湖北省路桥集团有限公司 湖北武汉 430056
摘要：对钻孔灌注桩施工技术进行分析与研究对促进公路桥梁工程施工水平提高与公路质量保障具有重要意义。本文即结合具体工程案例详细阐述了钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用。
关键词：钻孔灌注桩；公路桥梁；护筒；钢筋笼；混凝土
一、钻孔灌注桩概述
灌注桩系是指在工程现场地基土内利用机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等方式形成桩孔，并将钢筋笼、灌注混凝土放置在其内部而做出桩，根据成孔方式的不同，灌注桩主要分为以下几种：沉管灌注桩、钻孔灌注桩及挖孔灌注桩等。钻孔灌注桩是遵循成桩方式二定义的一种桩型。自钻孔灌注桩出现后，在工业建筑、水利水电及公路桥梁等工程建设中得到了广泛地应用。随着钻孔灌注桩施工范围的不断扩大，钻孔灌注桩的设计理论与施工技术也得到了逐渐完善及快速发展。随着国民经济发展速度的不断提升，我国路桥事业也得到了极大的发展，在路桥工程施工中钻孔灌注桩施工技术的大量应用，有效提升了工程的整体施工质量。钻孔灌注桩作为路桥施工的重要技术之一，其具有高效、低噪音、无污染，适应性强等特点。其成孔质量与其他技术相比更具有优势。因选用的护壁形式不相同，钻孔灌注桩的施工方式也有所不同，主要分为两种方式：泥浆护壁方式与全套管施工方式。
二、工程概况
某桥梁桥长140.5m，桥梁上部结构为单箱单室变截面箱梁，梁体采用纵向预应力结构。桥梁下部结构分为0号、3号桥台，1号、2号桥墩。基础采用4根φ1.5m钻孔桩，按嵌岩桩设计。1号、2号桥墩均采用圆端形实体墩，承台为矩形混凝土承台，基础采用φ1.8m钻孔桩，每墩设4根桩，按嵌岩桩设计。3号桥台，设盆式支座，基础采用4根φ1.5m钻孔桩，按嵌岩桩设计。钻孔灌注桩是其施工的重点。
三、钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用
（一）施工准备
桩基定位后，四周设护桩并复测，误差控制在5mm以内。对原地面整平并碾压密实，保证钻机作业高度和机械的稳固，并将泥浆池开挖完毕。由于该桥1号、2号墩部分桩基处于既有江岸边，枯水期水位在承台基础下，钻机平台采用筑岛法填筑平台。
（二）护筒的埋置
护筒的埋置要严格按照施工规范规定来进行，其主要注意点有三：其一，要通过全站仪保证坐标放样的精确性；其二，同样要精确鉴定对桩位置，这一点至关重要，不能出现任何人为误差；其三，在确保护筒与桩二者中心线准确无误地重合的标准下埋置护筒。三个流程的重点都在于需要高精确与准确度。
（三）制备泥浆与护壁
在灌注桩中，需要泥浆来护壁以及悬浮泥渣。故在施工进程要合理调配泥浆的浓度，既不能太稠，也不能太稀，其浓度主要取决于施工现场土质与其他具体情况。浓度不合格的泥浆会对应用该技术的工程的质量与安全性造成影响。泥浆的制作方式如下：首先将粘土打碎，然后将碎粘土移至护筒内，再利用冲积椎有节奏地冲击碎粘土，使得粘土变为要求浓度的泥浆，再进行钻孔作业。
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（四）钻孔与清孔作业
钻孔施工的钻孔灌注施工技术中较为关键的环节，钻孔施工质量对于整个钻孔灌注桩施工工程质量有着举足轻重的作用，因此必须加以重视与严格注意。首先要充分做好钻孔前的准备工作，根据具体地质、土质的不同情况选择不同的钻孔，并配合相应的钻孔方式，钻机要确保被固定在钻孔的一侧；其次是在钻孔环节，钻孔中若遇到无法正常冲钻障碍物，需要用粘土把表面垫平再进行钻孔；在这一过程中，应有专业的工作人员及时记录施工状况并填写施工记录，工作人员应当仔细观测土层发展变化，核对地质剖面图，严格确保工程正确、安全、可控进行。完成钻孔作业后，严格按相关规范标准检查钻孔，迅速清理钻孔中的沉淀物，严格控制孔内水位高于地下水位，监测控制泥浆粘度、含砂率与密度，确保清孔质量。
（五）钢筋笼制作与安装
