摘要：在我国经济的繁荣发展时期，交通行业的建设也紧锣密鼓地开展着。在城市化建设中，也加大了桥梁工程的建设进程。在桥梁工程的施工中，桩基础的施工质量在很多程度上影响整个桥梁质量。本文主要分析桥梁工程施工技术，并提出桥梁工程施工中钻孔灌注桩结构具体施工技术方案，希望能够提高桥梁的建设质量。合理的基础桩是保障建筑物安全施工关键。
关键词：桥梁工程 钻孔灌注桩施工技术
前言
在桥梁工程的施工过程中，桩基施工质量是其中的一个关键环节。要想保证桥梁工程能够按质按量完成，做好深基坑围护施工，保证桥梁的基础施工质量。本文以金山新城公共绿地项目中的战斗港桥建设为例，介绍基于桥梁的深基坑围护结构施工。战斗港桥属于人行桥，该桥梁跨越规划河道战斗港，规划河口宽度为40m，新建桥梁跨径为（15+15+15）米，属于简支梁桥。
一、桥梁桩基础结构类型
1.预应力管桩基础
预应力管桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。广泛应用于高层建筑、桥梁、高铁等工程。桩是竖直或微倾斜的基础构件，它的横截面尺寸比长度小得多。设置在岩土中的桩是通过桩侧摩阻力和桩端阻力将上部结构的荷载传递到地基,或是通过桩身将横向荷载传给侧向土体。
2.钻孔灌注桩基础
钻孔灌注桩式围护结构是施工现场利用机械钻孔形成桩孔，并且在其内部放置灌注混凝土和钢筋笼制作而成的桩。钻孔灌注桩式围护结构特征是不会出现挤土现象。出现的变形较小，有较好的支护稳定性，较大的刚度和较高的墙身强度。同时在施工过程中没有不会出现噪声污染，也没有强大的振动，对周围环境产生的影响相对比较小比较适合在城区内或附近施工。但是桩和桩之间通过围檩和桩顶冠梁形成一个整体，其相对的整体性较差，在特殊工程中使用时要慎重。
3.沉井基础
埋深较大，整体性好，稳定性好，具有较大的承载面积，能承受较大的垂直和水平荷载。此外，沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水围堰结构物，其施工工艺简便，技术稳妥可靠，无需特殊专业设备，并可做成补偿性基础，避免过大沉降，在深基础或地下结构中应用较为广泛，如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、高层和超高层建筑物基础等。但沉井基础施工工期较长，对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象，造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，也将给施工带来一定的困难。
4.地下连续墙基础
地下连续墙利用挖槽设备沿深开挖工程周边轴线，在泥浆的护壁基础上挖出一条狭长深槽，在实施清槽后，槽内吊放进钢筋笼，利用导管法实施水下混凝土灌注，从而形成钢筋混凝土的墙壁。地下连续墙的优势是墙体的刚度较大，在施工过程中噪声较小、振动也小，不会对周边地层造成过大干扰。地下连续墙适合在多种土层中应用，除了大颗粒的卵砾石、孤石等障碍物会对成槽效率造成影响之外，其他的地层比如无黏性土、黏性土等都能够高效率成槽，有较好的应用效果。
二、钻孔灌注桩在桥梁工程中的运用
战斗港桥中选用的桩基础是钻孔灌注桩，其施工技术较为复杂需要在实际操作中认真对待每一个环节。
该桥梁工程采用的是钻孔灌注桩式桩结构。要求钻孔灌注桩的钻孔深度在达到设计要求后，需要马上实施清孔，实施清孔之后孔内的沉淀土厚度要在10cm以下。第一次清孔完成后发下钢筋笼，之后实施第二次清孔，并且将第二次清孔作为主要，之后要确保在1个小时内实施混凝土灌桩。如图一所示是该桥梁工程桥台桩的桩基础图，其加灌高度是105cm,桩头伸入盖梁深度是10cm,凿除桩头是95cm。如图二所示是该桥梁工程的桥墩桩，加灌高度是105cm，凿除桩头是105cm.钻孔灌注桩内的主筋要和立柱主筋焊接，焊接方式是双面焊，焊接接头要错开至少50%。
图一：桥台桩桩基础图
图二：桥墩桩桩基础图
1.施工前准备工作
在正式施工之前，需要做好施工准备，包括：（1）对桩位进行测定。依据桥梁建设单位所提供基准点，通过全站仪放出控制点、轴线和桩位，同时由监理对测量结果做符合审批；（2）实施护筒埋设。为避免钻孔变成塌孔，利用挖埋法在浅水、旱地中桩基中埋设护筒，利用打入法在深水处中桩基埋设护筒，护筒用钢板制作，其内径要比钻头直径大；（3）安装钻机；（4）制备泥浆并进行循环净化。造泥浆的材料一般使用的是优质粘土，为了保证泥浆较高成孔质量、较好护壁效果、较少沉淀、稳定性能，可以加入一些碳酸钠纯碱[5]。制备和循环分离泥浆的系统由沉淀处理器、分离器、泥浆池、搅拌机等组成。
2.钻孔
钻孔灌注桩的钻孔方式有两种：反循环旋转式钻孔和反循环冲击式钻孔，本文主要介绍反循环冲击式钻孔。
（1）反循环冲击式钻孔
