浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工技术

　　摘要：钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本低、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁领域。本文就公路桥梁钻孔灌注桩的施工技术进行了探讨。
　　关键词：公路桥梁，钻孔灌注桩，施工技术
　　1、前言
　　钻孔灌注桩的施工大部分是水下进行,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失、不良的社会影响。结合桥梁钻孔灌注桩的施工过程，就公路桥梁钻孔灌注桩的施工技术进行了探讨。
　　2、施工准备和钻孔过程中的控制
　　2.1准备场地
　　施工前应将场地平整好，以便安装钻机进行钻孔。在场地平整好后，放好桩位，在桩位上插入钢钎后用混凝土浇固之;并在桩周设置护桩。
　　2.2埋置护筒
　　埋设护筒的目的除了固定位置外，主要是隔开地面水，并在钻机内造成一定高度的水头，增加孔内静水压力，以稳定孔壁，并保持钻孔内泥浆表面高程，防止坍孔。在施工现场水位较深时一般采用钢护筒。钢护筒直径大于设计桩径的20～40cm，埋设入土深度在1.5m以上，高出水面(或地下水位)或施工水位1.5～2.0m，高出地面200mm，护筒中心应与桩位重合，误差不大于10mm，并经监理检查核实后方可在其周边填土嵌固。在遇到个别桩基护筒为砂层或淤泥层时，应填筑部分粘土，并夯填密实，以防止回填不密实而漏水。
　　2.3钻机的安装就位
　　安装桩机的地基需足够稳固。对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。
　　2.4制备泥浆
　　钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。
　　2.5钻孔
　　泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺，对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要，调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度，注意水头的调整，钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录，应尽量减少不必要的停钻次数和时间，被迫停机时，要把钻头提出孔外，以免沉渣时间太久，卡死钻头而导致各种事故。
　　2.6成孔
　　为了确保钻孔质量，要求成孔的孔位中心偏差不大于10cm，对孔径、孔位倾斜度误差不得大于1%孔深。采用高度为钻孔直径的5倍，外径与钻头直径相同，以钢筋制成的笼式检孔器，用片石压重后进行下沉检查，若不能顺利下沉至设计标高，说明孔径、孔深不足或孔位偏斜，可回填重钻，以确保成孔质量。当钻进中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层时，钻头所受阻力不均，会出现弯孔，影响钢筋笼的吊装和桩的质量，应回填粘土、砂卵石至弯孔以上1.0m，弯孔以上1.0～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，此时不宜用冲击钻头直接修孔，以免卡钻、坍孔。钻头直径磨耗达1.5cm时应及时更换修补，防止缩孔。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。
　　2.7清孔
　　在确定桩长、直径和垂直度无误时，要及时进行清孔，清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层，尽量减少孔底的沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。首次是成孔结束后，让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣，尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求，且泥浆比重降到1.1～1.2以下;第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔，使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为:含砂率小于4%，相对密度1.05～1.2，粘度为17～20Pas。清孔时要抓紧时间，防止时间过长，而引起沉淀过厚，或者引起坍孔。
　　2.8钢筋笼骨架的制作及下放
　　根据设计要求制作钢筋笼，施工中应除锈、整直，根据骨架的长度，主筋尽量用整根钢筋，如须接头，应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度，电焊长度、宽度和厚度应符合要求。钢筋笼入孔定位标高允许误差+5cm，灌注完后，桩上部混凝土初凝，应撤除钢筋笼的固定设施，使钢筋笼同混凝土一起收缩。钢筋笼吊装就位，应与孔壁保持设计的保护层距离，可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置4个钢筋耳环。
　　3、混凝土灌注施工的技术要点
　　水下混凝土施工的隐蔽性强,很容易产生松散、离析、缩颈等质量缺陷,因此,必须着重控制水下混凝土的浇注质量,包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。
　　3.1完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑,不宜过长；混凝土的浆体浓度要恰当,浇灌量不得低于设计值,不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
　　3.2导管口距孔底要保持400mm左右的距离,旋转时要精确测量,反复校核。当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后,应将导管缓慢下降100-200mm,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大,以保证底层的混凝土质量。
　　3.3在灌注过程中,要严格把握施工进度和时间,经常地略微提升导管,以使混凝土均匀注入。导管埋入混凝土的深度一般控制在1-3m之间且不得<1m,每间隔15-20min,要对混凝土面和导管沉入深度进行一次测量和校核。
　　3.4若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象,一般是由于材料规格或配合比选取不当,或者是因为导管漏水漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大、流动性降低造成的,要分清原因有针对性地加以解决,切不要无控制地靠提管消除堵塞。
　　4、质量保证措施
　　公路桥梁桩基质量直接影响到上部结构的稳定与安全。除了规范要求以外,应强调以下几点:①对质量控制应以预防为主,在施工前做好充分的准备工作,制定相应的防范措施,并责任到人。②严把队伍进场关。采用一流的人才,先进的工艺,过硬的设备进场,为优良工程打下坚实的基础。③严把检测关。公路桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要检测手段。对承担桩基检测任务的单位和个人进行资格审查,逐根桩做超声波检测。对处理后的缺陷桩做二次检测,以确保成桩质量及工程的安全性。
　　5、结束语
　　综上所述，钻孔灌注桩施工中，严格按照规范要求施工,切实加强质量管理意识，要保证钻孔灌注桩的施工质量，必须强调现场人员要有高度责任心，对钻孔灌注桩施工的每个细节、每道工序都要做到严格控制，以防为主，从严控制，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样钻孔灌注桩的质量控制才能得到保证,避免各种事故的发生。
　　参考文献：
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