橋梁工程灌注樁施工技術(shù)的應用分析

摘要隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，高層建筑及橋梁工程日益的增多，樁基礎的應用量隨之增大。鉆孔灌注樁是建筑物的基礎結(jié)構(gòu)型式之一，也是防治巖土體滑動、邊坡支護和錨固建筑物的有效措施。因此鉆孔灌注樁基礎顯得越來越重要，應用范圍越來越廣。本文首先分析了鉆孔灌注樁的特點與設計施工工藝，進一步探究了鉆孔灌注樁基礎施工中的主要問題，主要包括導管漏水問題、護筒冒水問題、孔壁坍陷問題、鋼筋籠上浮問題、斷樁問題，最后提出了鉆孔灌注樁基礎質(zhì)量問題的處理方法。關(guān)鍵詞：建筑工程；鉆孔灌注樁；基礎結(jié)構(gòu)目錄TOC\o"1-3"\u一、研究背景和研究意義 一、研究背景和研究意義（一）研究背景在我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，我國的高架橋建設越來越頻繁，因此，樁基的使用越來越廣泛。鉆孔灌注樁是工程建設中最常用的地基形式，同時也是預防工程施工中出現(xiàn)的滑坡、邊坡支護及加固工程的重要手段。所以，樁基的重要性和使用的領(lǐng)域也日益廣泛?；诖耍疚膶︺@孔灌注樁施工主要問題展開了分析，并對其存在的問題制定出切實可行的措施，以期為鉆孔灌注樁施工技術(shù)發(fā)展提供建議。（二）研究意義無論是在公路、橋梁、高樓大廈等領(lǐng)域，鉆孔灌注樁因其諸多優(yōu)點而受到普遍的重視和使用。根據(jù)不全面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)每年使用的樁數(shù)量已達數(shù)億，而且還在不斷增加，整體樁用量也大大高于國際水平；在樁基工程中，樁基的理論與施工技術(shù)、質(zhì)量檢驗等方面都有了較大的發(fā)展。因此，全面系統(tǒng)的研究鉆孔灌注樁在深基坑中的應用與技術(shù)，對于我國建筑行業(yè)無疑有著重要的現(xiàn)實意義。二、鉆孔灌注樁的特點及施工工藝（一）鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁是通過鉆孔機械進行樁身開挖，然后將混凝土注入到孔內(nèi)（或在洞內(nèi)預先懸掛鋼筋籠）形成的樁。依據(jù)鉆機在土壤的含水地層中的鉆具，可將其劃分為三類：泥漿護壁成孔和干作業(yè)成孔及套管護壁。由于施工成本低，施工操作簡單，不產(chǎn)生振動、噪聲和擠土效果，因此，在施工中采用了鉆孔灌注樁法。在我國的建設中，鉆孔灌注樁的施工技術(shù)已經(jīng)得到了越來越多的重視。通過實例分析，證明了鉆孔灌注樁在施工中的安全、穩(wěn)定性能好，水泥泥漿深入到深層，可以將地基與樁身牢固地連接在一起；在此基礎上，采用灌注樁法，可以有效的抑制地基的沉陷，達到壓縮的目的；在地層中，鉆孔灌注樁具有良好的滲透、壓密和劈裂效果，同時三種因素的交互作用使得地層穩(wěn)定。由于鉆孔灌注樁在工程中的工作條件極為苛刻，在實際工程中必然會遇到許多問題。因此，在工程實踐中應加大對鉆孔灌注樁的技術(shù)應用的力度。（二）鉆孔灌注樁的功能特點鉆孔灌注樁經(jīng)機械鉆入，在場地內(nèi)注入水泥，從而構(gòu)成一根圓筒狀的樁身。近年來，對鉆孔灌注樁的結(jié)構(gòu)、機械、施工技術(shù)、鉆孔灌注樁的質(zhì)量檢驗技術(shù)進行了深入的探討；不管是在理論上，在實際應用方面都有了很大的進步。在鉆孔施工中，克服了鉆孔時存在的樁底渣流、巖體疏松、巖體形成等問題；與一排穿墻樁斜樁的技術(shù)難題。（1）適用性廣鉆孔灌注樁施工，可在陸地也可在該水域使用?？稍诟鞣N松散的沙石，泥土城郊小的；以及各種基巖成樁的。