山西路桥第一工程有限责任公司 030006
摘要：探究冲击钻孔桩在软土桥梁基础中应用以及效果。结合某项桥梁工程实例分析可知，本工程采用冲击钻孔桩施工方案可知，各项施工效果均满足工程规范要求，但是，在实践过程中对钻孔、注浆以及工艺选择上有着较高的要求，并且在施工过程中控制各项施工技术指标是保证工程成功的关键，因此，在实际施工的过程中需要充分的重视这些内容。在软土桥梁基础施工过程中，应用冲击钻孔桩技术处理软土地基的效果非常显著，能在根本上将沉陷的问题解决，值得大力推广。
关键词：桥梁施工；基础；冲击钻孔桩；应用
前言
冲击钻孔桩在软土工程施工中，由于具备性能好承载力强等特点，能够有效的解决特殊的承载力，因此，在桥梁工程施工中应用非常广泛。在是在施工过程中，冲击穿孔桩收到不可抗拒的影响因素较多，如果缺少对施工质量的控制，在施工时任何一个环节出现问题，就会导致整体施工质量受到影响，因此，探讨冲击钻孔桩在软土桥梁基础施工中的重点，是保证桥梁基础质量的重要内容。
1.项目概况
某桥梁的结构形式为单柱两跨，上层部分为（40+40）T连续梁，两端部分与隧道连接，使用挂篮方式施工。由于本次桥梁工程量较小，一般是从一侧向另一侧施工，主要方式为：钻孔桩打基础→承台→墩台身→中墩0号块→挂篮安装→分阶段浇筑悬臂→边跨现浇→合拢段施工→拆除挂篮→桥面系施工→附属施工。根据施工区域的地质环境，钻孔施工一般会选择挖掘钻护着是冲击钻两种方式，使用吊车安装钢筋笼，搅拌站使用混凝土搅拌车供应混凝土，使用导管进行浇筑。为了能够适应当地的地理环境，使用的冲击式装置或者卷扬机提升钻头，从而完成钻孔。本次施工中的具体钻孔桩施工方式如下图1所示。
图1 钻孔灌注桩施工示意图
2.施工准备阶段
首先应该保证准备阶段工作充分完成，其主要包含钻孔的准备工作，也就是桩位测量、放样、制作和埋设护筒；施工材料以及机械设备的准备。本工程使用护筒是由8～10mm钢板组成，其直径较钻头大出200mm。
图2 钻孔桩施工工艺流程图
3.钻孔施工
在钻孔施工的过程中，需要按照以下工序进行：
3.1场地平整
开始施工前，根据需要将场地进行平整压实，保证其各项指标符合工程需要。
3.2设置护筒
护筒材料一般为钢材，挖掘法进行，并且保证其周围基础结实。护筒一般超出地表30cm，一般位于无水或者浅水区域，粘性土通常为 1.0m～1.5m；砂性土应该高于1.5m，有效的避免护筒周围环境出现坍塌现象。相邻的桩距离如果小于桩体直径的4倍，那么就要选择跳桩施工或者在一个桩体完成的36小时后施工。
3.3泥浆准备工作
为了保证泥浆的整体质量，应该在施工过程中制作贮浆池和沉淀池。同时使用泥浆槽和泥浆泵进行输送。如果使用粘土进行护壁，那么其性能指标必须符合相关标准。
3.4钻机设置
护筒和砂浆准备完毕之后，使用一台8T吊车与人工合作将钻机放到制定位置上，同时放置好钻架与揽风绳。钻机放置在制定位置之后，需要将机座放平，同时应该检查钻头和护筒是否在一条直线上。保证所有的尺寸都准确无误之后，再次进行最后的检查，其主要内容是钻杆的垂直度是否符合要求以及钻杆、钻头是否连接牢固可靠，还要保证其可以灵活运动，所有的准备工作完成之后，方可开始施工。
在施工过程中，为了能够有效的提高冲钻的质量，应该根据施工区域的土层进行适当的选择。根据本次施工的具体经验得知：不论施工中处于哪种风化岩，则都会选择的是大冲程的方式进行施工；不论是哪种砂层，则一般都会选择中冲程，而不会选择大冲程，应该大冲程会形成较大的塌孔；黏土则一般会选择中冲程。最终施工时会选择哪种方式，一般根据现场施工环境以及机械而确定，还要参考施工的具体人员等软件设施。
4钻孔质量控制
钻孔质量的优劣会直接影响灌注桩的质量，进而造成工程质量的好坏，此时应该注意如下几个方面：
（1）控制施工周边眼、辅助眼的位置和距离，不能肆意变更。
（2）准确定位钻杆，同时严格控制位置公差，保持在5cm以内。
（3）钻孔时，保证爆破之后的地形为漏斗形，此时可以方便去除残渣。
（4）钻孔时，应该封闭井中的钢筋笼，爆破开始时应该清除掉。
5 钢筋笼制作
