吴家望
中交一公局厦门工程有限公司 福建厦门 361021
摘要：随着我国经济的发展，大型道路桥梁工程设备发展迅速，其对建设工程提出了更高的要求。因为施工成本低，噪声污染小，工期节省等特点，公路桥梁钻孔灌注桩施工技术得到了广泛应用。因此，必须要结合这一施工技术，发挥钻孔灌注桩在公路施工中的积极作用。
关键字：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；要点
近些年来，我国公路桥梁建设工程数量越来越多，这也推动了灌注桩施工技术的发展，只有把握技术要点才能提高其在公路桥梁施工中的效果。在开展钻孔灌注桩施工前，必须要做好准备工作，结合施工过程中的问题和不足。
一、施工前的准备工作
在开始施工前，监理人员必须全面了解工程的技术要求，对合同的条款、招标文件、业主的质量要求、施工工序、工艺要求和质量标准等有一定的认识。对于施工现场的具体条件进行把握，并审查施工单位的开工报告和施工组织计划，审验施工机械设备，对施工现场的机械设备数量、功率型号、完好情况进行核对，保证机械设备可以满足工程的施工需求。而且也要审查施工方案，根据工程当地的水文、地质、气候条件、地方材料供应等条件优化施工组织计划。原材料的审查也是一个重要内容，对料源产地的生产规模、生产能力、交通运输条件电力供应、产品质量等情况进行检查，并根据施工规范要求试验频率进行独立试验，如果不合格材料已进场，要责令其清出场外，严把材料质量关[1]。对于施工单位的测量仪器的精度级别和工作状况监理人员也要及时检查，审核施工单位报验的测量结果。
二、公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点
（一）埋设护筒
桩基的平面尺寸、钻机移位要求决定着钻孔场地平面尺寸，水上施工平台必须要支撑钻孔机械、护筒加压、钻机操作和灌注水下混凝土产生的所有荷载[2]。而且也要将泥浆循环、过滤和排放考虑进行，结合移交的测量控制点对施工测量控制网进行布设，放出主墩位中心线、引桥桩位中心线、桥台桩位中心线。作为钻孔桩施工的第一道工序，埋设钢护筒护筒需要将中心轴线对准测量标志的桩位中心，保证护筒的竖直位置。在沉入护筒时，可以通过震动、锤击和压重等方式进行，对其中心位置进行测量，保证护筒顶面高度在施工水位或地下水位2m左右，比施工地面高50cm，通常需要埋设1m-1.5m。
（二）配置泥浆
钻孔施工的护壁作用和成孔质量受到了泥浆性能指标的重要影响，必须进行严格控制。而泥浆的性能指标包括粘度、含砂率、静切力、相对密度、失水率、胶体率和酸碱度等。其中粘度是粘度大的泥浆，可以阻隔渗漏，防止出现翻砂，其产生的孔壁泥皮厚，容易出现“糊钻”影响泥浆泵工作，所以进行泥浆净化的难度比较高。但是如果粘度太小，难以悬浮渣粒，使得泥皮太薄，不能发挥其防渗漏和防翻砂均作用。而含砂率是泥浆内所含砂和粘土颗粒的体积比，如果泥浆含砂率太大，其粘度降低，容易出现沉淀，磨损泥浆泵。静切力是泥浆受外力流动所需的最小力，必须要保证泥浆静切力适当。因为静切力太大，加大了流动阻力，泥浆净化速度受到影响，反之太小则影响悬浮携带钻渣效果，降低了钻进速度。相对密度影响着钻孔孔壁的稳定性，钻孔施工时需要根据规定频率进行检测[3]。胶体率是指泥浆静止后悬浮粘土颗粒与水分离的程度，如果泥浆的胶体率太高，粘土颗粒沉淀困难，必须在终孔前进行检测。
（三）清孔钻孔
钻孔前需要在其一侧安装钻机，这样在进行钻孔时就不会发生位移和沉降。所以钻孔方式要尽量冲程小、速度慢，满足初开钻孔的坚实和方向竖直，在钻进过程中不会与护筒碰撞。在冲击钻孔时，如果碰到的卵石比较坚硬，就可以运用比较大的冲程，但是也要防止出现空锤和大松绳的情况。如果表面漂石不平整，可以将粘土或小石片填入，在垫平后继续钻孔。通常钻孔需要分班连续作业，并记录施工中的钻孔信息、地质变化等信息，每进行3 m的钻进就要测试其倾斜度并进行调整[4]。如果施工中要进行群桩施工，要注意其打桩速度和质量。通常打桩顺序可以从一侧向单一方向打桩、从中间向两个对称的方向打桩、从中间向四周同时打桩。