（2）承載能力大為了增加樁的承載力，可以按要求的長度、直徑以及最適宜的承載層大小來確定。埋設在基礎上的鉆井樁具有特殊的作用，使其具有更大的支座和更多的細微特點。甚至是摩擦力樁基，因打孔、樁基、樁基等表面的粗糙不平而造成的墻壁不平整；這無疑增加了樁體的摩擦力和摩擦力。根據(jù)客戶要求，可將其做成變徑的樁身，例如：擴底，對提高單樁的承載力起到了顯著作用。（3）建筑成本是低的與傳統(tǒng)的混凝土樁法比較，采用鉆孔法可以節(jié)約鋼材和木材。預制樁機、搬運、強力撞擊等要求，要求在樁身加強的范圍之內(nèi)，鋼筋含量為100-130

kg/m3。而灌注樁的配筋法相對來說較為靈活，要么上密下疏，要么僅在樁頂加勁肋，在下段使用素砼；通常，每立方水泥含有40公斤的鋼筋。（三）鉆孔灌注樁施工要點（1）施工工藝流程樁位測放→護筒埋設→樁位復核→鉆機就位→鉆進成孔→清孔→成孔→驗孔→安裝鋼筋籠→下導管→二次清孔→灌注水下混凝土→拆卸導管→成樁。（2）施工應注意的要點①施工前，技術(shù)準備工作，包含施工現(xiàn)場準備，檢驗和批準的施工設計，測量和評估，主要施工設備，臨時設施和物料準備，以及決定特定的攪拌比例。②在不會受到建筑影響的地區(qū)，必須設置在樁身的控制點和基準位置。在開工前，對評價進行適當?shù)姆雷o，并對建造工藝進行反復的檢驗。③在鉆孔機器和選材時，要考慮到樁形、鉆深、土等因素；淤渣綜合狀況決定了排放和處理狀況。④鉆孔時，要按不同土壤類型，調(diào)整鉆頭的鉆速和旋轉(zhuǎn)；預防塌陷、收縮等，鉆進45米時，要確保井眼的豎直性、打孔、打孔等；在坍塌的襯里施工中，出現(xiàn)泥漿時，必須立即停止鉆井，并在鉆完后進行處理。⑤在樁徑、抗樁及樁長的控制下，應保證樁身與樁端支承樁的長度符合設計要求；采用端承樁來確保樁身底部的土層厚度。⑥鋼罩生產(chǎn)應符合規(guī)范、運輸、起重、應防止變形分散對齊孔，孔壁，以避免碰撞，立即固定到位。⑦在第二個洞，首次鉆孔的深度滿足了設計的需要；第二個步驟是在管道安裝完畢后進行。一種施工方案取決于施工需求、鉆孔工藝、土質(zhì)、機器及裝備。⑧在確定了第二個孔洞后，馬上進行澆灌和后續(xù)施工，第一次施工的時間限制保證了較大的混凝土澆灌完成。在注入時，要保證在每一次注入水深不少于0.8米的水泥地面上，在2~6米處，在每次拔出澆注鋼管之前，都要對鉆孔深鉆孔的了解程度進行測試。三、鉆孔灌注樁施工中的主要問題由于鉆孔灌注樁基工程的施工工序較長，并且其工程施工難度較大，存在著許多問題。其問題如下：（一）導管漏水問題在樁基施工中，由于管道滲漏的厲害，會導致套管堵塞，甚至發(fā)生斷裂。出現(xiàn)這樣的意外，會造成很大的影響。管道滲漏時，可在凝膠層中產(chǎn)生疏松或氣泡，從而產(chǎn)生巖漿夾心，從而導致斷裂；對混凝土攪拌樁的施工質(zhì)量和樁體的整體穩(wěn)定性造成了很大的影響，從而使樁的正常工作失去了應有的作用。管道滲漏，有原因是管道有問題，也有管道不正確的安裝方法。（二）護筒冒水問題一旦發(fā)生護筒冒水現(xiàn)象，將會對樁基施工的安全造成很大的威脅。所以要對護管冒出問題進行剖析，并強化預防，尋找一種方法來處理。出現(xiàn)問題的可能原因是：（1）在埋設護筒時，護筒周圍原狀上壓的實度不夠；（2）埋設護筒時護筒內(nèi)外的水位差過大；（3）鉆頭起落時不慎碰撞或護筒被刮損。（三）孔壁坍陷問題各種鉆孔方法都可能會引起塌孔的事故，發(fā)生塌孔的主要原因為：（1）工程施工過程中沒有進行適當?shù)目刂?