刘树龙
临沂铁路建设投资有限公司 山东临沂 276000
摘要：钻孔灌注桩是桥梁基础的重要组成部分，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本低、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁领域。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。本文以具体施工为例，阐述钻孔灌注桩施工中场地平整、钢护筒埋设、泥浆制作、冲击钻孔等关键工序的施工要点及注意事项。
关键词：钻孔、灌注桩、施工、技术
1.工程概况
某大桥全长352m，上部结构跨径组合为4-36m简支T梁+1-64m（钢管混凝土系杆拱）+4-36m简支T梁，上部结构采用64m现浇混凝土箱梁和36m预应力T梁，下部结构桥墩采用圆端形柱式和Y型墩。两侧桥台下桩基各11根，长约50m，4#、5#墩下桩基各9根，长约55m，其余每个承台下均4根，长约42m。沿线地表下70m范围内出露的地层主要为第四系冲湖积层、冲洪积层及湖积层，岩性主要为黏性土、砂类土、碎石类土，局部地段分布有第四系风积层及人工填筑土。
2.钻孔灌注桩基础施工技术
本大桥基础设计为Φ1.25m钻孔桩64根，64根钻孔灌注桩均采用回旋钻机施工。相应工序及施工要点如下：
2.1平整场地和定位钻孔
安装钻机时，底座要牢固可靠，不得产生水平位移和沉降，并应经常检查、调平。始终采取重锤导向保证钻孔垂直度。钻机钻进过程根据不同的地层控制落距和冲击频率，尤其在地质突变位置、护筒口位置更要小冲程。
2.2 制作和埋设钢护筒
一般采用 6mm厚的钢板制作钢护筒，在深水、复杂地质或大孔径等条件下，则用厚 12mm～16mm的钢板卷制。钢护筒内径必须超过桩孔内径20cm，以便泥浆在筒内循环，同时在护筒顶端设置高40cm、宽20cm的出浆孔。护筒高为2m～4m，根据桩位处地质情况调整护筒埋置高度，护筒顶端应超出地下水位和孔外水位 1.5m～2m，当桩位在旱地上时护筒顶端应超过地面0.5m以上。
2.3 制作泥浆
泥浆循环池由制浆池、泥浆池、沉淀池组成。为避免泥浆污染周围环境，在钻孔时，安排汽车将沉淀池中的沉渣和灌注混凝土时溢出的废弃泥浆运至指定弃土场。选用优质泥浆护壁，同时加强泥浆指标的控制，使泥浆指标始终在容许范围内，控制钻进速度，使孔壁泥皮得以牢靠形成，钻孔要连续不间断进行，以保持孔壁的稳定，选用的优质粘土塑性指标要在25以上，粒径在0.074mm以下，粘粒含量在50%以上，冲击钻孔得到泥浆比重控制在1.4以内。
2.4钻孔施工
开钻前，再次检查各种机具、设备的状态以及水电管路的畅通情况，确保正常，准备足够的备用发电机，一旦停电确保能及时发电。开钻时先在孔内灌注泥浆，孔内存有水则直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。从开孔到钻进粘土中应始终保持孔内水位高出地下水位1.2m～2.0m，并低于护简顶面0.3m，掏渣后及时补水。
根据地质的情况调整钻头的冲程冲击强度，添加小片石和粘土采用小冲程（0.5～1）m冲击砂层，采用中冲程（1～2）m冲击粘土层，采用大冲程（2～4）m冲击漂石和硬岩层，最大冲程最好在6m以内。冲击钻进时，机手要随进尺快慢及时放主钢丝绳，使钢丝绳始终保持拉紧状态，在钢丝绳上做长度标志以便正确提升钻锥的冲程，钻孔作业必须连续，不得中断。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因故必须停钻时，将钻头提出孔外，并在孔口加盖防护，避免塌孔埋钻，导致桩孔报废。经常试验检测泥浆，及时补充损耗、遗漏的泥浆，保证钻孔中的泥浆粘稠度和保持泥浆水头高度，防止坍孔、缩孔等质量事故。
