道路桥梁钻孔灌注桩施工技术研究

总385、386、387期2016年第07、08、09期（3月合刊）桥梁与隧道工程道路桥梁钻孔灌注桩施工技术研究商志成（河北建工集团路桥工程有限公司，河北 唐山 063000）摘要：重点探讨了如何做好钻孔灌注桩施工准备工作，并对施工质量的控制影响因素进行剖析。结论证明，施工前做好施工设计、施工场地、护筒及循环泥浆四个方面的准备工作，在施工过程中，合理使用施工机具，做好钻机安装、泥浆、钻进、清孔、钢筋笼、水下混凝土、灌注等工作，能够有效提高道路桥梁钻孔灌注桩施工技术。关键词：钻孔灌注桩；道路桥梁；桩基础；混凝土灌注；中图分类号：U445 文献标识码：B0 引言在道路桥梁的建设中，钻孔灌注桩施工技术所需要的设备简单，操作方便，不仅能够缩短工期，还可以降低成本。随着工程建设的发展需要，灌注桩的桩长与桩径也日益扩大，并且已经出现了单柱单桩的设计。同时，钻孔灌注桩施工可能会出现一些质量事故，并且这种事故很难进行补救，例如出现断桩事故，就会造成桩基报废，无法继续使用。因此，施工单位施工时应对质量严格管控，避免质量与设计不符，并提高对质量事故的充分认识和重视程度，如果事故出现应进行积极补救。护筒埋设是泥浆护壁成孔灌注核磁施工的初阶，可以根据施工场地的实际情况选择填筑埋设或挖孔埋设。护筒与周围土体的紧密度直接影响着护筒成桩的质量。泥浆不仅可以保护孔壁，而且还具有悬浮钻碴，降低钻进阻力的作用。一般情况下可以选择清水钻进自然造浆，如遇到特殊的地层则需要进行人工造浆。2 钻孔灌注桩施工质量控制影响因素桩基础是道路桥梁的基础实体，是整个工程的重要部分之一。桩基础中以钻孔灌注桩最为普遍。作为一种重要的基础形式，其具有较高的承载力，并且噪音低，无挤土，对周围环境的影响相对较小的特点。灌注桩施工质量受多方面因素影响，不过只要把握好质量控制这一关键因素，就可以从很大程度上降低工程事故的发生。2.1 施工机具因素施工机具是实现质量控制的重要前提，对整个工程质量发挥着重要作用。成孔机具的选择需要根据不同的地质、不同的桩径进行选择；桩径大要选择大功率和扭矩的钻机，钻杆的选择不能过细，否则会限制泥浆的循环量，减缓钻进速度，并且容易使钻杆弯曲；钻头的直径要与桩设计的直径相适应，通常情况下比设计桩径小5～6cm。成桩用设备要针对桩体的混凝土方量进行确定，导管要密闭且能够满足混凝土灌注量。2.2 钻机安装因素钻孔灌注桩施工前要对施工场地进行整平压实。对拟施工桩位进行放样，灌注桩施工中的桩位尤为重要，必须加以重视，如果这一环节出现偏差，将会造成无法弥补的严重后果。钻机进场后要试运行，保证钻机无故障，钻机安装要确保水平、稳固、三点一垂线，避免斜孔。1 钻孔灌注桩施工前准备工作灌注桩工作量大、工序多，要求在较短的时间内在地下连续完成，对技术有着较高的要求。繁杂的工序需要相关人员对所有相关资料进行研究并进行现场勘察，对地质、机具、材料等相关因素进行综合考查。施工前的准备工作主要包括施工设计、及施工场地、护筒及循环泥浆四个方面。在施工设计的准备中，研究资料包括建筑场地工程地质的勘察报告、钻孔灌注桩设计图、施工场地及周围地表和地下电缆管道和水电等资料、合同书文件以及技术相关的各种资料。设计内容包括对设计要求和工程概况的明确，对施工工艺方案和设备的选定以及对施工力量进行合理部署。钻孔灌注桩施工场地对整个工程的质量和进度有着直接的关系，因此，必须做好施工场地准备工作。首先，施工场地必须做好“三通一平”工作，对放样进行充分估计，对于杂填土地区施工或建筑物旧址的施工场地上，首先需要钎探工作，清除障碍物，对于土质较软的施工场地要对其进行正确处理。收稿日期：2015-12-25作者简介：商志成（1979—），男，工程师，主要研究方向为道桥工程。134

