摘要：大直径深孔灌注桩施工技术由于其优良的技术特性，在我国沿海及地形、地貌相对复杂的地区的基础工程项目中得到了广泛的推广和应用。对于山区陡崖的地段，大直径深孔灌注桩的施工技术要求更是越来越高。
关键词：陡崖地段；大直径；深孔灌注桩；施工技术
1 引言
在商品经济快速发展和城市化进程日益推进的今天，交通业的发展也越来越迅速，人们对于现代交通的质量要求也越来越高。大直径深孔灌注桩技术作为目前施工最重要的技术之一，其施工质量的好坏直接关系到整个工程的质量，因而，钻孔灌注桩是实现有效的质量控制的关键性环节。本文对旋挖钻钻孔灌注桩施工技术及质量控制措施进行了详尽的分析和研究，希望能为日后的山区基础交通工程提供一定的借鉴和参考。
2 旋挖钻钻孔灌注桩施工技术
旋挖钻钻孔灌注桩施工技术主要包括以下工序：
2.1 桩位放样
依据设计资料，复核桩位轴线控制网和高程基准点。确定桩位中心，以中心为圆心，以大于桩身半径一定距离在四周设立十字护桩，做好标记并对标记做好防护。钻机就位后开钻前对桩位进行复核，复核时采用双人双机法，保证桩位误差在设计及规范要求范围内。
2.2 埋设钢护筒
护筒的作用是：固定桩孔位置，防止地面水流入，保护孔口，增高桩孔内水压力，防止塌孔，成孔时引导钻头方向。护筒用一定厚度的钢板制成，内径比钻头直径大一定尺寸，护筒顶面需高出地面一定距离。护筒埋设采用挖坑法，埋设钢护筒时应通过十字护桩放样，把桩机钻孔的位置标于孔底。再把钢护筒吊放进孔内，找出钢护筒的圆心位置，用十字线固定钢护筒顶部或底部，然后移动钢护筒，使钢护筒中心与桩机钻孔中心位置重合。同时用水平尺或垂球检查，使钢护筒竖直。此后即在钢护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土，要分层夯实，达到最佳密实度。
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图2-1 埋设钢护筒
2.3 钻机就位
旋挖钻机自重较大，桩机就位前将桩机位置的地面平整、夯实，要求地基承载力不低于一定应力值，避免地基局部受力产生不均匀沉陷，影响钻机稳定性和对孔壁产生压力。下方可支垫路基箱，增加地基承载力。
2.4 钻进成孔
钻进中应严格按规范操作，建立岗位责任制、交接班制度、质量检查制度等。钻进中若出现坍孔、涌砂、掉钻等异常情况，应及时分析事故原因，作出判断，立即处理。采用牙轮或滚刀钻头钻进硬岩时，要采用配重加压，配重数量视不同口径和地层情况而定。
旋挖钻的钻进是用动力头驱动钻杆和钻头旋转，利用钻头下端的切削刃对土层进行切削破碎，切削的土体被挤进钻斗，装满后将钻斗提出孔口，旋转钻机底盘然后反转，并开启钻斗阀门，将土体排放到地面，然后装在汽车上运走。这样通过钻斗的旋转、削土、提钻、甩土，多次反复作业而成孔，直至孔底标高。
钻进过程中应及时收集保存渣样。每钻进一定深度或地层变化处，应在钻头中选取钻渣样品，查明土类并记录，及时排除钻渣。同时注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层并记入记录表中以便与地质剖面图核对是否一致，如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。
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图2-2 旋挖钻钻进成孔
2.5 检孔（探孔器法及成孔质量检测仪检测法）
钻孔达到设计深度后，对倾斜度、孔位、孔径进行检查，检查方法（探孔器法）如下：
1）倾斜度：将探孔器下放到孔底，视垂直下放探孔器的钢丝绳为成孔中心，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不得大于相应规范值。
2）孔位：将探孔器下放到护筒底口处，视垂直下放探孔器的钢丝绳为成孔中心，同时恢复钻孔设计中心位置，从横桥向、顺桥向测量吊探孔器钢丝绳与设计中心水平距离，偏差不得大于相应规范值。
3）孔径：采用直径与设计桩径相同的圆形探孔器，当探孔器能顺利下放到孔底，孔径合格。
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图2-3 成孔质量检测仪检测
2.6 清孔
清孔采用正循环或反循环清孔，端承桩孔底沉渣不宜大于50mm，摩擦桩孔底沉渣不宜大于300mm，摩擦端承、端承摩擦桩不宜大于100mm。
2.7 钢筋笼下放安装
钻孔灌注桩施工中，钢筋笼的吊放应注意以下事项：
1）桩基钢筋笼直径大，钢筋笼在运输的过程中，为防止钢筋笼运输过程中掉落、变形，在平板车上支垫方木进行限位，同时采用钢丝绳或帆布绳进行固定。
2）钢筋笼吊装时，因钢筋笼整体较重，考虑吊装的方便性，采用十字吊具进行吊装，吊具采用工字钢和钢板加工制作，加工的焊缝要平整、牢固。
3）吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位，轻放、慢放，不得左右旋转，若遇阻应停止下放，查明原因进行处理。严禁高起猛落，强行下人。
4）分节制作的钢筋笼在孔口焊接时，上下两节主筋位置应对正，使钢筋笼的上、下两节轴线一致。
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图2-4 钢筋笼下放安装
2.8 混凝土灌注
钻孔灌注桩施工中，混凝土灌注应注意以下事项：
