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摘要：钻孔桩是在泥浆环境中，利用钻机形成桩孔，然后在水下灌注混凝土成桩，其工艺在我国已经成熟，在各种大型工程被广泛应用。钻孔的方式有很多种，工程常见钻机的有旋挖钻、反循环钻、正循环钻和冲击钻等。在灌注混凝土前的钻孔过程中，针对不同的施工地质条件，我们要因地制宜，选择一种合适的施工方法来进行施工。
关键词：钻孔桩；地质条件；施工方法
引言
钻孔灌注桩是最为常见的一种桩基础形式，在房建、公路、铁路等工程中得到广泛的应用。钻孔有很多机械与方法，其中冲击钻作为一种较为古老的钻孔工具，较其它钻机在操作、成孔效率方面显得落后，但由于工程中地质的复杂多变，在一些地质较为艰难的条件下，冲击钻却表现出其他钻机所欠缺的工程特性。本文针对蓝多线小河子河特大桥的施工情况，来阐述一下在特殊地址情况下钻孔桩的施工过程，以供参考。
一、钻机的选择
小河子河特大桥位于内蒙古境内正蓝旗至多伦铁路K98公里处，为16孔32m铁路特大桥，共72根桩基础。此处地表水丰富，水流较大，地质较复杂。根据设计院勘察的地质情况看，地下约20m范围内为砂土，20m以下地段为岩石，主要以泥岩和强风化玄武岩为主，强度为200KPa~400KPa。由于岩层不稳定，设计的桩基础为摩擦桩设计，最大桩长32m，桩径均为1m。根据设计图纸，最初的施工方案是采用反循环钻机成孔，但是效果并不理想，钻到岩层时钻孔效率骤减，并且经常塌孔。后来改进了一下施工方案，调运来冲击钻配合反循环钻机施工，当反循环钻至岩层时，更换冲击钻打孔，虽然效率明显提升，但是塌孔现象依然存在。根据我们对现场的再次分析总结，决定弃用反循环钻机，直接用冲击钻打孔。果不其然，塌孔立即被控制，除之前的6根桩基发生塌孔现象外，再无塌孔发生。我们分析原因时，认为应该是冲击钻成孔原理与反循环不同，冲击钻在钻头成孔的过程中，对孔壁及其附近土质有挤压，导致其密度增大，对遏制塌孔产生了明显作用。
二、钻孔
钻孔前，要对桩基础的位置进行放样定位。定位准确是保证桩基础质量的一个前提条件，我们要在钻机钻孔前埋设护筒，埋设护筒的位置就是根据桩基础位置来埋深的。钻孔前还应该对钻头的尺寸进行调整。在施工过程中，我们发现冲击钻成孔后，孔径明显偏大，这样会导致水下灌注混凝土的方量大增，造成施工成本的增加。调整钻头的尺寸后，使其达到一个既能满足工程的质量要求，又能不对混凝土造成多余的浪费，这是施工过程中总结的经验数值。另外，钻孔前一定要对钻机的钻架进行稳固处理。冲击钻在钻孔的过程中，是钻头对孔道底部的硬性撞击，对地面震动较大，如果架基不坚固，就会导致钻架移位和倾斜，从而不能保证成空后的垂直度、偏差度等。在钻孔过程中，不能一味的追求速度，要实时对泥浆的比重进行测量与控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆泥浆就相当于钻孔桩的护壁，泥浆的质量是影响塌孔最直接的因素。针对小河子河的特殊地址条件，泥浆比重不宜过小，实际应用中，泥浆比重保持在1.3左右是个合适的数值。成孔后，排渣清空时泥浆比重应适当减小。
三、钢筋笼与导管的安装
由于桩长较长，通常钢筋笼都是在基底加工成半成品，然后运输至现场后，用吊车下钢筋笼，在下笼的过程中，在现场对两个半成品进行焊接与安装。在安装钢筋笼时，一定要保证位置准确，下笼速度不能过快，当下钢筋笼受阻时，一定不能强制下笼，以避免钢筋笼变形和碰撞孔壁造成塌孔。焊接钢筋笼时，应该交错焊接，要保证不小于50%的焊接接头不处在同一焊接平面内。钢筋笼到位后，应下导管。下导管的位置也要准确，受阻时，可能是卡在钢筋笼上，这时应做调整，稍拔导管或旋转，然后再次尝试下导管，禁止强制下导管，导管长度一定要保证，管口距桩底应为20cm左右。安装完导管后应进行二次清孔。
四、水下灌注混凝土
成孔后会有缩孔的状况发生，所以应尽快灌注混凝土。钻孔桩水下灌注混凝土工艺已经非常成熟，是目前我国灌注桩最为广泛的施工方法。灌注混凝土之前，一定要检查孔内沉渣的厚度，柱桩和摩擦桩对孔内沉渣有不同的要求，但是一定要满足相应的规范要求后方可进行灌注施工。混凝土塌落度不宜过大也不宜过小，应控制在180cm左右。塌落度过大，可能会导致浮浆过高混凝土强度降低。塌落度过小，会导致灌注过程中导管堵塞。初次灌注混凝土要封口，使混凝土一次性至桩底后高出导管底部1m，最好不要高出1.5m，保证混凝土的自流状态。灌注时，由于导管埋入混凝土过深，需要拔导管，严禁把导管底面拔出混凝土表面，这会影响桩基的质量，严重的导致断桩，最好使导管底口留置在混凝土表面以下30cm~60cm。在边灌边提时应适当震动导管，使灌注的混凝土均匀、密实。灌注混凝土应尽量连续，间隔时间不宜过长，长时间的间隔可能会导致混凝土的离析、硬化，难以保证桩基础的质量。当混凝土达到桩顶高程后，需溜出桩头不小于50cm，但也不宜过长，过长的桩头不仅浪费混凝土，而且对后续砸桩头的工作带来了困扰。
五、桩基础的养护
灌注混凝土完成以后，桩基础就基本完成。影响桩基础质量的唯一因素就是混凝土的强度。这就需要我们通过养护试块来进行检测。根据规范要求，水下混凝土的强度应加大一个强度等级，也就是说，水下C30混凝土强度应不小于正常C35混凝土强度要求。我们要通过同养试件和标样试件来确定我们的混凝土强度质量。
结束语
钻孔桩作为应用最广的基础形式，在工程实践中，得以完善其施工工艺。针对不同的工程地质情况，选择适当的方式与方法，分析差异，寻找共性，使其在工程的应用中更加灵活，为顺利的完成工程建设打下坚实的基础。
参考文献：
[1]郭馨煦.桥梁钻孔桩的施工方法.路桥建设2007（14）
[2]卫正红.钢筋混凝土钻孔灌注桩施工.山西建筑2004，30（8）
论文作者:刘超
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/12
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 导管论文; 冲击钻论文; 钻机论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 《基层建设》2016年4期论文;