，對地質(zhì)狀況的重視程度不高，未能針對地層的具體狀況選用適當?shù)你@孔泥漿和鉆孔技術(shù)；（2）由于套管埋深過淺，在套管的縫口和充填處不緊密而導致滲漏，導致鉆孔中存在著承壓水或孔內(nèi)液體平面較低，從而導致孔中的靜水壓力下降；（3）清孔中的沖洗液體及孔底部沉淀物未得到有效的控制，造成了孔壁的牢固性下降；（4）在疏松的沙上鉆孔速度過高，導致一定的空閑期，或用給水管道直接沖洗孔內(nèi)；（5）待灌時間太長沒有及時灌注混凝上，或著灌注時間太長；（6）吊裝鋼筋籠時，碰撞孔壁和損傷孔壁。（四）鋼筋籠上浮問題由于鋼筋籠的浮力問題對樁基施工造成了很大的影響，因此，尋找引起其浮力的關(guān)鍵因素就顯得尤為必要。造成鋼筋籠上浮的主要原因如下：（1）關(guān)于鋼筋籠子材質(zhì)的質(zhì)量得到保障，由于混凝土質(zhì)量較低、容易離析、初凝時間不足、彤落度大等原因，會導致混凝土在達到鋼筋籠底部后，由于鋼筋籠的入滲困難而導致網(wǎng)架的上浮。當混凝土表面達到一定的水平后，混凝土表面就會產(chǎn)生初步的凝固，從而導致鋼筋籠的上??；（2）鋼筋籠孔口固定不牢固，沒有用電焊進行固定；（3）提升導管時太猛，不慎掛住鋼筋籠造成鋼筋籠的上??；（4）當混凝土表面達到鋼筋籠子的時候，由于管道深度過小，灌漿壓力過大，鋼筋籠上沖力過大，造成了鋼筋籠上漂。（五）斷樁問題斷樁是指在樁的某個部分，由于某些地方的水泥發(fā)生了不連續(xù)性，導致整個樁的承載力下降，從而導致樁的施工質(zhì)量問題。產(chǎn)生斷樁的原因如下：（1）在鉆孔過程中，由于不精確的測量深度或者是由于計算錯誤導致管道升高，導致管道的下部與水泥地層分離；（2）由于某些原因，鉆孔施工停頓時間太長，導致表面的水泥流失，導致混凝土不斷沖出地表，最終導致斷裂；（3）在施工期間，由于水泥堵住管道或管道，造成大量滲漏，必須將管道抽出，從而造成斷裂；（4）由于電力供應不足，設備出現(xiàn)了意外事故，比如突如其來的大雨，導致工程在半途停留過久，必須將管道從混凝土上抬起，造成了斷裂。四、鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問題的處理方法鉆孔灌注樁基礎工程施工的質(zhì)量事故引發(fā)的后果是相當嚴重的，為此，可以采用以下方法予以控制。（一）處理導管漏水問題處理導管漏水問題的方法：（1）在進行鉆孔灌漿之前，必須對管道進行密封測試，管道必須能夠承載自身的重量和裝滿混凝土的能力；（2）下端的一段管道較長，通常為4至5米，便于在混凝土中自由串動；（3）管道的內(nèi)直徑要均勻，內(nèi)壁面要平滑，不受阻礙，組合后要用球塞頭；各連接處都要用對應尺寸的橡膠墊片，安裝時要對齊，旋緊螺絲，防止?jié)B漏；（4）管道滲漏后，若能將管道拔除，則應迅速將管道抽出，若在水泥表面，則迅速將管道插入水泥中，用吸漿機抽干管道中的淤泥，然后迅速、持續(xù)地進行混凝土灌注，直至完成混凝土灌注。（二）處理護筒冒水問題解決護筒冒水問題的方法：（1）在埋設護筒之前，應依據(jù)工程的實際情況，選用適宜的含水率土，對坑底處和周圍土墻進行層層加固；（2）合理地選取鉆孔時的護套高度，保證套管的水頭高度在1.0~1.5米之間；（3）派遣有豐富技術(shù)工人對鉆具進行監(jiān)測和處理，盡量減少對鉆孔的撞擊和孔壁的擦傷；（4）若出現(xiàn)套管出水情況，則無法進行作業(yè)，應立即中止鉆孔作業(yè)，并用適當比例的泥漿對孔壁進行支護；（5）如果發(fā)生套管的位置發(fā)生明顯的位移或沉降，應當馬上停止，然后再進行套管的安裝。（三）處理孔壁坍陷問題各種的鉆孔方法都有可能發(fā)生塌孔的安全事故，為防止這類情況的發(fā)生，一下提出了相應的處理方法：（1）在鉆孔灌注基礎工程施工前認真地檢查地層的結(jié)構(gòu)，選擇合適且質(zhì)量高的泥漿；（2）選擇足夠長度且高質(zhì)量的護筒；（3）控制好混凝土的灌注時間；（4）保證鋼筋籠的正常安裝，防止其變形，避免碰撞孔壁；（5）在造成孔壁坍陷時，應該立即停止施工并將即時解決此類問題。