2.3 泥浆因素泥浆是钻孔灌注桩施工质量的关键阶段，施工单位必须加以重视。通常情况下采用自然造浆，对泥浆的各项指标要进行检测，特别是比重和黏度十分关键。如果泥浆的比重过大，就会降低钻进速度，还会增加孔壁泥皮，如果比重过小会减小护壁能力，造成坍孔现象。泥浆的品质不仅与操作人员相关，最重要的是对泥浆池中沉淀物的清理是否能够做到及时。2.4 钻进因素钻进过程最关键的就是“快”，开孔时主要以慢钻轻压为主，当钻头进入地层后，速度越快对质量越有保障。在钻进过程中，泥浆循环量要随着士阶层和速度予以调整。结束后要检测桩孔的深度、直径以及倾斜度，达标后才能进入下一个环节。2.5 清孔因素要进行两次清孔操作，首次是钻进设计深度后直接通过钻具来换浆清孔，首次清孔有较强的清孔能力，能够将绝大部分的沉渣清理，必须要重视首次清孔。第二次清孔是通过截面较粗的导管，在钢筋笼和导管下完后来进行。应对清孔后的孔底泥浆进行检测，不能以钻孔加深来省略清孔。2.6 钢筋笼因素以焊接热轧钢筋的方式来制作钢筋笼，材质和焊接都必须达到国家相关标准。2.7 水下混凝土灌注在水下进行混凝土灌注时，混凝土的强度必须要达到设计要求，各材料要符合国家相关标准，同时还需要对混凝土进行现场质检。需要掌握好混凝土初凝时间以及流动性。3 灌注桩常见事故的预防3.1 钻进成孔过程中出现的问题对于在钻进成孔过程中常见的事故主要包括护筒冒水、持力层无法确定、孔径孔高误差、孔垂直度误差、孔壁塌陷等等。护筒外壁冒水不仅会导致地基下陷、护筒倾斜和移位，还会使钻孔发生偏离，严重时会导致整个工程无法进行。在埋筒时要确定最佳含水量的黏土，对其进行分层夯实处理，在护筒合理的高度进行开孔，整个过程要避免钻头与护筒接触，当出现冒水时要马上停止，使用黏土在护筒周围进行真实加固处理，当护筒下沉或移位严重时，必须重新安装。如果桩基础持力层厚度的变化较大时，要对施工场地进行加密勘探孔，根据实际情况选择勘探，避免由持力层较弱处来承载桩端。孔径误差绝大多数是由于操作人员用错钻头疏忽导致，任何一根桩在开孔时都必须由技术人员来验证钻头的规格，以确保准确的使用钻头。交通世界transpoworld开钻前由技术人员来验证原始水准点和孔口高程，当钻孔达到桩端持力层后，要进行及时取样鉴定，确保孔高和孔深的准确。为了防止钻孔垂直度出现偏差，要对施工场地进行整平、压实，轨道枕木要均匀着地，钻机的就位要进行严格检测，并且在钻进过程中定时检查垂直度，当出现偏离后马上进行回调，定期检查钻机各种部件。当排出的泥浆持续冒出气泡时，或者泥浆漏失，就说明孔壁塌陷，如果是较为松散的土层中，应及时调整护筒的深度，用黏土进行填封。要确保钢筋笼不发生变形，放置时不能与孔壁接触，缩短钢筋笼的焊接时间和灌注时间。3.2 灌注成桩过程中出现的问题对于在灌注成桩过程中常见的事故主要包括堵管、钢筋笼上浮、桩身混凝土问题等等。混凝土的配制质量与混凝土灌注和桩身混凝土质量有着直接的影响。如果在水中灌注混凝土，在第二次清孔后，要马上进行混凝土灌注，如果错过了最佳时机就必须要重新清孔。灌注导管在安装前要有专人进行验证，通过观察和敲打来检查灌注导管的完整性。如在混凝土灌注过程中发现卡管现象，应掘出导管进行处理，以免导致发生断桩现象。避免钢筋笼上浮需要对初始位置进行准确的定位，并且与孔口固定牢固。对混凝土的灌注要快，必要时可以掺外加剂，要及时了解混凝土灌注的标高和导管埋深，通常导管的埋深为2～6m。一旦出现钢筋笼上浮，要马上停止灌注，计算出导管埋深和已灌注混凝土高度，提升导管之后再次进行灌注。严格选择进库水泥质量，控制好施工现场混凝土配合比，掌握好搅拌时间和混凝土的和易性，能够有效避免桩身混凝土离析。清孔能够很大程度防止桩身混凝土出现夹渣或断桩现象。4 结语在道路桥梁的灌注桩施工过程中，各种质量问题频现，对整个工程的质量埋下了隐患，施工单位应运用先进的施工工艺和方法，加强对质量控制的重视，细节上预防质量问题的发生，保证工程质量经得起检验。参考文献：[1] 衡俊材.论钻孔灌注桩施工常见质量事故的预防及处理[J].科技创业月刊，2011（9）：151-153.[2] 闻雷.简析钻孔灌注桩的施工方法和质量事故原因及其预防措施[J].黑龙江交通科技，2007（8）：58-60.[3] 宋建环.灌注桩导管法施工中的质量事故分析及预防[J].山西建筑，2012（33）：92-93.[4] 温洪云.振动沉管灌注桩常见施工质量事故及预防措施[J].西部探矿工程，1998（2）：77-78.（编辑：蔡海霄）135