2.5 清孔
采用换浆法清孔，注入相对密度1.03～1.10、含砂率<2%、粘度17S～20S、胶体率>98%的净化泥浆，置换钻孔内含钻渣的泥浆。清孔这个环节不能加深孔底深度，还要注意保持孔内泥浆面的高度和合适的泥浆比重，防止出现坍孔、缩孔现象。从孔底、孔中、孔口取出的泥浆的平均值和注入的净化泥浆的几乎不存在差值，孔底沉渣厚度在设计和规范要求之内，则可以放下钢筋笼在水下灌注混凝土。
2.6 制作和安放钢筋笼
先让钢筋棚在桥位硬化，再在钢筋棚内集中下料，采取分节制作钢筋笼，采用2m一道加强箍加强钢筋笼，全部的主筋与加强箍焊接以防止吊装变形。制作钢筋笼要在骨架外侧设置保护层，绑扎混凝土轮型垫块，混凝土垫块半径比保护层厚度大的，主筋要与中心穿钢筋焊，每隔2m设一道桩，横向圆周应在4块以上。
使用汽车吊机将钢筋笼提入钻孔内，在灌注现场焊接钢筋笼。钢筋笼起吊后，检查钢筋笼的外形轮廓和垂直度是否符合设计建设要求和规范，然后平稳垂直地吊放入孔内，注意不要让钢筋笼碰撞孔壁，避免损坏钢筋笼和桩孔。
在桩孔清孔结束后，及时将钢筋笼放入孔内，钢筋笼焊接时，保证上下两节钢筋笼的轴线一致，保持入孔后的准确位置，吊入安装后牢固定位。钢筋骨架底面高程偏差控制在50mm变化范围之内，采取联结钻机底座和防浮钢管等有效控制措施，防止在混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。
2.7混凝土灌注
安装钢筋笼后，连接导管和泥浆泵进行二次清孔。二次清孔使沉渣量符合规范要求，请监理工程师检查后立即在水下灌注混凝土。混凝土由搅拌站预制，用搅拌车运输到施工现场，采用汽车泵和250mm内径的导管水下灌注。混凝土灌注前，要检查配备的水泵、空压机和高压射水管等各类设备，同时，准备好使用的原材料，保证能在必要时及时处理灌注过程中遇到的障碍。
安装导管和预制混凝土之后，再次检测孔底沉渣量，超出设计和规范范围的要再次清孔，确保孔底沉渣保持在设计要求之内。然后，确认钢筋笼安放的位置是否固定。最后才能开始水下灌注混凝土。
在水下灌注中，采用测锤测绳探测孔内混凝土面的标高，以便及时调整埋管深度（2m～6m），以防从混凝土抽出导管时断桩。用吊机抽提导管，拆卸、冲洗导管则由人工进行，之后将导管整齐堆存规定的地方以便备用。水下灌注混凝土的过程要连续、有节奏，尽量减小拆管间隔时间。混凝土不满导管要缓慢灌注，以防内部产生高压气囊压漏导管，同时，保持孔内水头高度，避免坍孔、缩孔的现象。期间，时刻检测灌注更换的混凝土坍落度，确保每批混凝土都符合要求和建筑章程的规定。为了保证钻孔灌注桩与上面部分的混凝土结构的连接质量，水下灌注的混凝土应超出桩顶设计的高度0.5m～1.0m。钻孔灌注桩超出设计桩顶的混凝土，在承台或墩柱或台帽等上部结构施工前凿除，确保桩头不出现松散层。
结束语：
与其他桩基施工技术相较而言，钻孔灌注桩技术的设备简单，操作方便，建成的灌注桩适应性强、抗震性强、稳定性强，常用于桥梁、高层建筑和大吨位承载力的基础设施的建设。对建设单位而言，具有巨大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]刁志明.钻孔灌注桩基础栈桥施工浅析[J].科技创新导报，2012，5（20）：107-109.
[2]栗克慧.钻孔灌注桩施工技术与质量控制[J].山西建筑，2011，12（6）：84-85
论文作者:刘树龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/27
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 导管论文; 冲程论文; 水下论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;