摘要：本文針對鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工，結合工程實例，在簡要闡述鑽孔灌注樁施工優勢的基礎上，探討了此項技術在橋樑工程中的具體應用，並提出鑽孔事故的預防及處理措施。探討結果表明，鑽孔灌注樁施工技術具有很強的適用性，可有效解決基礎承載力不足的問題，符合橋樑工程施工規範及相關標準的要求，值得大範圍推廣應用。
關鍵詞：鑽孔灌注樁；橋樑工程；鋼筋籠；混凝土灌注
引言
在橋樑工程施工中，應用鑽孔灌注樁技術具有成本低、機械化程度高、適應性強等優勢，得到了廣泛應用。但從結構上來看，鑽孔灌注樁屬於一種隱蔽性比較強的工程，很難實現全面控制，任何一個環節發生問題，都會對橋樑工程的總體質量造成較大影響。基於此，開展鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工探討就顯得尤為必要。
1工程概述
某橋樑工程，總長度為1.64km，設計為雙向6車道，橋墩為雙肢等截面矩形空心墩，截面尺寸為10m×6m（長×寬）。上部結構為預應力混凝土連續鋼結構箱梁。在施工之前進行了全方面地質勘查，勘查結果表明，施工現場的土層為濕陷性軟土層，承載能力比較差，無法滿足橋樑施工的要求，為解決這一問題，採用鑽孔灌注樁施工技術，取得了良好效果。
2鑽孔灌注樁技術的優勢
第一，和其他基礎施工技術相比，鑽孔灌注樁具有較高的承載力，施工完成之後基礎沉降量比較小，承載力均勻可靠，離散係數比較小。第二，施工效率比較高，機械化程度高，可有效節約工期，降低施工成本。第三，有利於實現綠色施工。鑽孔灌注樁施工中產生的泥漿可回收到泥漿池中，避免下滲污染地下水，施工過程產生的振動、揚塵等比較少。
3鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工
3.1場地準備
在鑽孔灌注樁施工之前，需要施工場地進行整平清理，本工程土層為濕陷性軟土層，為滿足施工要求，採用型鋼搭設工作平台，工作平台必須具有足夠的穩定性和牢固性，能夠有效承受施工作業中形成的靜荷載、活荷載等，保證現場施工人員和設備能夠安全進出。
3.2埋設護筒
在應用鑽孔灌注樁技術是埋設護筒的主要工序，護筒具有固定樁孔位置、保護孔口、避免地下水流入鑽孔內部的作用，保證鑽孔灌注樁施工質量。本工程樁徑比較大，為滿足施工要求，採用了鋼護筒，厚度在4~8mm之間，並護筒頂部均勻布設2~4個溢漿孔。保證護筒的直徑略大於樁徑，頂部要高出地面30~50cm之間，護筒的中心線要和樁中線相互重合，二者之間的誤差要控制在20mm以下，豎向傾斜度更不應大於1%。護筒埋設可選擇挖埋法、振動法、加壓法等，按照現場實際情況合理選擇，埋設深度控制2m以上，如遇特殊情況，需要合理加深。
3.3製備泥漿
泥漿在鑽孔灌注樁施工中主要起著形成泥皮穩定孔壁，懸浮鑽渣，潤滑鑽具等作用。本工程選擇的泥漿由三部分共同組成，包括：水、膨潤土、添加劑。水的pH值要控制在7~8之間，嚴禁含有雜質。膨潤土的塑性指數要控制在25以上，且粒徑小於0.005mm的顆粒含量不得超過總量的50%，且相對密度需要控制在1.1~1.5之間。添加劑，選擇了旦寧液，以降低泥漿的粘度。
3.4鑽機就位和鑽孔
當護筒埋設和泥漿製備完成之後，就可以進行鑽機就位操作，保證鑽頭中心能夠對準樁位中心，鑽機就位完成之後，進行詳細測量，達到要求後進行鑽孔操作。在本工程鑽孔灌注樁施工中，採用了正循環鑽孔施工技術，具有操作相對簡單，且工藝成熟的優點，用泥漿泵把泥漿按照一定的壓力，通過空心鑽杆頂部，從鑽杆底部噴出，鑽頭在旋轉過程中，將土壤攪松，形成鑽渣，通過泥漿將粘渣懸浮起來，隨著泥漿的不斷上升，溢出流入孔外的泥漿槽中，經過沉澱池沉澱後可循環再利用[1]。
