王朝伦
贵州路桥集团有限公司 贵州 贵阳 550000
摘要：对桥梁工程中的常见施工技术钻孔灌注桩的关键工序和技术要点进行分析，并对施工过程中可能遇到的问题，在保证施工质量的前提下，提出了相应的处理措施，以期在类似的工程中，起到一定的借鉴作用。
关键词：冲击钻；灌注桩；施工技术；问题；处理方法
引言
随着国家对各地基础设施建设的重视，建设四通八达的快速交通网络，已成为我省近些年来基础设施建设的重点。冲击钻钻孔灌注桩技术以施工方便、质量可靠、地质适应性强的优点，已成为桩基础施工中的首选。但因作业环境隐蔽、地质条件复杂、操作工人技术水平等因素的影响，在施工中，难免存在许多问题，这些问题需要及时处理解决，才能保证成桩质量，保证结构基础稳定。
1.工程地质及机具选择
冲击钻的适用地质柱状图中含有粘性土、砂类土、砾石、卵石、漂石等全部地层或部分地层的地质条件，且设计图纸中一般都强调这类桩要求嵌岩2~3米。遇到此类地质，一般首选冲击钻。因旋挖钻或循环钻，虽然钻进速度快、成孔好、清孔干净，但遇到漂石、硬岩是无能为力的，他们更适应匀质较软地层。
2.冲击钻孔灌注桩施工工艺
钻孔灌注桩施工顺序为：施工放样-筑岛-（小溪和河流中）-定位引线-护筒埋设-冲击钻孔-钢筋笼验收-成孔并清孔-下钢筋笼-下导管-（通过了水密性实验）-砼浇筑-拔管-破桩头-成孔检测。
2.1初步放样
施工前，要做好三通一平，要确保施工场地能满足钻机的正常进出和平稳作业。同时对设计单位提供的导线点要做好导线闭合复测，成果及时交监理工程师审查。在此基础上，采用全站仪打桩放样，并注意用钢尺对群桩间的尺寸相互校核。
2.2筑岛围堰
筑岛围堰只在施工场地为潜水时采用，可将普通土装在草袋中，将装满土的草袋堆码形成围堰，起隔绝水流的作用，筑岛高度，一般以高出施工时流水面1.2米即可。
2.3护筒埋设
护筒依靠筒内的水位和泥浆比重保证孔内水压大于外部水压，主要起到定位、导向、防止坍塌的作用。钢护筒的钢板厚度一般根据地质条件和桩径选择，护筒内径比桩径大20-40㎝，护筒埋置高度比宜高出地面30㎝或水面1.0-2.0m，一般情况埋置深度为2-4 m。护筒底部和周围所填粘性土质要分层夯实，防止护筒位移，埋设时保证护筒垂直，中心线与桩中心线重合，平面允许误差50㎜，垂直倾斜度不大于1%，护筒顶部焊加强筋和吊耳，要有泥浆出水口，钻进过程中经常检查复核孔位。
2.4泥浆的配制
泥浆配制效果的好坏，直接关系到钻孔孔壁的稳定性，是成孔质量的重要保证之一。高质量的泥浆，即使在长时间停钻的情况下，沉积物也很少。泥浆可以在孔内形成一层封闭的泥皮，这层泥皮有效防止了孔内泥浆外渗和孔外地下水内渗，大大减缓了孔内水头降低的速度，是使孔壁稳定的有效措施。
2.5冲击钻钻孔中的注意事项
（1）钻机就位前，应作好机具设备的检查、维修，钻机就位应平稳，不产生位移和沉陷，钻头与钢护筒中心线位置偏差不大于2㎝，入孔要缓慢，平稳、低扬程钻进。
（2）钻机作业要连续，每钻进2~3 m，检查钻孔直径和竖直度，作好钻孔施工记录和渣样留存，经常对钻孔泥浆进行检测，随时注意补充新鲜泥浆，孔内水头始终保持在2 m左右，可有效防止孔壁坍塌，埋孔现象的发生，确保成孔质量和钻进速度。
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（3）冲程要根据土质情况来定，一般在通过厚的土层时，可用高的冲程，通过松散、砂砾石土层时，用中冲程，在易坍塌或流砂地段用小冲程。冲程过高，对孔底扰动大，易引起坍塌，冲程过小，则钻进速度过慢。
（4）通过漂石或岩层时，若孔底表面不平整，须先投入小片石将表面垫平，再用十字型冲击锥进行冲击钻进，防止产生斜孔、坍孔。
（5）要注意均匀放松钢丝绳的长度，松绳过少，易形成“打空锤”，使钻机、钻架、钢丝绳受到较大意外冲击荷载。松绳过多，容易引起钢丝绳纠缠事故。
（6）冲击钻的起吊要平稳，避免冲撞护筒和孔壁，进出孔时，严禁孔口附近站人，防止发生撞人事故。
