩定不變，保證沖孔中心與樁位中心在同一垂直線上。若二者不在同一直線上，則必須采用片石對原沖孔實施回填處理，待回填至孔上部30～50 cm位置處，進行二次沖孔，在碎亂土體沖進過程中必須將孔內殘渣清理干凈，避免重復破碎，確保沖孔效率和質量。

（5）根據工程實踐，各種地質條件下沖孔作業的操作要點如表2所示。

3.4 清孔

（1）該工程通過換漿方式對沖孔實施清理，確定需要終止沖孔時，立即停止沖進施工，然后對沖孔底部沉渣實施連續攪動，完成首次清孔作業。

（2）首次清孔很難將漂浮在孔內的殘渣徹底清除干凈，嚴重影響樁基施工質量。因此，必須采取二次清孔作業。

（3）清孔完成后，及時對清孔和成孔質量進行全面檢測，當孔口返漿比重、孔底沉渣厚度均達到規范、設計標準后，才能進行水下混凝土灌注[8]。

3.5 鋼筋籠制作與安裝

（1）鋼筋籠的加工、制作、安裝等各個環節應嚴格按照規范及設計要求施工。鋼筋籠通過成型鋼板進行制作，加強筋體系必須設置在主筋內部，并對主筋位置實施醒目標注，搭接位置采用雙面滿焊，搭接長度不低于10 d。

（2）鋼筋籠外側應根據規范要求安裝保護層墊塊，頂部位置應安裝吊環，待鋼筋籠加工完成以后，對其直徑、間距以及垂直度進行嚴格檢查，確保各項指標均處于規范規定的允許偏差范圍內，確保鋼筋籠的加工質量。

（3）鋼筋籠安裝時，必須采用汽車吊配合吊裝作業，安裝時應對準樁孔緩慢下放，防止鋼筋碰撞孔壁，下降至指定位置后，應立即對其進行固定。

（4）鋼筋籠下放入孔后，對其實施固定處理，并對其位置進行復核，檢查無誤后對其實施二次加固處理，以避免在后續施工中鋼筋籠產生移位。

3.6 水下混凝土灌注

（1）目前，較為常用的水下混凝土澆筑方法主要包括導管法和泵壓法。實際施工時，因導管法操作更為簡便，實用性更強，因此，應用更加廣泛。

（2）應用導管法實施水下混凝土灌注施工，最為關鍵的環節是對初始灌注量的控制。因此，在進行初次灌注時必須全面結合導管埋置深度、泥漿重量等相關因素。當初次灌注的混凝土方量較大時，會在一定程度上造成鋼筋籠出現上浮現象，必須采取有效措施防止鋼筋籠移位[9-10]。

（3）樁體混凝土灌注時，必須保證灌注連續性，嚴禁中途暫停。實際灌注深度可采用繩索法進行測定，嚴格按照測定的數據及計算深度控制導管上升速度。實時監控孔口，直到孔口不返漿。

（4）為有效避免塌孔，在進行水下混凝土灌注時應適當加快速度，確保單根樁灌注時間低于8 h。

4 質量、安全、環?？刂拼胧?/p>

（1）構建科學高效的質量保證體系，組建由項目經理為組長的質量控制小組;加強技術及方案交底，確保各項工作嚴格按方案執行。

（2）加強對原材料的控制。施工中嚴格落實原材料質量控制工作，通過實地考察，選取質量優、實力強的材料供應商合作。材料進場前，必須對出廠合格證進行仔細檢查，檢查其規格、型號是否符合設計要求，并通過抽樣檢查的方式對材料性能及材質實施綜合檢驗，檢驗合格方可入場。

（3）建立崗位職責制度。項目部各施工管理人員應進行科學分工，明確管理人員相應的質量管理職責，實際工作中強化質量管理考核制度，以提升各管理人員質量管控的積極性。

（4）全面執行和落實國家相關法規、政策，對施工安全、質量進行嚴格控制，積極建立“質量、安全”控制工作格局，按規定落實技術交底制度。

（5）嚴格按照規章制度參與施工，特別是加強對施工機械使用情況的控制，并強化對特殊機械操作人員的控制，必須確保持證上崗。

（6）施工過程中正確佩戴和使用勞保用品，如高空作業正確佩戴安全帽和安全帶，避免高空墜落。

（7）積極學習國家相關法律、政策，并嚴格執行到位;組建環保管控小組，制定科學有效的環保措施并嚴格執行。

（8）積極宣傳環保工作，對項目管理人員、施工人員進行科學全面的環保交底工作;合理布置施工現場，定期對現場各方面材料進行整理，確?，F場干凈、整潔。

5 結論

綜上所述，沖孔灌注樁在公路橋梁施工中是應用極為廣泛的樁基形式，其操作簡便、施工效率高，但施工質量不易控制。因沖孔灌注樁現場施工地質狀況復雜，施工過程中經常出現一些不可控因素，造成質量管控不理想。為確保沖孔灌注樁施工質量，必須對施工過程的各個環節實施科學控制，方能從根本上保證工程的施工質量。

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