解超军
四川乐汉高速公路有限责任公司 四川乐山 614000
摘要:随着我国科研经济的迅速发展，我国对各种施工工艺有着严格的要求，只有充分了解每个工程项目的工艺流程才能从根本上保证施工的质量，为我国工程建设的发展打下夯实的基础。最近几年，钻孔灌注在我国公路桥梁、水利工程等一些工程项目中得到了普遍应用，因为它具有抗震能力强、承载性能好、施工噪声比较小的优点，在一定程度上还可以解决软土地基引起的一系列问题，所以它在各类土木工程中都得到了很好的使用效益。本文主要对钻孔灌注桩施工工艺在水利工程和桥梁工程的应用进行分析，对施工工艺存在的不足之处提出合理解决策略，从而推动钻孔灌注桩施工工艺的良好发展。
关键词：钻孔灌注桩；施工工艺；工艺流程
1 引言
我国各种土木工程的施工工艺和施工技术对经济和社会的发展起着至关重要的作用，其中钻孔灌注桩施工工艺在我国的各类土木工程中就得到了广泛的应用，这种施工工艺在工程项目建设中算是比较完善、比较好的一种施工技术。但是钻孔灌注桩施工工艺也是一项复杂难度系数比较大的工程，容易受多种因素的影响，如：地层土质、混凝土的强度性能、钻孔和灌注的技术等，所以在施工的过程中要充分了解施工工艺的每一道程序、严格要求施工技术，这样才能防止工程出现质量事故，保证我国工程建设的稳定发展。
2 钻孔灌注桩的施工原理及使用范围
钻孔灌注桩的基本原理是采用回转钻机来制造泥浆护壁成孔，可以利用泥浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮，可以减小槽、孔壁出现坍塌的可能，而孔内的大部分土会被切割搅拌成泥浆，这样把大部分土可以很简单的从泥泵中排出，等泥土排出之后进行焊接钢筋制作钢筋笼，然后用汽车把钢筋笼吊装在孔内，最后使用导管法把搅拌好的混凝土进行灌注，这就是钻孔灌注桩施工工艺的大致过程。另外钻孔灌注桩施工工艺使用范围也比较广，在各类工程中，这种工艺比较适用于桥梁桩基的施工、水利工程项目、建筑工程项目，还有一些重大型工程的基础施工。对于粘土地层、黏性壤土地层，这种比较复杂的地层条件也可以采用这种施工工艺增强地基的承载力。
3 钻孔灌注桩的施工工艺流程及注意事项
3.1 成孔施工流程
一、定位放样。首先相关工作人员要充分了解、分析设计图，然后根据设计图对施工现场进行勘测，了解周围环境及施工的大概位置，然后测量人员使用全站仪测量放样点，这样可以减少失误、精确到各桩的中心位置，与此同时尽可能的设置各桩中心放样点的纵、横方向位置的标志以及护桩标志，最后经过监理单位准确无误的检测之后，承包单位就可以对工程项目施工，为了减少工程项目出现错误，施工的过程中要进行多次复测。二、护筒的设置。①一般情况下，护筒使用的材料是壁厚为4毫米的钢护筒，它的内直径超出钻头直径100mm150mm左右，另外在护筒的上端还需要设置一个出浆口，其大小40cm×40cm。②护筒的高度大约比施工平台高10cm到30cm左右，它的下端用泥土在四周回填，逐步矫正桩的各个位置之后用线拉出桩中心交叉垂直线，同时用有颜色的漆料标记护筒的位置，施工时为了保证施工的准确度要进行多次复测。对护筒底进行标高时，要保证护筒底的标高不能小于或者等于地下水位的标高。对护筒进行掩埋时，要综合考虑桩径、钻孔等一些影响因素，通常情况下护筒埋在1.5m左右的深度，以此来提高护筒的使用质量。三、钻机就位。钻机施工前需要对它的施工位置进行合理的设计，位置确定之后对它的进行垫层处理，然后搭建施工平台，整个过程要保证钻机的平稳、牢固。每班要工段长进行严格的检测至少3次，一旦发现出现异常的运行情况及时改正。四、泥浆的制作。泥浆的制作过程是人工操作的，首先在孔内加入大量的粘土，然后采用一定的转速、转压进行造浆，同时还要保证泥浆的强度性能，然后进行钻进处理，在整个施工过程中保证泥浆的参数符合条件、缩径的大小以及混凝土的灌注量。而这个施工工艺冲洗液系统的主要是由泥浆池、沉淀池以及排水池构成，这个冲洗液的循环系统需要在成孔的整个过程可以进行清渣、沉渣、排出泥浆，为了保证泥浆的强度性能要对泥浆进行合理的清理，同时每班还要进行严格的检测，检测次数至少三次，沉渣和废渣要及时处理掉。五、钻孔。钻孔旋转的方向是正循环，采用的是三翼单腰带刮刀的钻头正旋转成孔，周围的土可以回收利用回填成护壁，当钻头正方向旋转两次之后就对钻孔进行一次清理。钻孔之前要严格检查钻头的直径有没有达到桩柱直径的要求，施工后还要多次审核桩的位置、孔的大小和桩孔要求的大小是否一致。钻进之后还要严格按照一定的转速、压力、泵量进行施工，下表是我国钻孔灌注桩施工工艺的相关钻压、钻速参数
六、清理孔隙。当钻孔结束之后，就需要对孔的周围进行清理，这时孔头从最低端向上需要提高50cm左右，进行一次清孔；放置导管时还需要进行清理一次，来保证桩孔的使用质量，与此同时还要保证泥浆的相对密度、含砂量、粘度符合相关检测指标，钻孔达到工程设计的深度时， 灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指标需要和以下几点相一致：1端承型桩的沉渣厚度≤50 ㎜；2 摩擦型桩的沉渣厚度≤100 ㎜；3 对抗拔、抗水平力桩的沉渣厚度≤200 ㎜，4嵌岩灌注桩时沉渣厚度≤50㎜；所以整个施工过程要严格要求沉渣的厚度。