3.5第一次清孔
在鑽孔過程中，部分泥漿和鑽渣會沉入孔底，為保證後期混凝土灌注質量，需要將這些沉積物全部清理乾淨，以保證灌注的混凝土能夠和地層、岩層緊密結合，提升樁體的總體承載力。本工程第一次清孔，選擇掏渣清孔法，通過專業的掏渣設備，將孔底的沉積物全部清理乾淨。
3.6製作和安裝鋼筋籠
在鋼筋籠製作過程中，為保證鋼筋籠結構的穩定性，避免發生形變，需要每隔2m左右，設置一道直徑在14~18mm之間的加強箍筋。本工程鑽孔深度大，鋼筋籠可分段製作，製作時要保證保護層厚度符合要求，並加焊接護壁筋。製作完成運輸時，要做好保護措施，避免鋼筋骨架發生變形。在鋼筋籠吊裝時，採用了鑽機架塔和起吊機聯合起吊的方法，對準護筒中心之後，緩慢下方到設計標高，嚴禁和孔壁發生摩擦碰撞。在鋼筋籠下方時，採用了垂球法進行去全面校正，直到誤差小於2cm之後通過焊接定位。為避免鋼筋籠發生上浮問題，可在鋼管上焊接倒立的U形鋼筋來支撐鋼筋籠。
3.7二次清孔
當鋼筋籠下方完成4~6h之後，泥漿不會受到任何形式的擾動，容易發生沉澱問題，導致孔深不足，需要進行二次清孔。本工程在二次清孔中，採用了真空循環系統，主要由泥漿泵提供動力，促使泥漿壓入孔底孔口排出[2]。
3.8灌注混凝土
本工程泥漿護壁成孔灌注混凝土在澆築時主要在泥漿中進行，因此，也被稱之為水下混凝土灌注。採用垂直導管法灌注水下混凝土，混凝土由拌合站集中拌和，由專業的運輸車運輸到施工現場之後，送入料斗中進行澆築。料斗的容積按照樁徑合理選擇，本工程為保證混凝土灌注的連續性，料斗容積不應小於2m³，為保證導管埋深小於1.0m，要先將料斗裝滿，在吊車小勾提起鐵板的同時用輸送泵連續輸入混凝土，促使料斗內混凝土實現連續灌注。當封底完成之後，再繼續灌注，在整個灌注過程中，導管的埋深需要控制在2~6m之間。開始灌注後，需要緊湊連續進行，儘量避免中途停止，在整個灌注過程中，要避免混凝土從料斗中溢出，時刻關注孔內水位升降情況，測量空中混凝土面高度，按照測量結果及時提升和拆除導管，導管在拆除時，速度要快，避免雜物進入孔中[3]。如果在灌注時，發現導管內部混凝土不滿，含有空氣時，要降低混凝土灌入的速度，嚴禁整斗灌入，以免在導管內部形成高壓氣囊，影響施工質量。
4鑽孔事故的預防和處理
4.1坍孔
坍孔是鑽孔灌注樁施工中比較常見的鑽孔事故，主要表現為孔內水位突然發生降低，孔口冒出細小密集的氣泡，雖然出渣量明顯增加，但鑽孔進尺幾乎保持不變，且鑽機的負荷顯著增加。引發塌孔鑽孔事故的主要原因包括以下幾點：1）泥漿比重不足，泥漿性能指標不符合要求，在鑽孔中未在孔壁上形成堅硬的泥皮；2）掏渣結束之後，沒有及時補充泥漿，或者鑽孔中呈現了承壓水等；3）護筒埋設深度不足，護筒下埠發生漏水問題、坍塌等問題，或者鑽機直接安裝在護筒上，受到鑽機振動的影響，孔口發生了坍塌。坍孔預防和處理措施：如果在鑽進時遇到特殊地質，如鬆散的粉砂土或者流砂，需要嚴格控制鑽進的速度，選擇比重、鑽度、膠體率較大的泥漿。儘量降低錘衝擊，促使粘土膏和片石能夠順利擠入孔壁中，提升孔壁的穩定性。一旦發生孔口坍塌，必須立即拆除護筒灑，並回填鑽孔，重新埋設護筒後，再進行鑽進操作。
4.2鑽孔偏斜