（四）處理鋼筋籠上浮問題處理鋼筋籠上浮問題的方法：（1）提高與安裝鋼筋籠相關(guān)材料的質(zhì)量，尤其是提高砼的質(zhì)量；（2）加強鋼筋籠孔口固定的檢查力度，確保其固定牢固；（3）埋設合理深度的導管。（五）處理斷樁問題處理斷樁問題的方法：（1）嚴格按照要求進行鉆孔灌注基礎工程的測量工作，對其進行準確的測量；（2）按照鉆孔灌注樁基礎工程標準的規(guī)范進行施工，施工前嚴格地檢查各個施工工具的質(zhì)量，按照正確的鉆孔灌注樁基礎工程施工的流程進行；（3）盡量預防一些意外情況的發(fā)生。五、案例鄭州港區(qū)MHE橋項目施工過程中出現(xiàn)孔壁坍塌現(xiàn)象，于是項目部在技術(shù)總共帶領(lǐng)項目團隊進行了排查，就其原因進行分析，并制定了防范措施。（一）原因分析孔壁崩塌是公路橋墩基礎工程中較為普遍的一種病害。通過總結(jié)分析得出，造成這一問題的主要因素有：泥漿粘度低，孔內(nèi)漿水位低，護筒埋淺不足，其次是由于在工程中沒有嚴格的控制鉆進進砂的進料速率，致使砂石的轉(zhuǎn)速大或過低，兩者都會對鉆孔產(chǎn)生作用，進而誘發(fā)這一問題。（二）防范措施1.鉆前準備首先，需要按照樁基施工質(zhì)量管理方案，先做好泥漿制備，通常以膨潤劑為主，配比比重應該控制在1.12-1.08之間，并確保黏度在18-23s。其次，應該選擇沉淀池與循環(huán)池相分離的形式，并設置濾砂裝置完成泥漿循環(huán)系統(tǒng)設置。2.鉆進過程在這一階段，首先要對每個班隊進行不少于6次的試驗，并對混凝土的質(zhì)量進行檢測，經(jīng)檢查后，運送至現(xiàn)場。其次，在鉆孔過程中，要安裝掃孔裝置，清除護筒表層的淤渣、淤渣，縮短開孔時間，加強鋼護筒與水泥的結(jié)合。在開孔后鉆時，要注意避免井眼的傾斜，要對井眼的垂直度進行適當?shù)目刂?。根?jù)以往的經(jīng)驗，通?？梢詫@頭的壓力限制在15t以內(nèi)，這樣就可以達到很好的結(jié)果。3.清孔清孔時應以施工泥漿為準，在更換鉆渣時要注意控制含沙量，調(diào)配時可以參考比重、粘度等參數(shù)。一般按泥漿泵進行循環(huán)注入，在低于5米的鉆井深度時，水泵的功率要高于22

kW。清孔管道連接處應進行嚴密的密封，防止管道底部滲漏。結(jié)論本文首先分析了鉆孔灌注樁的特點與設計施工工藝，進一步探究了鉆孔灌注樁基礎施工中的主要問題，主要包括導管漏水問題、護筒冒水問題、孔壁坍陷問題、鋼筋籠上浮問題、斷樁問題，最后提出了鉆孔灌注樁基礎質(zhì)量問題的處理方法。根據(jù)工程的環(huán)境特點，進行了多種支護設計方案比較分析，合理地選擇出基坑的支護形式。保證了基坑的安全。在施工過程中，要特別注意加強鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制，保證受力擋墻的強度、剛度，另外泵吸反循環(huán)是常用的方法為鉆孔灌注樁施工，鉆進效率高，樁孔質(zhì)量好，成孔的成本低。鑒于本人學識經(jīng)驗有限，本文雖然對鉆孔灌注樁施工方法有了一定的認識，但是要想更好在土木工程領(lǐng)域應用，尤其使用泵吸反循環(huán)方法鉆進成孔還需要進行大量的研究。參考文獻[1]胡延贊.鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制與檢測[J].四川水泥,2022(05):197-198+205.[2]王荔武.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在房屋建筑工程中的應