摘要：随着公路建设的发展，公路工程施工质量有了严格要求，本文作者对桥梁钻孔灌注桩施工中关键技术展开了深入分析，提出了质量控制措施，对桥梁钻孔灌注桩施工起到一定的作用。
关键词：桥梁钻孔灌注桩施工；关键技术；质量控制
引言：
钻孔灌注桩施工技术应用是桥梁基础施工重点。据钻孔灌注桩施工主要特点，施工技术的应用，提出施工质量控制措施，提高钻孔灌注桩施工质量与效率。
一、钻孔灌注施工特点
钻孔灌注桩据持力土层起伏面变化，使用期间可能出现最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，且承载能力强，应用较为普遍。
钻孔前布置工作平台。场地为浅水采用筑岛法施工，筑岛面积按钻孔方法、机具大小等决定，高度应高于最高施工水位0.5～1m。场地为深水时采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可用浮式施工平台，平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静动荷载。
二、钻孔灌注桩施工技术
（一）施工前准备
现场调查取得地质和水文地质资料，地质情况复杂的重要桥梁结构物进行专项设计交底；施工现场临时排水设施健全，满足施工期排水、防洪需要；工作平台牢固稳定，能承受施工作业时所有荷载；施工便道满足通行需要；储浆池和沉淀池周围设立防护设施，施工完成后及时清淤回填，施工过程中必须满足安全和环保要求。
（二）埋设护筒：护筒能稳定孔壁、防止坍孔，隔离地表水，保护孔口地面，固定桩孔位置，超到钻头导向作用。
护筒坚固耐用，不漏水，内径比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2～3m。钢护筒在陆上与深水均能使用，钻孔完成可取出重复使用。护筒入土深度视土质与流速而定，护筒平面位置偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。
（三）泥浆制备：泥浆由水、粘土或膨润土和添加剂组成，有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力，在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔。
通常采用塑性指数大于25，粒径小于0.005mm粘土，颗粒含量大于50%的粘土，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。
（四）钻孔：常用方法有螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。
1、正循环回转钻孔：利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出到沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环。钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，需设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地多，机具设备复杂。
2、反循环回转钻孔：与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池。钻进与排渣效率较高，接长钻杆时装缷麻烦，钻渣易堵塞管路。泥浆是从上向下流动，孔壁塌孔可能性较正循环法大，需较高质量泥浆。
3、冲击钻孔：适用黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层，特别适合有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中。冲击钻孔最重要的关键点是泥浆护壁，护壁泥浆含砂量一定要小，泥浆浓度可试验测定或经验判断，泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁易塌。
开始钻进宜慢不宜快，护筒刃脚周围岩层的密实有个过程，需反复冲击挤压，该位置最易穿孔。随时注意垂直度校正，2～3m后立即校正，钻孔太深且偏差太大只能回填重钻。岩层一般是倾斜，应通过回填卵石反复冲钻直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻和孔位倾斜。
护筒及时跟进，保持筒内水头，泥浆指标随时检查控制，随时检查钻机、钢丝绳。据钻渣判断地质情况，做好地质柱状图标识，钻至设计位置后确定孔底地质与设计是否一致，钻孔过程控制严禁，防止穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻等事故发生。
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（五）成孔检查与清孔：钻孔过程中严谨操作、密切观测，在钻孔达到设计深度后，对孔深、孔径、孔形等认真检查，符合设计要求后填写成孔检查表。不得用加深钻孔深度的方法代替清孔。
清孔有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法、用砂浆置换钻渣清孔等。抽浆法较为彻底，适用于各种钻孔方法的灌注桩，清孔时操作应细心，防止塌孔。
摩擦桩孔底沉淀层厚度按设计执行，如设计无规定时中小桥不得大于0.4～0.6倍桩直径。清孔后泥浆含砂率为4～8%。支撑桩清孔宜用抽浆法清孔，清至吸泥管出清水止，灌注混凝土前，孔底沉淀层厚度不得大于50mm，若孔壁易塌，必须在泥浆中灌注混凝土，建议采用砂浆置换钻渣清孔法，清孔后泥浆含砂率不大于4%。相对密度为1.1～1.25，粘度为18～20s。
沉淀层厚度的测量，用冲击、冲抓锤时，沉淀层厚度从锥头或抓锥底部所到达的孔底平面算起，沉淀层厚度测量方法可在清孔后用取样盒（开口铁盒）吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，直接量测沉淀在盒内沉渣厚度。
（六）钢筋笼制作与吊装
制作符合设计和规范要求，长桩骨架分段制作，分段长度据吊装条件确定；制作时必须保证钢筋笼的顺直；在钢筋笼外侧设置控制保护层厚度装置；钢筋笼起吊入孔可用吊机、钻架、灌注塔架。
（七）灌注水下混凝土
配备的设备必须满足桩孔在规定时间内灌注完成，灌注时间不长于首批混凝土初凝时间，必要时掺入缓凝剂。
水下混凝土用钢导管灌注，导管内径宜为20～35cm，使用前进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压；
混凝土拌和物运至施工现场时检查均匀性和坍落度，如不符合要求进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求废弃处理；
首批灌注混凝土数量必须满足导管首次埋深和填充导管底部的需要，首批混凝土拌和物下落后，连续灌注，灌注过程中导管埋深控制在2～6m，经常检查孔内混凝土面位置，及时调整导管埋深；
混凝土灌注过程中防止钢筋骨架上浮，灌注混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时降低灌注速度，混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时提升导管，底口高于骨架底部2m以上，才可恢复正常灌注速度；
灌注过程中保持孔内水头，将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放污染环境及河流。
如发生故障及时查明原因处理，灌注过程结束时核对混凝土灌注数量，确定所测混凝土灌注高度是否正确并采取补救措施。
（八）桩头处理
桩顶高程比设计高出0.5～1m，多余部分接桩前（混凝土强度达到100%）凿除，凿后桩头顶面无松散层、微凸，严禁以掏代破，同时必须保护好钢筋和声测管。桩头破除后进行桩基检测，检测结果必须符合相关要求。
三、钻孔灌注桩施工质量控制措施
严格钻孔灌注桩施工质量，防止断桩发生，采取必要的质量控制措施。
混凝土和易性好，坍落度控制18～22cm，对混凝土量大、浇注时间长的桩基，混凝土配合比中宜掺加缓凝剂，导管直径据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管；认真测量和计算孔深与导管长度，下导管时底口距孔底距离控制在30～40cm，同时保证首批混凝土灌注后埋住导管至少2m；提拔导管要通过测量混凝土灌注深度及已拆下导管的长度，认真计算提拔导管长度，严禁不经测量和计算盲目提拔导管；钢筋笼制作时，采用对焊，当用搭接焊时，保证焊缝不在钢筋笼内形成错台防止卡住导管；导管使用前进行检漏和抗拉力试验；灌注过程中导管埋深控制在2～6m范围；关键设备有备用，材料准备充足，保证混凝土连续灌注。
四、结束语
桥梁钻孔灌注桩施工关键技术包括施工前准备、埋设护筒、泥浆制备、钻孔、成孔检查与清孔、钢筋笼制作与吊装、灌注水下混凝土、桩头处理，提出了质量控制措施，提升桥梁钻孔灌注桩施工质量和施工效率，确保安全环保的前提下桥梁基础施工质量合格。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》
[2]JTG F80∕1-2017《公路工程质量检验评定标准》第一册 土建工程
论文作者:刘光辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/18
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 导管论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 桥梁论文; 桩头论文; 《基层建设》2018年第36期论文;