实际打桩时要结合现场的实际情况、桩距大小等因素选择打桩方式，要提高打桩施工的整体效率，必须尽可能减少桩机移动和转机的次数。而清孔时桩孔内水位必须在地下水位 1.0m～-1.5 m以上，防止这一过程发生坍孔和上涌的现象。清孔工作要尽可能清理干净桩孔中的沉渣，充分结合混凝土和基础，大大提升桩基础的承载力。在沉淀层清孔后，必须不超300 mm，此时如果不立即进行混凝土灌注，在灌注前必须重新清理孔底。主要的清孔方法有三种：第一是换浆清孔法，主要运用的是比重仪，通过正反循环旋转钻机，在完成钻孔后继续工作。继续清理需要利用泥浆，通过不断清理直至满足其要求；第二是掏渣清孔法，清除钻孔内钻渣运用了掏渣筒；第三是抽浆清孔法，通过空气吸泥机将压缩空气压入钻空中的排泥管，利用水柱排除钻孔内的钻渣和泥浆，并运用水泵向钻孔内注水，这样在钻孔内有清水流出时就会停止。
（四）制作安装钢筋笼
在制作钢筋笼时，钢筋材料、焊接材料和机械接头必须有质量合格证书，对其进行抽检，保证其合格后继续使用。在专用台架上制作钢筋笼，先调直再进行钢筋下料，进行对号加工、分类堆放。如果桩基太短，可以整体进行一次吊装就位，而太长的桩基可以根据其设计长度和设备吊装能力对钢筋笼进行整根分段现场制作，保证分段长度在18m以上，同一断面内钢筋接头小于主筋总数的50%，两个接头的间距大于50cm。在设置固定钢筋间距时，要满足主筋和箍筋的轴线、间距和平顺度的设计施工要求，可以运用至少两个间距进行定型，不能通过人工手扶来固定间距。同时也要对称设置钢筋笼外侧，运用足够的钢筋保护层进行垫块。钢筋笼上端也需要对吊点进行均匀设置，而要保证钢筋笼吊装不变形，吊点必须有足够的强度和刚度。通过汽车吊来吊装钢筋笼，此时要避免碰撞孔壁，所以必须对准钻孔，保持垂直，慢放入孔，在入孔后不能左右旋转摆动。分截断吊装时，第一段放入孔内后在护筒口要运用型钢临时支起，孔口焊接需要对正上下钢筋笼主筋，使得钢筋笼接长后上下段轴线在一条直线上。在孔内放入钢筋笼后，保证钢筋笼中心与桩孔中心的偏差在10mm一下，底面高程偏差小于±50mm。
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（五）导管安装及混凝土灌注
公路桥梁钻孔灌注桩的灌注混凝土需要运用钢导管，保证导管内径25-30cm。在使用导管前，需要进行试拼装、水密封、承压和接头抗拉试验，自上而下顺序对其编号、标示尺度。孔深和工作平台高度决定了导管长度，漏斗底与钻孔上口的距离比一节中间导管长度长。在安装完成导管后，可以运用商品混凝土来进行灌注桩施工，保证缓凝剂增大混凝土流动性和初凝时间，尽量减少灌注的停顿时间[5]。而且导管混凝土的埋深在2m以上，提升时必须防止钩住钢筋笼，要竖直提升，不能太快或太猛。
三、公路桥梁钻孔灌注桩施工问题处理
（一）断桩
公路桥梁钻孔灌注桩经常发生断桩，这是因为在清孔时有泥浆悬浮物回沉，所以会形成沉积层，影响混凝土的上升，发生堵管，使得混凝土灌注操作中断，而且在灌注混凝土时漏水、停电或机械也会出现一定的故障，一旦灌注时间长、凝结时间过短就容易发生断桩。因此，施工时导管埋深范围必须在2-6米，对导管进行缓慢拔出，同时也要做好备用电源的准备，防止停电造成灌注中断，在灌注单根桩体时初凝时间不超过1.5倍[6]。
（二）偏移
钻孔灌注桩的桩体则也容易发生偏移，这与钻机、钢筋笼、桩体位置有关。实际施工中必须严格复核桩体位置数据，并及时上报，保证放样报验合格。此时才可以开展钻孔作业，而且要将钢筋笼和钻机居中。
（三）掉落杂物
在公路桥梁钻孔灌注桩施工中，因为人为操作不当、钻头套质量差、钢丝绳老化断丝、钻杆接头问题、卡钻时强行操作等，施工中钢丝绳或钻杆断裂的情况时有发生，所以经常会出现杂物掉落。施工过程中必须及时清理杂物，并进行定期检查，尤其是容易老化断裂的部位，进行定期及时的更换[7]。
（四）坍孔
如果公路桥梁的水位过高，容易造成反冲孔或渗浆，而水位太低护壁就会失效。钻机作业时也容易发生坍孔，这是因为其与护筒接触，钻机振动引起。当然，清孔操作不科学，钻进速度快，泥浆不符合护壁要求等都会发生坍孔。施工过程中就要避免钢筋笼与孔壁触碰，保证护筒水头有足够的压力，同时也要改善泥浆的性能，添加木质素、烧碱、粘土粉等。
