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摘要：我国当前正处在大发展时期，各种施工技术都在不断地发展和革新，在高速公路施工中，钻孔灌注桩技术得到了普遍的运用。钻孔灌注桩技术具有高抗震，高承受能力和施工噪音低等特点，从而消除了在高速公路建设中钻孔灌注桩所产生的噪声污染。但是这种技术在施工过程中往往受到各种因素的影响，因此要加强在施工过程中的管理，从而避免施工中产生的质量问题。鉴于此，笔者基于专业知识的学习与实践经验的总结，就钻孔灌注桩施工技术在高速公路桥梁建设中的具体应用进行简要分析，具有一定的参考性，盼为读者学习引用。
关键词：高速公路；桥梁工程；钻孔灌注桩；施工技术
前言
高速公路钻孔灌注桩可以说属于一个非常隐秘的施工，工程完成之后所进行的质量检查也比较困难。因此在进行施工的过程中也出现了很多没有办法事先去预计的因素，并且施工环节不但非常多同时也十分的复杂，所以在具体进行施工的时候需要严格参照施工过程中所提出的技术要求，如果不按照相关的要求去进行施工的话那么极有可能使得整体工程质量无法获得保证，这样也会为投资方带去非常严重的经济损失，并且产生一些不良的社会影响。
1 钻孔灌注桩特点分析
1.1适用性广
钻孔灌注桩施工没有特定的地质条件与地理要求，即可在陆地使用，也可在水域使用，其成桩工艺适用于泥土、砂石以及各种基岩；施工过程受季节气候影响较小，施工现场即可在旷野、山区、也可在城市与郊区；成桩直径可小到0.3～0.6m，可大至2～4m甚至更大。
1.2承载力强
钻孔灌注桩结构尺寸的设计可根据需要桩径、桩长与最适合的承载层任意选择，以此确保桩体承载满足实际需求。当有特殊需求时，可通过变截面（如扩大底桩）的形式提高单桩承载力。实践证明；钻孔灌注桩能够为桥梁上层的结构提供5000KN至7000KN的承载能力，并且在一些比较特殊的桥梁工程里还能够通过增大桩体截面积或加长桩身长度的方式使其承载了达到10000KN。
1.3抗震性好
钻孔灌注桩深入到地层中一定的深度后，就可以完成基岩的浅埋，同时也能够将其嵌入到基岩，因此其自身有着非常强大并且坚实、同时还能够很好的与地基进行融合的特点，使得地基能够给当前桥梁整体的质量提供一个很好的保证，从而使得桥梁自身能够展现出所需要具备的抗震性能。
2 技术要点
2.1对混凝土的要求
在高速公路钻孔灌注桩技术中对混凝土的要求很多，首先，要严格按照设计强度的要求制备混凝土，以满足混凝土的配比。在混凝土进行配备的时候需要对以下几点给予关注：
（1）对混凝土的要求有初凝时间大于等于2小时，混凝土强度在C30或者在这标准之上，混凝土要求42.5级；
（2）在施工过程中，要选择2.5到3.0的中粗细沙；
（3）水下混凝土要采用颗粒洁净，坚固的碎石，并且颗粒直径到保持在40mm以下，也就是其自身不能够超出导管的1/6-1/8以及钢筋自身最小净距的百分之25；
（4）塌落度要保持在18mm-22mm范围之间；
（5）水灰比在0.5-0.6之间，如果使用粉煤灰或者是缓凝剂，那么总是用量要多于300kg；
（6）合理的沙率保持在0.4-0.5。
混凝土采用的是泵送灌注的方法，在完成第一次灌注之后要连续灌注不能停顿，要实时检测孔内混凝土的高度，保证具体进行灌注的高度和原本进行设计的顶桩高度能够高出0.5-1米。
2.2导管的使用和钢筋笼的制作要求
导管在使用之前需要对其性能给予相关的检测，例如水密承压，接通抗压性等，可是我们需要注意的问题是，在检测其性能的时候切不可使用压气的方式来测压。钢筋笼的制作要严格按照设计要求，在制作过程中根据实际的运输条件采取不同的制作方法，从而避免在运输过程造成钢筋垄断额变形。在错开接头的地方采用外侧垫块的方式以控制保护层的厚度。最后，要在钢筋笼顶端设计吊环，并且严格将误差波度控制在10mm之内，
2.3钻孔制浆要求
在设计要求的基础上按照实际情况比例應用黏土，水和添加剂等可有助于钻孔作业。在钻孔过程中，首先要确定钻孔的部位，在慢钻中可以用泥浆泵进行循环散布，在确认泥浆分布均匀的情况下才可继续施工。其次，要严格把控钻孔的速度，在施工的初级阶段要保证进度缓慢，在钻头完全进入之后方可加速作业。如果在钻孔过程中出现排渣和停钻的现象，应该检查水头和泥浆的密度。在钻孔作业完成之后，要对孔径和孔深全面检查，在确保钻孔作业合格之后再进行清孔工作。