1）根据桩孔直径确定导管直径，导管使用前应进行密封试验，试验压力值大于一定值，导管连接光滑、可靠。安装导管时，其导管底口距孔底以300～500mm为宜。
2）宜用水泥隔水塞或插板隔水塞，隔水塞位置应在泥浆面以上400mm处。
3）根据初灌量确定漏斗体积，初灌量确保导管埋深大于一定距离值。
4）灌注时，应先配制一定量的水泥砂浆置于隔水塞上面，然后按混凝土配比灌注。并测定初灌量埋管深度，做好钻孔灌注桩混凝土灌注记录。
5）测锤是检测混凝土面的工具，规格为φ75mm×l00mm的普通钢材，其重量以大于2.5kg为宜。
6）初灌量正常后，应连续不断地进行灌注，中间间断时间不宜过长，灌注过程中，应经常用测锤测混凝土面的上升高度，保持导管埋深在2～6m。
7）拆卸导管时轻提、慢放，防止导管刮、提钢筋笼。灌注完毕及时清洗导管。
8）为了保证桩头混凝土质量，避免桩头混凝土不密实，松散等情况，在灌注混凝土时比桩顶设计标高多灌注了一定厚度的混凝土，待灌注完成后，混凝土达到一定强度后必须清除超高部分。在清理桩头时应当注意，不得损坏预留钢筋和声测波纹管，混凝土渣不得掉入声测波纹管内，建议人工用风镐清理。清理至桩顶设计标高后，应冲洗干净，保持桩顶面粗糙，有利于与墩混凝土的衔接。
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图2-5 混凝土灌注
3 旋挖钻成孔的质量控制
3.1 钻孔桩质量标准
1）成孔后必须清孔，测量孔径、孔深、孔位和沉淀厚度，确认满足设计或施工技术规范要求后，方可灌注水下混凝土。
2）水下混凝土应连续灌注，严谨有夹层和断桩。
3）嵌入承台的锚固钢筋长度不得小于设计规定的最小锚固长度要求。
4）应选择有代表性的桩用无破损法进行监测，重要工程及重要部位的桩应逐根监测。设计有规定或对桩的质量有怀疑时，应采取钻取芯样法对桩进行监测。
5）凿除桩头预留混凝土后，桩顶应无残余的松散混凝土。
3.2 成孔检测质量标准
1）混凝土桩成品质量直接影响工程整体的质量与安全，成品后必须检查，严格按照《公路桥涵施工技术规范》和《公路工程质量检验评定标准》办理。严禁出现断桩、破桩。
2）质量要求：混凝土强度必须符合要求，无断层和夹层、桩尖标高不高于设计标高。桩头预留凿除部分无残余松散层和薄弱混凝土层。
3）加强灌注成孔桩质量检验，成孔质量检验主要包括：桩位偏差、孔径、倾斜度、孔底沉渣厚度和孔深等。
表3-1 钻孔桩检测质量标准
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3.3 钢筋骨架加工质量标准
1）钢筋、机械连按器、焊条等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。
2）冷拉钢筋的机械性能必须符合规范要求，钢筋平直，表面不应有裂皮和油污。
3）受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量应符合施工技术规范要求。
4）钢筋安装时，必须保证设计要求的钢筋根数。
5）受力钢筋应平直，表面不得有裂纹及其他损伤。
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表3-2 钢筋骨架质量标准
3.4 桩基混凝土控制标准
1）桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。
2）旋挖成孔达到设计深度后，应及时进行孔底处理，必须做到无松渣淤泥等扰动软土层，使孔底情况满足设计要求。
4 结论
综上所述，由于灌注桩施工技术本身所具有的特点，使其施工过程中存在一定的特殊性和隐蔽性，而其桩体施工技术的优劣又对主体工程起着至关重要的作用。这就需要我们在工程实践中，除了依靠对施工过程的全面控制以外，现场管理人员对整个施工工序流程也要了如指掌，熟知质量控制和检验的要点，严格督促相关操作人员按工艺、按规程施工，从而达到预期的质量控制目标。
参考文献：
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[2]马建勇，孙艳明 《中国公路学会桥梁和结构工程分会全国桥梁学术会议》 2005年；
[3]《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2017）；
[4]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011；
[5]《工程测量规范》（GB50026—93）；
[6]《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2010）；
[7]《钢筋机械连接用套筒》（JG/T 163-2013）；
[8]《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）。
论文作者:郭永兵,方铁桥,荣伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：钢筋论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 导管论文; 直径论文; 桩头论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第31期论文;