2.6成孔检测、清孔
（1）按照施工技术规范的相关要求，对于孔径和垂直度的检测，可用长度不小于桩径4倍直径，直径和设计钢筋笼直径相同的钢筋进行检测，孔径、孔位、垂直度都符合要求的，方可进行下道工序。
（2）清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。清孔后的孔内泥浆比重为1.03~1.1和桩底沉渣厚度不超过30㎝，即满足清孔标准。
（3）钢筋笼安放至设计标高后，需再次检查泥浆指标和沉渣厚度若超标，应进行二次清孔，直至达标。
2.7混凝土灌注前的准备工作
（1）导管应采用无缝钢管，使用前进行水密实验、承压和抗拉实验。
（2）根据桩径和技术规范，计算好首批混凝土的方量，依据首批混凝土的方量，设计好储料斗样式和容积。
（3）根据施工实际，调配好吊车和必要的施工混凝土罐车、电焊机、发电机等设备。
2.8水下混凝土灌注的注意事项
（1）混凝土的灌注时间控制在混凝土的初凝时间以内。
（2）首批混凝土，应保证导管的初次埋深不少于1 m，灌注过程中，时刻保证导管的埋深控制在2~6 m。
（3）运至施工现场的混凝土拌合物，应随时检查和易性、坍落度等指标，不合格时，进行二次拌合，仍不合格，严禁采用。
（4）灌注过程中，随时检查导管的埋置深度，正确指挥导管的提升与拆除。
（5）灌注过程中，若导管内混凝土不满，后续混凝土应徐徐灌入，不可整斗冲入，以免在导管内形成高压气囊，挤脱管节间的密封橡胶圈，造成漏水事故。
（6）混凝土接近管口时，提升速度要慢，混凝土的超灌高度控制在0.5~1.0 m，这部分超灌高度因可能含有泥浆，作为桩头部分，将来要凿出。
3.钻孔灌注桩的常见问题和处理方法
（1）地基软造成桩位偏移
筑岛形成的钻机平台，地基一般比较松软，钻头在卷扬机上的钢丝绳牵引下，上下运动，也带动着钻机下沉，势必造成钻头偏位。这要求施工人员在施工过程中，经常注意观察并检查钢丝绳与各护桩之间的距离，出现偏位时，及时用千斤顶顶起下沉一侧，并在下面多用枕木、钢轨垫实。
（2）护筒脱落
因为雨水浸泡泥土软化或者护筒埋置过程中未严格工序控制，易导致护筒脱落事件发生。这时应立即停止施工，若是地面积水造成，先排除地表水，保证地面干燥，再填上粘土，恢复钻孔前，护筒需要重新埋设、定位。
（3）卡钻
卡钻可能发生在地质岩层强度差异大的地方，也可能是因为断电或机械故障，钻头未能及时提升，滞留在孔内时间过长，提升阻力大，无法提升。卡钻发生在整体岩石，可采用水下爆破予以解决。
（4）掉钻头
掉钻可能发生在钢丝绳断裂或坍孔处，钻头随重力落入孔底，造成“掉钻”。尽量抽空孔内泥浆，在钢筋笼的保护下，由潜水员潜入孔底打捞。
（5）断桩处理
断桩主要是因为各种外在因素，可能是导管原因、混凝土原因或认为操作原因，使得原本应该完整的混凝土桩间，出现了泥质夹层，而产生的。断桩的常见处理方法是注浆法。即在桩顶布设3个钻芯孔，钻孔钻芯取至缺陷部位以下50㎝，注浆管通过钻孔深入到夹泥区，利用泵压大于20Mpa的高压水泵向孔内压入清水。水流自下而上在在缺陷段内进行喷射，当所有孔内水流变为清水，清渣工作结束。先使用水灰比为0.8的纯水泥浆泵压，再用水灰比为0.5的浓水泥浆压注。直到浓浆从出浆口冒出，用碎石将出浆口封填，并以麻袋堵实。最后在用水灰比为0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7~0.8Mpa时关闭进浆阀，稳压压浆20~25min。
4总结语
冲击钻钻孔桩是桩基础施工中的一种基本施工方法，有着广泛的应用前景，采取正确的钻孔桩施工工艺和水下混凝土灌注方法，是避免和防范类似工程病害的有效方法。
论文作者:王朝伦
论文发表刊物:《基层建设》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 冲击钻论文; 导管论文; 钻机论文; 冲程论文; 《基层建设》2015年3期供稿论文;