在鑽孔灌注樁施工中，引發鑽孔偏斜的原因非常多，主要包括以下幾點：1）在鑽孔中遇到了比較大的孤石，無法繼續鑽進；2）在有一定傾斜度的軟硬地層交界位置鑽進時，鑽頭受力不均勻，也會引起鑽孔偏斜問題；3）鑽杆自身彎曲，接頭髮生偏移[4]。預防處理措施：在鑽機安裝時需要保證轉盤、底座等具有足夠的水平度。起重換輪緣、固定鑽杆卡口、護筒中心等，三者需要布設在相同的豎直線上，並進行檢查校正。鑽進過程中，要隨時檢查鑽杆、接頭的垂直度和牢固性，發現鑽杆彎曲，立即停止鑽進，採用千斤頂調直後再繼續施工。在軟硬地層鑽進時，要嚴格控制進尺量、低速鑽進，避免發生偏移。
4.3鑽孔漏漿
在進行透水性比較強的地層中鑽進時，稀泥漿會向孔外滲漏，護筒埋設深度不足，會填土密實度不足或者護筒接縫較大，密封條失效等，都是引起鑽孔漏漿的主要原因[5]。預防和處理措施：可適當加稠泥漿，或者在稀泥漿中摻入適量的粉土慢速轉動。在護筒防護範圍中，接縫位置，泥漿可由潛水工用棉絮堵塞，提升密封效果。
5結束語
綜上所述，本文結合工程實例，探討了鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工，探討結果表明，在橋樑工程施工中科學合理的應用鑽孔灌注樁技術，可大幅度提升橋樑工程基礎的穩定性，而且適用範圍廣，幾乎任何地質條件都適用。但鑽孔灌注樁施工工序較多，需要嚴格控制每道工序的質量才能保證總體質量，為橋樑工程施工奠定堅實基礎，值得推廣應用。
參考文獻
[1]徐宏,郭永偉.公路橋樑工程中鑽孔灌注樁施工技術的應用剖析[J].山西建築,2018,044(018):79-80.
[2]王侖.鑽孔灌注樁施工技術在公路橋樑工程中的應用[J].山西建築,2018,044(003):61-62.
[3]陳果.公路橋樑施工中鑽孔灌注樁的質量控制[J].中國標準化,2018,No.522(10):99-100.
[4]燕玉晨,文俊強.鑽孔灌注樁技術在公路橋樑施工中的應用[J].工程技術研究,2019,4(05):67+75.
[5]張坤牧.鑽孔灌注樁施工技術在橋樑工程中的應用分析[J].西部交通科技,2019,138(01):115-118.
作者：肖聖革 單位：菏澤市公路事業發展中心工程一處
關鍵詞：鑽孔灌注樁；橋樑工程；鋼筋籠；混凝土灌注
引言
在橋樑工程施工中，應用鑽孔灌注樁技術具有成本低、機械化程度高、適應性強等優勢，得到了廣泛應用。但從結構上來看，鑽孔灌注樁屬於一種隱蔽性比較強的工程，很難實現全面控制，任何一個環節發生問題，都會對橋樑工程的總體質量造成較大影響。基於此，開展鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工探討就顯得尤為必要。
1工程概述
某橋樑工程，總長度為1.64km，設計為雙向6車道，橋墩為雙肢等截面矩形空心墩，截面尺寸為10m×6m（長×寬）。上部結構為預應力混凝土連續鋼結構箱梁。在施工之前進行了全方面地質勘查，勘查結果表明，施工現場的土層為濕陷性軟土層，承載能力比較差，無法滿足橋樑施工的要求，為解決這一問題，採用鑽孔灌注樁施工技術，取得了良好效果。
2鑽孔灌注樁技術的優勢
第一，和其他基礎施工技術相比，鑽孔灌注樁具有較高的承載力，施工完成之後基礎沉降量比較小，承載力均勻可靠，離散係數比較小。第二，施工效率比較高，機械化程度高，可有效節約工期，降低施工成本。第三，有利於實現綠色施工。鑽孔灌注樁施工中產生的泥漿可回收到泥漿池中，避免下滲污染地下水，施工過程產生的振動、揚塵等比較少。
3鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工
3.1場地準備