3.2 成桩的施工工艺流程
一、钢筋笼的制作过程。首先需要根据施工设计图纸切割合适的长度，对钢筋笼进行连接时，主要有捆绑搭接与机械连接两种方式，由于我国使用的钢筋直径都比较大，所以钢筋的衔接方法一般都采用机械连接，这种连接方法安全、可靠同时还具有直观、环保的优点，所以施工的过程中要对钢筋直径的大小进行测量注明是否采用机械连接，其中直螺纹连接是经常被采用的一种连接方式。相同截面进行连接时，连接的钢筋的根数不能超过1/2，接头之间的距离至少要达到35d，另外还需要在钢筋笼构架的外侧设置一定厚度的钢筋作为保护层，在骨架上端的两侧需要设计吊环。
二、钢筋笼的放置。对孔清理之后需要放置钢筋笼，首先对钢筋笼进行审核，保证钢筋笼的符合工程的设计要求，然后用汽车吊装钢筋笼到钻孔中，要保证放置的位置处于孔中心，不要碰到孔壁，另外还要要用枕木支撑吊筋和压杆的横担，防止压到护筒上导致孔壁坍塌。三、放置导管。放置导管时，对导管的选用有着严格的规格，一般选用直径为250mm，导管之间的衔接采用的方式是丝扣连接，连接时要保证接口清洁，可以保证衔接紧密无漏缝。对于导管的长度，通常情况下采用的都是3m的导管，除了最后一节导管和中间的调节导管不需要是3m。放置时还需要对它进行检漏，然后根据孔的深度对导管试水压看是否符合设计要求，检查无误放置导管要和孔底保持0.3m到0.5m左右的距离。四、灌注混凝土。进行第二次清孔以后要保证沉渣的厚度符合设计要求，然后把符合强度性能的混凝土灌注到孔内，首次灌注的混凝土要达到导管1.0m的高度，达到1m以后
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降低灌注的速度，达到4m时要把导管向上提2m，然后用原来的速度灌注。当灌注达到桩的上端时，要使灌注的高度比设计的高度高出50~100m，然后重敲检测桩柱的标高及强度性能，最后核查灌注是否精确、清理现场。五、对桩头、桩柱进行清理，同时对它的强度性能进行检测，因为不同的地质条件采用不同的桩，例如土层较厚，岩石较少，上面的结构反力不是特别大的情况采用摩擦桩，因为只需要依靠桩周围土的摩擦力就可支撑垂直荷载，所以使用嵌岩桩是比较浪费。而对于岩石埋的比较深，地基强度比较好的，一般采用嵌岩桩，柱底支撑在岩石和硬土层中承受能力比较好。所以最后需要对桩头桩柱进行检测选择合适的桩类型。
4 钻孔灌注桩施工中出现的问题及解决对策
4.1 处理断桩的措施
一、当混凝土灌注量比较少或者钢筋笼埋的深度不符合要求，就会出现断桩现象，这时需要把钢筋笼拔出，重新钻孔处理，把里面的混凝土、砂、石以及沉淀物排出，达到设计的深度之后重新吊放钢筋笼、导管，最后重新灌注。二、进行混凝土灌注时，在后期可以把导管拔出清洗，在导管底部加个底盖阀，然后在导管内注入混泥土，把灌满混泥土的导管插入在孔内混凝土的深度达到1~2m以下，剪断底盖阀的吊绳同时向上提导管使混凝土排出，然后再继续灌注混凝土直到符合设计的高度。
4.2 钻进成孔出现的问题
在钻孔的时候，为了保证孔的准确性，钻机在合适位置设置底架钻头，使钻杆的中心和护筒中心对准一致、与地面还要垂直，和护筒中心的误差不能超过50mm，钻进的过程中要保持匀速、按照一定的参数施工，保证成孔与地面垂直。钻孔时会出现三种不利的情况：一、缩孔。当转速快、转压大时，淤泥会从土层中流向钻孔导致缩孔。对于这种情况只有钻速减慢到无压状态空转才能不发生缩孔。二、坍塌。由于没有对工程周围的环境、土质层充分了解，导致施工坍塌。如果成孔时出现坍塌就放弃该桩位或者回填，如果灌注时出现坍塌就回填密实，重新钻进灌注，如果是因为泥浆的强度不够而坍塌就重新设置它的配比到符合要求为止。三、沉渣、泥皮厚度不合格。当沉渣的厚度不符合要求时就会导致地层的承载力不合格，因此要严格控制沉渣的厚度。同时还有控制泥浆的比重在1.03-1.10之内;黏度在17-20Pa.s范围内；含砂率小于2%；胶体率大于98%，泥浆的比重应该在1.03-1.10之间，否在就会影响整个桩的强度性能和承载能力，所以选择合适的泥浆配比对钻孔灌注桩施工工艺具有重要意义。
5 结束语
综上所述，钻孔灌注桩施工工艺已经运用到各种工程项目中，而且还适用于多种复杂的土层，对于一些壤土层可以很好的成孔、孔壁也很稳固，所以取得了不错的经济效益，因此我国需要加大对钻孔灌注桩施工工艺的研究分析力度，从而可以进一步的完善钻孔灌注桩的施工工艺，为我国工程项目的发展奠定基础。
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论文作者:李达新
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/5
标签：钻孔论文; 导管论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 沉渣论文; 施工工艺论文; 混凝土论文; 《防护工程》2018年第18期论文;