广东鸿高建设集团有限公司 523000
摘要：对现阶段的桩基础施工技术进行分析，可以发现钻孔灌注桩是最为常见的一种。钻孔灌注桩技术优势明显，可以有效地优化桩基础施工质量，因而备受业界的青睐。现阶段，钻孔灌注桩技术已经在我国的桥梁桩基础施工中得以推广。本文通过对当前我国桥梁施工中出常见的钻孔灌注桩施工技术进行简要的介绍，讨论了桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工的相关内容，以供参考。
关键词：桥梁；深水桩基础；钻孔灌注桩
0 引言
钻孔灌注桩指的是把大量混凝土迅速灌注到泥浆或者水中，一次性地将导管出料口包裹到混凝土中，这样能够隔离接下来灌注的混凝土、孔内的水和泥浆，然后需要不断地将高流态的混凝土注入到桩孔中去。在灌注的时候，需要将导管的高度提高，还要注意不能够让出料口与混凝土之间的深度距离太小，这样才能够通过压强将接下来的混凝土灌注到之前的混凝土中去。
1 桥梁深水桩基础钻孔灌注桩的特点
1.1 具有较大的适用性。在桥梁施工中，这种方法不受气候地域、地下水位高低、地质条件、直径大小及成桩深度的限制，具有广泛的适用性，可选择空间大。
1.2 具有较大的承载力。这种成桩方法容许荷载已达5000～7000kN，乃至10000kN，满足大型桥梁对基础承重的需要。另外，还可以根据需要选择桩长、桩径和持力层，更可以大幅度提高桩的承载力。
1.3 具有较高的性价比。与传统工艺相比，它具有节省资源、减少工期、合理调控、减少污染等特点，采用这种方法可以节省造价1/2左右，如果在桥梁施工中应用，可以使全桥造价控制在1/3以内，具有较高的性价比。
1.4 具有较强的抗震性。这种施工方式，能够深入地层，与地表结合更加紧密。如基岩埋藏较浅时，还可以嵌入基岩，使其与基岩结合成一个整体，具有较大的水平承载能力。
当然，桥梁深水桩基础钻孔灌注桩的施工是水下作业，也存在一定的问题。比如作业失误，容易造成断桩、混凝土离析以及凝固不良等问题；在松散地层成孔时，还容易发生事故。这些问题随着技术的发展和人为控制，已经把危险系数降到了最低点，并逐渐有被消灭的可能。
2 桥梁桩基础钻孔灌注桩施工
虽然我国的钻孔灌注桩施工技术已经趋于成熟、完善，然而对钻孔容易出现的施工质量问题，还会给施工者以及施工企业带来不利影响。因此，施工人员应根据施工的实际情况，合理安排，消除隐患，提高施工质量。钻孔灌注桩的原理是施工者首先通过导管将大量混凝土迅速一次灌注到充满泥浆的孔底，随后将高流态的混凝土注入到桩孔中去。灌注的过程中及时测定混凝土顶面位置，提高导管的同时控制好导管在混凝土中的埋深，这样才能够通过压强将接下来的混凝土灌注到之前的混凝土中去。毋庸置疑，桥梁桩基施工是一个综合性、复杂性的系统工程，需要各个步骤的严密配合才能保证最终的桩基质量，现就钻孔灌注桩施工的施工步骤展开详细的论述。
2.1 施工前的准备工作
准备工作是工作质量的保障，这句话对极具优势的钻孔灌注桩技术同样适用。在桩基础施工之前，施工人员要做好充分熟悉设计图纸和地质资料情况等准备工作，这样才不会对后续的施工落实产生不利影响。施工准备阶段的工作大体可以分为四个部分： 第一，准备施工场地。第二，根据实际情况选择包括旋转钻、冲抓钻、冲击钻在内的各种钻机。第三，测量放样、埋置护筒。第四，制备泥浆并安装钻机。在准备施工场地阶段，若桩位在陆地上时，可在原地进行平整作业，并填筑压实形成工作平台；若桩位位于浅水区时宜采用筑岛法进行；如果在深水区时则宜搭设钢制作业平台，而且施工平台的面积应满足钻孔成桩作业的需求，还应进行专门设计且牢固稳定，能承受钻孔桩施工期间的全部动静荷载，对各部件的安装偏差进行控制，并做好人员救生措施、平台防撞措施以及在通航河道设置警示装置；当水位变化不大时也可采用浮式工作平台，水位变化大时则尽量选择钢制平台，因为水流速度过大、水位变化频繁均会对浮式平台的稳定和准确定位造成不利影响。