在鑽孔灌注樁施工之前，需要施工場地進行整平清理，本工程土層為濕陷性軟土層，為滿足施工要求，採用型鋼搭設工作平台，工作平台必須具有足夠的穩定性和牢固性，能夠有效承受施工作業中形成的靜荷載、活荷載等，保證現場施工人員和設備能夠安全進出。
3.2埋設護筒
在應用鑽孔灌注樁技術是埋設護筒的主要工序，護筒具有固定樁孔位置、保護孔口、避免地下水流入鑽孔內部的作用，保證鑽孔灌注樁施工質量。本工程樁徑比較大，為滿足施工要求，採用了鋼護筒，厚度在4~8mm之間，並護筒頂部均勻布設2~4個溢漿孔。保證護筒的直徑略大於樁徑，頂部要高出地面30~50cm之間，護筒的中心線要和樁中線相互重合，二者之間的誤差要控制在20mm以下，豎向傾斜度更不應大於1%。護筒埋設可選擇挖埋法、振動法、加壓法等，按照現場實際情況合理選擇，埋設深度控制2m以上，如遇特殊情況，需要合理加深。
3.3製備泥漿
泥漿在鑽孔灌注樁施工中主要起著形成泥皮穩定孔壁，懸浮鑽渣，潤滑鑽具等作用。本工程選擇的泥漿由三部分共同組成，包括：水、膨潤土、添加劑。水的pH值要控制在7~8之間，嚴禁含有雜質。膨潤土的塑性指數要控制在25以上，且粒徑小於0.005mm的顆粒含量不得超過總量的50%，且相對密度需要控制在1.1~1.5之間。添加劑，選擇了旦寧液，以降低泥漿的粘度。
3.4鑽機就位和鑽孔
當護筒埋設和泥漿製備完成之後，就可以進行鑽機就位操作，保證鑽頭中心能夠對準樁位中心，鑽機就位完成之後，進行詳細測量，達到要求後進行鑽孔操作。在本工程鑽孔灌注樁施工中，採用了正循環鑽孔施工技術，具有操作相對簡單，且工藝成熟的優點，用泥漿泵把泥漿按照一定的壓力，通過空心鑽杆頂部，從鑽杆底部噴出，鑽頭在旋轉過程中，將土壤攪松，形成鑽渣，通過泥漿將粘渣懸浮起來，隨著泥漿的不斷上升，溢出流入孔外的泥漿槽中，經過沉澱池沉澱後可循環再利用[1]。
3.5第一次清孔
在鑽孔過程中，部分泥漿和鑽渣會沉入孔底，為保證後期混凝土灌注質量，需要將這些沉積物全部清理乾淨，以保證灌注的混凝土能夠和地層、岩層緊密結合，提升樁體的總體承載力。本工程第一次清孔，選擇掏渣清孔法，通過專業的掏渣設備，將孔底的沉積物全部清理乾淨。
3.6製作和安裝鋼筋籠
在鋼筋籠製作過程中，為保證鋼筋籠結構的穩定性，避免發生形變，需要每隔2m左右，設置一道直徑在14~18mm之間的加強箍筋。本工程鑽孔深度大，鋼筋籠可分段製作，製作時要保證保護層厚度符合要求，並加焊接護壁筋。製作完成運輸時，要做好保護措施，避免鋼筋骨架發生變形。在鋼筋籠吊裝時，採用了鑽機架塔和起吊機聯合起吊的方法，對準護筒中心之後，緩慢下方到設計標高，嚴禁和孔壁發生摩擦碰撞。在鋼筋籠下方時，採用了垂球法進行去全面校正，直到誤差小於2cm之後通過焊接定位。為避免鋼筋籠發生上浮問題，可在鋼管上焊接倒立的U形鋼筋來支撐鋼筋籠。
3.7二次清孔
當鋼筋籠下方完成4~6h之後，泥漿不會受到任何形式的擾動，容易發生沉澱問題，導致孔深不足，需要進行二次清孔。本工程在二次清孔中，採用了真空循環系統，主要由泥漿泵提供動力，促使泥漿壓入孔底孔口排出[2]。
3.8灌注混凝土
本工程泥漿護壁成孔灌注混凝土在澆築時主要在泥漿中進行，因此，也被稱之為水下混凝土灌注。採用垂直導管法灌注水下混凝土，混凝土由拌合站集中拌和，由專業的運輸車運輸到施工現場之後，送入料斗中進行澆築。料斗的容積按照樁徑合理選擇，本工程為保證混凝土灌注的連續性，料斗容積不應小於2m³，為保證導管埋深小於1.0m，要先將料斗裝滿，在吊車小勾提起鐵板的同時用輸送泵連續輸入混凝土，促使料斗內混凝土實現連續灌注。當封底完成之後，再繼續灌注，在整個灌注過程中，導管的埋深需要控制在2~6m之間。開始灌注後，需要緊湊連續進行，儘量避免中途停止，在整個灌注過程中，要避免混凝土從料斗中溢出，時刻關注孔內水位升降情況，測量空中混凝土面高度，按照測量結果及時提升和拆除導管，導管在拆除時，速度要快，避免雜物進入孔中[3]。如果在灌注時，發現導管內部混凝土不滿，含有空氣時，要降低混凝土灌入的速度，嚴禁整斗灌入，以免在導管內部形成高壓氣囊，影響施工質量。