首先，在开钻之前将泥浆灌注到孔内，依据土层情况制定泥浆的相对密度。如果孔里有水可以直接将粘土投入，之后用冲击锥反复冲击制造泥浆。由于护筒底脚下方约3米的范围之内土层较松散，在施工时要认真对待，在开孔中，为避免孔壁残存钻渣，在钻进5米左右后要进行循环抽渣；其次，在钻进中，要依据土层不同使用不同钻进方法；第三，钻孔要连续进行，如果因为事故必须停钻时要把钻头提离距离孔底5米以上，避免出现塌孔埋钻。在钻进时，要对土层变化进行及时检查和记录，如果出现地质情况和设计不同，要及时上报，在解决后在继续钻孔；第四，在钻进时，孔内水位要保持在地下水平以上1.5到2米，比护筒顶面低0.3米，防止出现溢出。
（2）检查成孔
首先要检测孔形和孔径。在桩孔成型后，下入钢筋笼之前检测孔径，检测工具是依据桩径做成的笼式井径器，其外径比钢筋笼直径多100毫米，长度是孔径三到四倍；其次，检测孔深，普遍采用的是标准锤进行检测。
3.第一次清孔
钻孔达到设计的高程后，检查其竖直度、孔位、孔深、孔径等，在确认合格后实施第一次清孔。清孔使用的方法是抽浆换浆法，其具体操作是：把钻头提到距离孔底20厘米处，使用稍高钻速转动钻头，一方面通过泥石浆实施抽浆排出孔内的钻碴混合物、孔底泥浆等，另一方面是将通过泥浆池净化的泥浆补充进孔内，直到清除干净孔底的钻碴。
4.制作安装钢筋笼
（1）灌注桩钢筋笼的主筋与主筋连接采用焊接或者机械连接（钢筋直径大于20mm），双面焊缝5d（d为主筋直径），单面焊缝长10d，主筋接头间距应大于35d，并在同一连接区段上的接头不得多于主筋总数的50%。焊接要对称操作，操作完毕应敲打除去焊渣，以消除温度应力。
（2）钢筋笼的主筋与箍筋采用焊接，不设弯钩，主筋与箍筋焊成钢筋笼骨架。钢筋笼入孔全过程应保持垂直，防止产生弯曲变形，并设保护层垫块，遇阻时不得强行下放，应采用措施保证保护层的厚度及笼底标高在允许范围内。灌注桩的主筋保护层厚度不得小于50mm。加劲箍与主筋焊接完后，箍筋与主筋之间依设计要求进行点焊。
（3）钢筋笼是在场内通过分节制作完成，采用的方法是劲筋成型法，加劲筋被设与主筋内侧以免对螺旋筋的绑扎造成阻碍。鉴于钢筋骨架大、重量大，使用了分节制作的方法，在转运后再安装，在转运中要保障钢筋笼不发生变形，以免影响其质量。钢筋笼的连接方式是焊接或者利用直螺纹套筒来连接。钢筋笼骨架要下到设计标高，在孔中心定位，才算是安装完成。在定位后，四个小时内浇筑混凝土，以免出现塌孔。
5.下置灌浆管
（1）配管长度应大于孔深，导管底部离孔底≤0.4m，先下长的后下短的。
（2）接头必须放防水胶垫，连结螺杆必须对称上紧，试水压力0.6～1.0mpa，不漏水为合格，严防漏水和操作过程中发生事故。
（3）管与管之间采用丝牙连接，外面螺纹处用止水胶带包裹，并牢固拧紧密封，注浆管触至孔底即往上顶，即说明注浆管已触及底部淤泥内，将注浆管插入孔底200-300mm。
（4）下好管后，量孔深如沉渣在允许范围（≤50mm）内就接漏斗灌注混凝土，如沉渣厚度超过规定时应进行第二次清孔，符合要求后才能灌注。
6.第二次清孔
在钢筋笼安装和水下混凝土浇筑之间有较长时间间隙，孔底出现了新碴，在钢筋笼安装完成和导管放好后，要使用导管实施第二次清孔。清孔方法是导管顶部设置一个皮笼和弯头，用泵把泥浆压进导管，从孔底沿导管外对沉碴进行置换，在孔底泥浆等各项指标达到要求后，马上灌注水下混凝土。
7.水下混凝土灌注
（1）灌注桩水下混凝土必须连续灌注，不得中断。对可能发生的堵管，导管进水等事故情况，应预定处理措施及时进行处理，确保水下混凝土的浇注质量，导管底埋入混凝土面应保持2~3m，且不得小于1m，导管提升时，严禁将导管提出混凝土灌注面，严禁挂住钢筋笼。
（2）每根桩的灌注时间按初盘混凝土的初凝时间控制。灌注桩应控制最后一次混凝土的灌注量。当凿除桩顶泛浆后，必须保证暴露的桩顶混凝土强度达到设计强度等级。桩身混凝土灌注充盈系数（实际灌注混凝土体积与按设计桩身直径计算体积之比）不小于1.2。
三、总结
基于桥梁工程的钻孔灌注桩施工现场条件复杂，在施工中要掌握其技术要点，保证施工质量，从而确保桥梁的整体施工质量。
参考文献
[1]刘金砺.高文生.邱明兵《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》中国建筑工业出版社.
[2]刘建航.侯学渊.基坑工程手册[M]，北京：中国建筑工业出版社，1997.
[3]陈向力.试论钻孔灌注桩技术在建筑施工中的运用[J].施工技术，2013.
[4]彭建胜.钻孔灌注桩技术在高速公路桥梁施工中的应用[J].交通建设与管理.2014.
作者简介
胡兵：（1983.2---），男，汉族，河北省石家庄市人，江苏大学本科，中级职称。从事建筑工程领域工程管理及技术方面的工作10年，曾在中国核工业第五建设有限公司任职。
论文作者:胡兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 导管论文; 桥梁论文; 基础论文; 《基层建设》2018年第3期论文;