在选择钻机阶段，施工人员需要充分的考虑工程的桩基直径、长度以及工程的地质状况，并在此基础上选择最佳的机具。例如，在对岩土类地质进行施工的时候可以考虑冲抓钻，冲抓钻的成孔直径可以控制在0.8m 到2m 之间，而深度可以控制在 50m 以内；在对砂土砾石、粘质土、淤泥、卵石等地质进行施工的时候可以根据钻深以及钻孔直径及成分组成考虑应用旋转钻和冲击钻。
在测量放样、埋置护筒阶段，施工人员首先要保证测量数据的准确性，利用坐标法确定桩位与墩台的安置中线，利用其他工具、仪器对数据进行复测，并设置护桩。最后，充分考虑桥梁的实际需求，安装护筒，护筒不仅要坚固、耐用、装卸方便，还要不容易变形，不容易发生漏水等状况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当然，护筒的设置也比较重要，护筒的竖直度控制在 1%以内，除深水基础外水平偏差应控制在 50mm 以内，护筒顶宜高出地面 0.3m 以上；水中护筒顶应高于水面 1～2m，若水位变动较大则应高出最高水位 1.5～2m，并有稳定孔内水头的措施；埋置深度在陆地或筑岛时为 2～4m，在水中时按设计文件要求或桩位的水文地质情况进行计算，若遇冲刷影响的河床则宜在冲刷线以下 1～1.5m 并采取防护措施防止施工期间河床冲刷过大。
在制备泥浆并安装钻机阶段，泥浆配比和配置方法宜通过试验确定，要以优质纯粘土或膨润土等为其准备泥浆，过程中宜进行循环处理后重复使用，减少排放量，并防止污染环境和水域；随后安装钻机。钻机的安装包括安装钻孔支架、安装钢筋笼支架以及安装灌注砼支架等，在支架安装完毕之后，还需要对安装的细节进行检查，避免因安装导致钻机的沉陷、偏移问题发生。
2.2 施工过程的细节
想要保证桥梁钻孔灌注桩施工的质量，施工人员需要严把施工过程，从细节出发控制施工的每一个环节，以保证施工环节的有效控制。现就此展开详细的论述。
2.2.1 施工过程中的钻孔和成孔
在此阶段施工人员如果根据情况采用正、反循环回旋钻机（含潜水钻）钻进时应减压钻进，就是利用主吊钩始终承受部分钻具的重力，使得孔底钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的 80%，这样利于钻杆在整个过程中维持竖直状态，钻进回旋平稳，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔。若采用旋挖钻机钻孔时，应根据不同地质选用相应钻斗，泥浆初次注入时应垂直向桩孔中间进行注浆，并控制泥浆面不低于护筒底部 50cm 以上，严格控制钻进速度，避免钻进过快造成坍孔埋钻事故，钻斗升降速度宜控制在 0.75-0.8m/s；若在粉砂层或亚砂土层中应更加缓慢。值得一提的是，所有开孔作业都应准确，慢速开钻，等导向部位或钻头全部进入地层后正常钻进，过程中施工人员一定要密切关注钻进速度、泥浆指标、孔内水位的等问题，对之进行及时的调整，以防止影响钻进质量，还应及时检测、观察孔位以及成孔状况，在处理孔内事故或因故停钻时，必须将钻头提出孔外，防止坍孔埋钻事故发生。
2.2.2 施工过程中的清孔以及钢筋笼吊装
钻孔、成孔工作完毕之后，需对钻孔进行及时的清理，反复利用掏渣清孔、抽浆清洗以及换浆清洗等办法，直至成孔内没有浮渣或是其他污物，在此过程中，孔内的水头高度必须控制在合理范围之内，确保孔底的沉淀厚度符合设计要求，不允许加深孔底进行清洗。另外，钢筋笼的吊装工作必须在焊好的钢筋骨架支撑下完成，并配合大吨位吊车调整、固定钢筋笼。值得一提的是，吊车配置应能够承载钢筋笼，如果实际操作过程中无法满足，可以分段安装钢筋。