先完成下料制作主筋，然后做箍圈。主要的制作方式是：选择5mm钢板，并且在其上面画箍圈直径大小的圆，焊接钢筋头，按照设计图纸下料、弯曲、焊接，根据图纸间距，通常在间隔2m距离焊接主筋，保证所有主筋顺直和间距，同时使用石笔进行位置标记，完成后即开始绑扎，采用梅花形状设置。最后完成保护筋的焊接。全部制作的步骤完成之后，进行验收，合格后即算完成钢筋笼。
制作过程中控制一下几个方面：1、钢筋搭接长度符合标准，尤其是焊缝长度、绑扎长度等等。2、提高焊接质量，焊后清渣。3、保证主筋顺直以及各加强筋的距离。
6水下混凝土灌注施工
水下灌注混凝土时，一般选择的是垂直导管施工的方式。其主要目的是保证输送中的混凝土与水分离开。管口部分的混凝土在不断浇筑过程中因为持续的向两侧分散而完成浇筑施工。其主要的施工步骤为：导管的放置（下部距离底面约10cm）——料斗及导管中根据需要浇筑一定量的混凝土——截断球塞吊绳（混凝土向两侧扩散，同时封住管口，形成堆积）——连续浇筑混凝土、玩不混凝土被内部的挤压升顶——浇筑混凝土的同时使用机械设备将导管提升（保持导管最下端一直处于混凝土中）——混凝土浇筑的高度与设计规范相同——将表层不合格混凝土去除掉，直至合格混凝土达到标高。浇筑水下混凝土时，导管最为关键，其直接影响整个工程的质量，在进行导管选择时，一般会按照如下几个方面进行选择：水深不足3m的，一般会选择Φ250，工程区域一般为 4平方米；水深在3~5m之间的，一般会选择Φ300，工程区域为5~15平方米；水深5m以上者一般会选择Φ300~500，工程区域为15~50平方米；如果施工区域的面积非常大，则一般会选择多根导管同时进行浇筑，可以提高施工效率。如果混凝土水下部分在10m以内，导管埋入的深度应该控制在 0.8m以上，如果深度在10~20m时，导管深入应该保持在 1.1~1.5。施工中关键点：①一次浇筑的混凝土深度应该控制其在h1以上，同时严格控制导管内部混凝土的高度；②向上提升导管时，应该保持匀速上升，切记忽快忽慢，同时避免导管出现左右晃动的现象，从而避免发生返水事故，造成工程损失。
水下浇筑混凝土的方式也可以叫做导管混凝土，主要的施工原理为混凝土自重的方式完成浇筑，而为了提高工程效率，也可以使用外部动力进行施工。选择水下浇筑的方式施工，必须保证水泥质量达标，并且严格控制水灰比以及骨料配比等参数，通常情况下含砂率应该控制在40～50％，粗料直径控制在3.8cm内，水灰比为0.44，根据工程实际情况，可以在混凝土中加入适当的缓凝剂等，这样可以保证其性能。浇筑过程中，应该根据工程实际需要做好准备工作，其主要内容如下：检查钢筋绑扎质量、位置确定、套筒水密性、套筒放置等等。施工中常见的问题及处理方式如下：导管直接一般选择为混凝土中最大砂石粒径的8倍，其距离通常设置为4.5m。为了避免影响工程质量的异物进入到管内，可以将管子底部堵住，第一次浇筑时可以将其冲开，保证混凝土抵达预定位置。
7结语
冲击孔桩因为大量使用在桥梁基础施工中，所以其具有非常重要的研究意义。本文以具体工程实例为研究对象，分析软土的具体特性，选择冲击钻孔的主要方式，将各个环节进行重点分析和讲解，以笔者多年的工程实践为主要依据，撰写本篇文章，希望能够提高桥梁基础的技术水平，为从业者提供一点参考意见。
参考文献
[1]刘海真．准朔铁路乌龙素沟特大桥冲击钻孔桩施工技术 [J]．山西交通科技.2009，（31）：26-29.
[2]万斌．冲击钻孔桩施工工艺分析及常见问题的处理 [J]．华北公路2009，（12）：115-117.
[3]黄泽林．冲击钻孔桩施工工艺环节控制 [J]．湖南交通科技，2010，35（03）：35~42.
论文作者:杜少飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/3
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 导管论文; 工程论文; 桥梁论文; 方式论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;