在高速公路进行施工中在对钻孔灌注桩施工进行使用的时候，经常会或多或少的产生一些问题，这些问题给钻孔灌注桩带去了一些的麻烦，所以经常为了不对工程进度产生影响，在进行施工之前就需要对于施工中可能产生的问题给予详尽的分析，发现问题并采取措施以确定工程施工进度和工程质量。在实际施工过程中常常出现以下几方面的问题：
（1）斜孔。也就是说在钻孔施工过程中出现了钻孔倾斜的现象。导致这种现象出现的原因很多，主要是钻架自身的不稳定，还有零件出现磨损的情况比较严重，还有就是钻杆弯曲以及钻头受力不均等情况都是使得问题产生的主要原因。处理方法：钻头在出现偏移的时候应该使用土石等去对钻头所处在的位置给予填充矫正以后再去进行相关的作业；在钻孔进行施工过程中如果产生了钻头受力并不匀称的问题，那么就需要先去对不同材质的阻碍物进行清理然后在进行之后的作业；钻孔作业对于机械自身以及辅助工具的磨损也是比较严重的，所以还需要定期去对钻架进行矫正使其能够对其自身的平稳垂直给予充分的保证。
（2）导管阻塞问题。导致导管阻塞的原因很多，比如混凝土塌落值太小，过长的灌注时间，混凝土出现严重的离析等。处理方法：制定隔水阀，隔水阀要严格按照施工要求制作，在组装导管的时候也要对内壁检查。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要是隔水栓导致引起的阻塞，可用钢筋等加以疏导；要是混凝土不流动导致的，就要提升导管。在混凝土制备中应该严格混凝土的搅拌时间，集料规格等，缩短灌注时间；在清孔操作完成之后要及时灌注混凝土，防止沉渣过厚。
（3）断桩问题。清孔操作后未能及时灌注混凝土，导致形成沉积层，从而使混凝土上升受到影响导致断桩；在混凝土灌注中由于漏水，停电，机械故障等导致混凝土凝结形成断桩。因此，在工程施工中要做好备用电源的准备工作，避免由于停电而导致中断混凝土灌桩作业。其次还要严格控制灌桩时间。
（4）坍孔出现。钻速过快，泥浆不符合护壁要求，钻机不稳定，清孔操作不当都会导致坍孔出现。因此还应该在泥浆里去添加一些木质素，使其可以对泥浆自身的性能进行改变，从而使其能够对水头压力保持稳定给予保证，防止其在进行钻孔作业的时候钻头与钢筋笼，还有孔壁之间产生碰触。
（5）钢筋笼上浮问题。使得告诉公路在施工过程中出现这一问题的核心因素就是混凝土进行灌注的速度比较快，而混凝土自身进行凝结的时间又比较短，在清孔操作的时候产生的悬浮物相对比较多，还有就是钢筋笼自身所存在的不稳定情况等。具体对其进行处置的方法是：首先需要积极的进行钢筋笼自身的稳固工作；其次，还应该对导管是安插在中心位置给予保证，在进行灌注的时候还应该及时的对导管所处在的位置情况进行检查。再次，将灌注速度尽可能的减缓下了，在导管口超出钢筋骨架2m之后还应该将灌注速度进行恢复，灌注一定要具备一定的持续性。最后，清孔工作一定要参照相关的设计需要去完成。
3 施工技术
3.1泥浆配制
利用泥浆的目的在于钻进过程中一边循环一边对孔壁形成一层泥浆膜，保证孔壁任何部分的静水压力>0.02MPa。实践表明，当地下水深H≥2.0m时，钻孔护壁可用清水裸孔钻进，但在钻进护筒底口存在松散层渗漏系数较大时，为确保孔内水头高度，则应考虑泥浆钻进；当地下水深H≤1.0m时，为确保钻进顺利进行，必须综合考虑护壁方法，在粉土层与粘土中钻进时，可取泥浆比重为1.02～1.04，在易塌孔土層（如砂层）中钻进时，泥浆比重则需加大至1.05～1.08。泥浆其他指标为：含砂率≤6%；胶体率≥90%；黏度测定17～20min；失水量<20ml/30min。
3.2钻进施工
开始钻进时，启动泥浆泵，轻按钻头逐渐加快转速，钻进过程中严格控制钻头转速与钻挖速度，保持钻机稳定运行，以防刮拖钻孔，并仔细观察排水情况，保持孔内水位高出自然地下水位至少2.0m。钻进过程中对钻进土质需进行现场取样，当土质泥砂量较大时，说明为透水性较大的淤泥夹砂层，此时需要加入适量粘性土（或膨润土）提升泥浆稠度做好护壁工作；当为较好粘土层时，可适量灌入清水，利用孔内自造泥浆达到护壁效果，但均需控制泥浆比重在1.02～1.08范围内。