2.2.3 施工过程中的二次清孔、混凝土灌注
吊装完钢筋笼之后，施工人员首先需要再检查孔内泥浆指标和沉渣厚度是否需要二次清孔，检查合格后以钻孔的整体数据为依据，把提前经过密封性检查良好的导管安装就位，随即进行浇筑混凝土步骤。当然，此过程中施工人员还应严格控制导管的位置，最佳的深度为距孔底 30cm 到 40cm 之间；首批混凝土数量应满足导管埋深 1m 以上，应选择流动性以及和易性强的混凝土并进行现场检测、检查。为导管安装隔水栓、漏斗，在备好足量首批砼之后，放开隔水栓，确砼经过导管快速的进入孔内。在灌注砼的过程中，施工人员应随时关注砼的灌注情况和供应情况，使整个灌注时间不超过首批混凝土的初凝时间，有步骤的提升和拆除导管，直到砼灌注完毕的实际高程高于设计 0.5m 以上。
3 桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工中需
要注意的问题桥梁深水桩基础钻孔灌注桩的施工涉及到的环节、人员、器材等内容较多，所以在施工时容易出现问题，要注意和防止出现以下几方面问题：
3.1 防止出现斜孔、扩孔、塌孔的问题。要根据实际情况，将钻机底座牢固可靠，采用大配重减压钻进，以正循环方式在护筒内造浆，并启动泥浆泵进行循环，根据不同情况，及时修改参数。
3.2 防止出现孔缩径问题。在施工过程中，要使用与钻孔直径相匹配的钻头，控制进尺，待膨润土反应后有利于护壁，当发现钻孔缩径时，可提高泥浆性能指标，以稳定孔壁。
3.3 防止出现渗浆、漏浆问题。出现此类问题，必须要增大泥浆比重和黏度，补浆保证浆面高度；如效果不理想，则需在浆液里加锯末，循环堵塞孔隙；如果发现在钢护筒底口漏浆，需将钢护筒接长跟进。
3.4防止出现沉渣过厚或清孔过深的问题。距孔底高程差50cm左右，停钻停气，清理沉渣；也可以采用泥浆净化装置的方法，循环去砂，降低沉渣中的含砂率。
3.5 防止出现声测管孔底堵塞、超声波检测不到位的问题。声测管在每一节焊接完后，一定要用水试验，如有漏水现象，立即重新提起来检查接头。要将声测管与钢筋笼用钢筋箍连接，确保不移位不弯曲开焊。
4 总结
虽然钻孔灌注桩施工的相关工艺已经比较成熟，但是由于受到地质条件的影响比较大，很容易出现施工质量问题，甚至会导致安全事故的出现，带来严重的损失，所以在施工的时候，必须根据需要做好技术管理和质量控制工作，消除隐患，提高施工质量。
参考文献：
[1]梁举.公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术分析[J].技术与市场，2013（1）.
[2]李树彬.百米深水桩基础钻孔灌注施工技术[J].石家庄铁道学院学报，2007.9.
[3]栗克慧．钻孔灌注桩施工技术与质量控制［J］．山西建筑，2011.6.
[4]左明福.公路桥梁深水桩基础施工[M].土工基础，2009：11-13.
[5]张永璐.浅议桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工[J].科技创业家，2014（5）：14.
论文作者:周清想
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/9
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 桥梁论文; 导管论文; 钻机论文; 深水论文; 《基层建设》2016年11期论文;