郭现朝
（新乡市市郊公路管理处 河南 新乡 453000）
【摘要】随着社会经济的发展和科学技术水平的不断提高，我国的公路桥梁建设取得了很大的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出了重要贡献。而在公路桥梁工程建设中，钻孔灌注桩的施工是一项十分重要的环节。本文结合作者多年来的工作实际经验，主要对公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术进行了详细的论述。
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关键词 公路桥梁工程；钻孔灌注桩；施工技术
1.引言?
随着我国公路基础设施建设的快速发展，采用桩基础的公路桥梁也与日俱增，钻孔灌注桩作为一种常见基础形式，其施工所需设备简单、操做方便等特点被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。但钻孔灌注桩属于隐蔽工程，在实际施工过程中影响灌注桩施工质量的因素有很多，且由于质检较困难，因此对于钻孔灌注桩施工过程中的每一环节都必须严格控制。
2.施工准备和钻孔过程中的控制?
2.1测量放线与场地准备。
钻孔灌注桩施工要首先做好施工现场场地的平整，清理好现场的杂物，做好钻孔机安装的准备。将平整好的场地进行压实后铺上枕木为钻井机做好安装的平台，在水面上施工时要根据具体的实际情况用钢管进行钻井机的平台搭建。然后进行测量放线，测量放线要根据设计图纸的数据要求进行现场桩位的精确放样，在测量桩位上钉上木桩，最后由专业的技术人员进行检查，在施工的过程中要注意对桩位的保护，预防损坏或丢失。?
2.2钻孔机的安装就位。
在钻孔机的安装过程中首先要保证其安装地基的稳定。对于软土地基或者存在着坡度的地基，要事先进行地基处理，用钢板或者枕木加固，有坡度的地基要用推土机进行平整。为了防止桩位不准，要保证定位好中心位置和钻孔机安装的正确，有钻塔的钻孔机的，要先利用钻机自身的动力与附近的地笼配合，将钻杆进行大致的定位，再用千斤顶将机架顶起，使钻头、起重滑轮、钻杆卡孔与护筒中心在一条直线上，保证钻井机的垂直。在实际的操作中，钻机的位置偏差要小于2㎝，桩位对准后，用枕木将钻井机的横梁垫平，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。?
2.3制备造浆。
在正式的开钻之前要保证有足够数量的泥浆，泥浆在施工中起着极其重要的作用，如保护孔壁，防止塌孔，加快钻机的速度等，控制好泥浆的质量是钻孔质量的关键。钻孔泥浆由水、粘土（膨润土）和添加剂组成。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱钻头冲击功能，降低钻进速度。一般采用这样的参数：泥浆粘度18s～22s，含砂率不大于4%～8%，胶体率不小于90%，塑性指数（IP）大于17。制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的粘土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待粘土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。?
2.4埋设护筒。
在钻孔前必须按要求制作、埋设或下沉护筒，以固定桩位，保护孔口不坍塌，隔离地面水，保持孔内水位高出施工水位，从而维护孔壁及钻孔导向。在施工现场水位较深时一般采用钢护筒。钢护筒直径大于设计桩径的20～40cm，埋设入土深度在1.5m以上，高出水面（或地下水位）或施工水位1.5～2.0m，高出地面200mm，护筒中心应与桩位重合，误差不大于10mm，并经监理检查核实后方可在其周边填土嵌固。在遇到个别桩基护筒为砂层或淤泥层时，应填筑部分粘土，并夯填密实，以防止回填不密实而漏水。?
2.5钻孔。
泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺，对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要，调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。在初钻时，并非愈快愈好，要经常检查钻杆的垂直度，以保证钻孔竖直，并且还在钻孔过程中应经常检查钻机的水平位置状况，每钻进一定深度要捞取渣样，根据捞取的泥渣来确定地质情况是否与设计提供的资料相符。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度，注意水头的调整，钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录，应尽量减少不必要的停钻次数和时间，被迫停机时，要把钻头提出孔外，以免沉渣时间太久，卡死钻头而导致各种事故。?
2.6成孔。
为了确保钻孔质量，要求成孔的孔位中心偏差不大于50mm（群桩），100mm（单排桩），对孔径、孔位倾斜度误差不得大于1%孔深。采用高度为钻孔直径的5倍，外径与钻头直径相同，以钢筋制成的笼式检孔器，用片石压重后进行下沉检查，若不能顺利下沉至设计标高，说明孔径、孔深不足或孔位偏斜，可回填重钻，以确保成孔质量。当钻进中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层时，钻头所受阻力不均，会出现弯孔，影响钢筋笼的吊装和桩的质量，应回填粘土、砂卵石至弯孔以上1.0m，弯孔以上1.0～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，此时不宜用冲击钻头直接修孔，以免卡钻、坍孔。在松散粉砂土、流砂淤泥层中，应选用相对密度较大的优质泥浆或投入块度较小的片石，用低冲程冲击使片石挤入孔壁，防止坍孔发生。钻头直径磨耗达1.5cm时应及时更换修补，防止缩孔。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。?
2.7清孔。?
（1）在确定桩长、直径和垂直度无误时，要及时进行清孔，清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层，尽量减少孔底的沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。清孔分两次进行。首次是成孔结束后，让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣，尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求，且泥浆比重降到1.1～1.2以下；第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔，使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为：含砂率小于2%，相对密度1.03～1.10，粘度为17～20Pas。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5～2m，以防止钻孔塌陷。清孔时要抓紧时间，防止时间过长，而引起沉淀过厚，或者引起坍孔。1.8钢筋笼骨架的制作及下放?