4鑽孔事故的預防和處理
4.1坍孔
坍孔是鑽孔灌注樁施工中比較常見的鑽孔事故，主要表現為孔內水位突然發生降低，孔口冒出細小密集的氣泡，雖然出渣量明顯增加，但鑽孔進尺幾乎保持不變，且鑽機的負荷顯著增加。引發塌孔鑽孔事故的主要原因包括以下幾點：1）泥漿比重不足，泥漿性能指標不符合要求，在鑽孔中未在孔壁上形成堅硬的泥皮；2）掏渣結束之後，沒有及時補充泥漿，或者鑽孔中呈現了承壓水等；3）護筒埋設深度不足，護筒下埠發生漏水問題、坍塌等問題，或者鑽機直接安裝在護筒上，受到鑽機振動的影響，孔口發生了坍塌。坍孔預防和處理措施：如果在鑽進時遇到特殊地質，如鬆散的粉砂土或者流砂，需要嚴格控制鑽進的速度，選擇比重、鑽度、膠體率較大的泥漿。儘量降低錘衝擊，促使粘土膏和片石能夠順利擠入孔壁中，提升孔壁的穩定性。一旦發生孔口坍塌，必須立即拆除護筒灑，並回填鑽孔，重新埋設護筒後，再進行鑽進操作。
4.2鑽孔偏斜
在鑽孔灌注樁施工中，引發鑽孔偏斜的原因非常多，主要包括以下幾點：1）在鑽孔中遇到了比較大的孤石，無法繼續鑽進；2）在有一定傾斜度的軟硬地層交界位置鑽進時，鑽頭受力不均勻，也會引起鑽孔偏斜問題；3）鑽杆自身彎曲，接頭髮生偏移[4]。預防處理措施：在鑽機安裝時需要保證轉盤、底座等具有足夠的水平度。起重換輪緣、固定鑽杆卡口、護筒中心等，三者需要布設在相同的豎直線上，並進行檢查校正。鑽進過程中，要隨時檢查鑽杆、接頭的垂直度和牢固性，發現鑽杆彎曲，立即停止鑽進，採用千斤頂調直後再繼續施工。在軟硬地層鑽進時，要嚴格控制進尺量、低速鑽進，避免發生偏移。
4.3鑽孔漏漿
在進行透水性比較強的地層中鑽進時，稀泥漿會向孔外滲漏，護筒埋設深度不足，會填土密實度不足或者護筒接縫較大，密封條失效等，都是引起鑽孔漏漿的主要原因[5]。預防和處理措施：可適當加稠泥漿，或者在稀泥漿中摻入適量的粉土慢速轉動。在護筒防護範圍中，接縫位置，泥漿可由潛水工用棉絮堵塞，提升密封效果。
5結束語
綜上所述，本文結合工程實例，探討了鑽孔灌注樁在橋樑工程中的施工，探討結果表明，在橋樑工程施工中科學合理的應用鑽孔灌注樁技術，可大幅度提升橋樑工程基礎的穩定性，而且適用範圍廣，幾乎任何地質條件都適用。但鑽孔灌注樁施工工序較多，需要嚴格控制每道工序的質量才能保證總體質量，為橋樑工程施工奠定堅實基礎，值得推廣應用。
參考文獻
[1]徐宏,郭永偉.公路橋樑工程中鑽孔灌注樁施工技術的應用剖析[J].山西建築,2018,044(018):79-80.
[2]王侖.鑽孔灌注樁施工技術在公路橋樑工程中的應用[J].山西建築,2018,044(003):61-62.
[3]陳果.公路橋樑施工中鑽孔灌注樁的質量控制[J].中國標準化,2018,No.522(10):99-100.
[4]燕玉晨,文俊強.鑽孔灌注樁技術在公路橋樑施工中的應用[J].工程技術研究,2019,4(05):67+75.
[5]張坤牧.鑽孔灌注樁施工技術在橋樑工程中的應用分析[J].西部交通科技,2019,138(01):115-118.
作者：肖聖革 單位：菏澤市公路事業發展中心工程一處
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