（五）钢筋笼上浮
施工过程中钢筋笼不稳固、灌注混凝土速度太快、混凝土凝结时间短、清孔时泥浆悬浮物太多等问题比较多，提升过程中钢筋笼容易挂住导管，这些问题都要注意。因此，在设置钢筋笼时，可以在钢筋笼底部放置环形筋，并运用牵引筋焊接固定，将导管安插在中心点，在灌注前进行升降。在钢筋笼底部灌注混凝土时，在1米左右位置时控制灌注速度，保证导管出口在钢筋笼底1米以上或1.5米以下。同时也要保证混凝土灌注的连续性，清孔时含砂率要符合要求。
（六）堵塞导管
钻孔灌注桩作业时容易发生导管堵塞的情况，这与很多因素有关，比如隔水塞失效、机械故障使得混凝土缺乏流动性、混凝土坍落值小、灌注时间长、导管下部与孔底间距太小等等。在制作隔离水拴时必须要保证其尺寸合格，组装导管及时进行其内壁检查。通常刚开始灌注时，隔水栓或混凝土质量会产生堵塞，疏通时可以运用竹竿或钢筋。如果是混凝土没有流动性，就可以向上提升导管，沉入之前必须要保证混凝土开始流动。而且在清孔结束后需要及时灌注混凝土，防止过厚沉渣，在使用导管前接头抗拉和水密承压实验必须严格进行，这样才可以有效防止导管漏水[8]。混凝土的搅拌时间、坍落度和集料规格都需要控制，持续压缩混凝土的灌注时间，保证其最短。
（七）孔斜
因为土层的软硬不均匀，所以施工时钻头受力不均匀就会出现孔斜的现象。如果在较大位置扩孔时，钻头出现偏移也会影响钻孔的位置，钻杆弯曲、部件松动磨损、钻架不稳等是孔斜的其他原因。一旦发现钻机出现较大偏斜，必须用土石填充，并对钻速重新利用调整钻进。如果发现土层有木头、石块等，在继续钻进前需要将其打碎，并对钻架进行定期校正，保证钻架稳固、平稳垂直，使得钻机设备一直可以正常运行。
结语：
作为一种基础形式，钻孔灌注桩因为适应性强、成本适中、施工简便等优点在公路桥梁施工中得到了广泛应用。在实际施工过程中，必须要把握影响灌注桩施工质量的因素，严格控制每个施工环节，保证公路桥梁的钻孔灌注桩质量，推动我国道路桥梁的发展。
参考文献：
[1]刘小东.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用剖析[J].江西建材，2016（3）：217.
[2]石会民.钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用[J].工程技术：文摘版，2016（7）：268.
[3]张吉灿.分析公路桥梁钻孔灌注桩施工技术处理[J].交通世界，2016（1）：94-95.
[4]刘成功.浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工技术[J].中国科技博览，2014（12）：176.
[5]吕芳芳，高超.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施分析[J].中国高新技术企业，2015（13）：106-107.
[6]史春生.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点分析[J].引文版：工程技术，2016（1）：89.
[7]陈增亮.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点分析[J].福建交通科技，2014（3）：49-51.
[8]龚亚奇，李伟峰.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点研究[J].现代工业经济和信息化，2017，7（5）：59-61.
论文作者:吴家望
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/10
标签：钻孔论文; 钢筋论文; 导管论文; 泥浆论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 公路论文; 《防护工程》2018年第13期论文;