钢筋笼加强筋采用双面搭接焊，搭接长度为11cm，焊接时采用焊架固定。钢筋笼接头的焊接采用单面搭接焊，搭接长度不小于10d，接头错开间距不小于35d（d为钢筋直径），且不得小于50cm。为确保钢筋笼加工精度，钢筋笼加工在提前做好的胎架上进行钢筋笼制作。根据设计要求，声测管埋设经与监理单位、
检测单位确定后按其要求埋设，检测结束后每根钢管采用压浆封实。桩身钢筋笼分段制作完成后，按照编号采用平板车运至现场，用吊车将钢筋骨架吊入桩孔内，每下完一节钢筋笼后用钢管或方木固定，再用吊车吊住另一节钢筋笼进行焊接。
吊入钢筋笼时对准孔位轻放慢放。钢筋笼骨架的保护层厚度根据设计要求采用焊接定位钢筋控制，设置密度按竖向每隔2m设置一道每道沿圆周布置4个。钢筋笼下放至标高后，用4根Φ16钢筋将其与钢护筒焊接，以防止钢筋笼在混凝土灌注过程中下沉或上浮。
（六）灌注作业
混凝土灌注严禁在钢筋骨架放置完立即进行，而要注意在进行灌注之前，应当对钻孔第二次进行清理，确保底部泥浆沉淀物的粘度、含砂率与密度在要求标准之内，这样才能确保灌注作业的正常进行。在灌注作业施工进程中，应当实时根据具体情况调整导管位置与布置灌注速度，使孔底到导管下口之间的距离为0.4米左右，导管埋设深度处在2米与6米之间。
（七）钻孔灌注施工技术过程中的常见问题与解决措施
1、钻孔时的掉钻问题
掉钻与卡钻是公路桥梁施工时主要会发生的、较为常见的问题。而经过分析，这些问题的原因主要是由于在安装工具时，接头与钻杆本身的紧密型没有做好，钻杆本身结构安装不牢固，所以在钻杆作业时便容易出现卡钻的情况，而施工人员往往在卡钻后强行扭动、拉扯钻头，便更使钢丝绳发生断裂从而掉钻，除此以外，滑丝与钻头接触不良等原因也是掉钻的重要原因。
所以，在施工过程中加强对钢丝线、钻杆、钻机等的全方位检查，并及时更换破旧磨损的零件，以确保在钻孔灌注施工中工具能够良好运行，使施工顺利运行，避免因意外延误工期。
2、钻孔时的孔壁坍塌问题
许多公路桥梁在施工时会出现孔壁坍塌的问题，主要是由于没有把护筒埋在密实的硬土层五至十米以及其他施工操作不恰当所引起的。在具体施工时，应当严格注意按照施工规范标准进行作业，保持桩机能够固定，钻杆处于竖直状态，转盘处于水平状态。在发生孔壁坍塌后，要拆除护筒，回填泥土，埋置好护筒后重新再继续钻孔。
3、钻孔时的钻孔偏斜问题
钻孔偏斜是在钻孔过程中会出先的问题，其主要原因如下：第一，钻架机的稳定性不强，安装或者使用过久使得零件磨损老旧，钻架机便会松动，钻杆难以保持稳定竖直；第二，在钻孔作业时，钻头前方的土层中出现各种障碍物（主要以大块坚硬岩石为主），使得钻头在钻孔时发生偏斜；第三，是钻的孔过于深或者孔径偏大，使得钻孔过程难以保持竖直。
应对上面三种情况有三种有效防范与应对措施：其一，在施工前做好对施工工具的检查工作，确保钻机安装松紧程度符合要求，各零件正常工作，磨损程度在可控范围之内，保障施工的正常运行；其二，在施工过程中若出现有大弧石或者坚硬的倾斜基岩，应针对障碍物不同而进行不同处理，利用钻孔机或者低锤把障碍物敲碎，利用C20低标号的混凝土进行填平处理；其三，当钻孔孔径过大或者孔深过深时，应当利用粘土进行填平处理。
结语
综上，钻孔灌注桩技术对于公路桥梁建设具有十分重要的意义和价值。它以技术适应性强和工序便捷，以及能够加固桩底和桩侧的土体，和减少噪声的几大特点成为公路桥梁建设的首选方式。也能够节约资源和减少投资，具有广阔的经济效益、社会效益、生态效益，在未来的发展中会带来更多的应用意义。
参考文献：
[1]蓝海松. 谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J].沿海企业与科技.2009（03）
[2]黄为林. 谈谈监理工作在钻孔灌注桩施工的重要性[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（05）
论文作者:陈振良
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/4
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 作业论文; 泥浆论文; 桥梁论文; 钻杆论文; 公路论文; 《基层建设》2016年6期论文;