3.3清孔
开始清孔的主要目的是抽和换原钻孔中的泥浆，使得泥浆的密度以及粘度还有含砂率等指标相对降低，并且将钻渣清除掉，尽可能的降低孔底沉渣的厚度，预防桩底出现过厚的沉淀而使得桩的承载力有所降低，经常使用的清孔方法主要有抽奖法和换浆法，还有掏渣法以及喷射法和砂浆置的换钻渣法。清孔通常还分成两步去完成，也就是其在成孔之后完成第一次的清孔，钢筋笼和导管在安装完成之后还需要完成第二次的清孔，严禁使用超钻的形式去替代清孔。具体的质量要求为：
（1）清孔后，孔底沉渣针对端承桩需要≤50mm，针对摩擦桩需要≤300mm，针对摩擦端承和端承摩擦桩需要≤l00mm；
（2）清孔之后，灌注混凝土之前泥浆自身的性能指标需要满足达到：孔底500mm中泥浆的比重<1.25，其中的砂率为≤8%，粘度为≤28s。
3.4混凝土灌注
（1）混凝土性能的相关参数。①原材料：粗骨料需要使用卵石，石子中的泥量低于2%，使其能够对混凝土自身的流动性给予提升，预防出现堵管的情况；②通常混凝土进行初凝的时间只有3到5个小时，其只可以对浅孔小桩径灌注的需要给予满足，而深桩灌注的时间则大概在5到7个小时，所以需要添加缓凝剂，令混凝土进行初凝的时间超出8小时；③搅拌方法与搅拌时间：为了能够令土自身有着一定的保水性与流动性，需要按照科学的配合比把水泥和石子以及砂子倒进料斗里，然后开动搅拌机并在其中添加30%的水，然后和拌合料共同均匀的添加60%的水，最后再其中添加10%的水，最后其进行加水到出料的时间需要被控制在60到90秒；④坍落度选择：坍落度需要尽可能的控制在180±20mm之间，混凝土灌注距离桩顶大概5米位置的时候，坍落度需要被控制在160到170mm，使其能够对桩顶浮浆不超高给予保证。
（2）混凝土灌注技术。①首批混凝土进行灌注：因为导管自身的管口埋在首批混凝土的深度超出了1m，导管的孔口距离孔底的距离需要保持在30至50cm，所以首批混凝土的储量一定要超出桩底部混凝土一次去进行埋深1.5m所需要的体积，应该选择1.3的超灌量的系数。在进行灌注之前，一定要将隔水栓先放进导管使用铁丝去将其吊在水面上，然后在其上灌注水泥砂浆以及混凝土，只有在料斗以及导管里首批混凝土其自身的储量能够对以上要求给予满足的时候，才可以将铁丝剪短，令首批混凝土能够一次性的落进孔底，使得导管的孔口能够被淹没，构成隔水层。隔水栓被导管中的混凝土被压出导管，使其能够对混凝土在无水的导管里能够展现出原状被送进孔底。之后混凝土还需要持续的地通过导管的出口，然后使其能够首批去进入到混凝土的下方，然后将首批混凝土和其上面的泥浆顶托能够不断的提升，然后不断的将桩孔使用混凝土去进行填满；②之后在去完成混凝土的灌注：连续在进行灌注的时候假如产生了间歇的现象，那么就需要拉动导管同时还需要对于孔门进行返浆的情况去进行选择，在等待返浆暂停之后在去完成之后所需要进行的灌注。进入到后期灌注过程中的时候，因为孔中的压力不断的降低，所以使得混凝土自身出现了密度不均匀的问题，所以能够适宜落差调整的形式将混凝土密实度和均匀性得到保证。
4 结语
钻孔灌桩技术的使用非常好的保证了工程质量，同时还对建筑项目自身的施工效果给予了很好的保证，满足了施工的要求。可是因为这一技术在操作上比较复杂，因此在具体进行施工的时候容易出现问题从而对施工质量以及施工进度产生影响，所以，高速公路施工过程中对钻孔灌注桩技术问题去进行讨论有着一定的现实意义。在日后的施工中还应该对施工流程给予严格的把控，从而令施工的精准性获得保证。
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论文作者:刘殿东
论文发表刊物:《防护工程》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/15
标签：混凝土论文; 钻孔论文; 导管论文; 泥浆论文; 过程中论文; 钢筋论文; 作业论文; 《防护工程》2017年第24期论文;