（2）根据设计要求制作钢筋笼，施工中应除锈、整直，根据骨架的长度，主筋尽量用整根钢筋，如须接头，应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度，电焊长度、宽度和厚度应符合要求。清孔后及时吊放钢筋笼，以免隔时过久沉渣厚度超过规定，钢筋笼骨架垂直度偏差不大于1%L（L为钢筋笼长），宜整体吊放或分段吊放，所有接头应焊接顺直，对准孔位慢放。若遇阻碍可徐起徐落，正反旋转，防止碰撞孔壁而引起坍塌。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋（或延长主筋），固定焊接在护筒顶部或施工平台上，避免在灌注水下混凝土时发生钢筋笼"上浮"现象。钢筋笼入孔定位标高允许误差+5cm，灌注完后，桩上部混凝土初凝，应撤除钢筋笼的固定设施，使钢筋笼同混凝土一起收缩。钢筋笼吊装就位，应与孔壁保持设计的保护层距离，可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置4个钢筋耳环。
3.水下混凝土灌注控制?
3.1混凝土配合比控制。
钻孔灌注桩水下混凝土浇筑是在不加任何振捣情况下，完全靠混凝土自重沿导管流入。因此对混凝土拌合物的和易性要求更严格。所以选择水泥品种时优先考虑保水性较好的水泥（普通水泥、硅酸盐水泥），细骨料选中砂（细度模数宜控制在2.4～2.8范围），粗骨料宜选择4.75～37.5mm连续级配的卵石。坍落度控制在18～22cm，砂率在40%～45%之间，水灰比为0.5～0.6。为改善混凝土的和易性，应首选木钙（属缓凝型减水剂）。对使用的水泥砂石料，应做配合比试验。配制强度应较设计要求提高15%，认真检查混凝土和易性和抗压强度及凝结时间，外加剂的掺量由试验确定。水泥用量减少不得超过未掺外加剂水泥用量的10%，且每立方米混凝土的水泥用量不得少于300Kg。水泥的初凝时间为2h以上。混凝土的拌和时间是一般混凝土的1.5倍。浇筑过程中，作好灌注记录，每根桩应做试件2～4组，并做好养护工作，以备混凝土强度评定。?
3.2导管的安装。
导管是灌注水下混凝土的主要工具之一，它的安装型号大小、位置对水下混凝土灌注质量成功与否起主要作用，因此导管下放前，应做封闭压水实验，以不漏水为原则。导管应放于钢筋笼中间，导管的长度应根据施工实际情况来确定，导管底部到孔底应有30～50cm的空间，孔口以上应有一节导管加漏斗的高度，一般不小于4m，以利导管的拆除，并使导管内的混凝土有足够的压力。?
3.3首批混凝土浇筑控制。?
（1）灌注桩施工是在泥浆液面下进行的，它的主要要求是不允许泥浆与混凝土掺混，形成泥浆夹层。由于导管的管口埋在首批混凝土的深度要大于1m，导管的孔口离孔底的距离0.3～0.5m，所以首批混凝土储量必须大于桩底部混凝土一次埋深1.5m所需的体积，宜取1.3的超灌量系数。?
（2）开始灌注前，必须把隔水栓先放入导管用铁丝吊在水面上，然后在其上灌注水泥砂浆和混凝土（加少量砂浆，避免粗骨料卡管），只有当料斗和导管中首批混凝土的储量满足上述要求，才能剪断铁丝，使首批混凝土一次落入孔底，将导管的孔口淹没，形成隔水层。隔水栓被导管内混凝土压出导管，以保证混凝土在无水的导管中呈现原状送到孔底。以后混凝土不断地通过导管的出口，进入首批混凝土的下面，把首批混凝土及其上面的泥浆顶托上升，逐渐把桩孔用混凝土填满。?
3.4灌注水下混凝土过程中间检查。
水下混凝土灌注应连续浇筑，不得中断，灌注速度要快，不得留施工缝，尽量缩短时间，保证在混凝土的初凝时间内完成。为了防止导管的机械故障，对水下混凝土应加入缓凝剂，同时对施工过程中的混凝土进行抽样，做混凝土试块取样检查，经常检查混凝土的坍落度。灌注时导管埋置深度以2～6m为宜。灌注过程中，要定时测量导管内外混凝土上升的高度，合理掌握导管的拆卸长度，切勿拔起过多，以免发生断桩事故。导管中混凝土堵塞的原因，多为粗骨料粒径偏大和提升导管灌注混凝土间歇时间过长所致，这一点要引起足够的重视，最好是灌注混凝土与提升导管相结合，利用混凝土的冲击加速其流动。混凝土的拌制、运输能力要加强，以缩短混凝土的灌注时间。要随时测量并控制混凝土桩的顶面标高，应高出设计标高40～100cm，以免发生桩顶标高不够的事故。因此，当混凝土灌注到接近设计桩顶标高，要严格地控制混凝土的数量。
4.结语
总之，公路桥梁钻孔灌注施工技术是公路桥梁工程建设中一种运用较为普遍的施工工艺，但它在整个施工过程属隐蔽工程项目，在施工过程中仍有许多问题需要注意，稍有疏忽就有可能造成桩的质量问题，进而影响到桥梁本身的质量安全。因此，一定要在钻孔灌注施工过程中严格质量管理，采用合理的技术和工艺，确保工程的质量。
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参考文献
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［2］3栗克慧.钻孔灌注桩施工技术与质量控制［J］山西建筑，2011（06）.
［3］申新鹏，徐建兵.浅析桥梁灌注桩施工技术［J］.中国新技术新产品，2012（22）.)
［文章编号］1006-7619（2015）07-15-889
