摘要:为确保公路、铁路桥梁具有较高使用性能,在进行施工的时候一定要高度关注钻孔灌注桩,其在全部工程项目中为关键内容。本文对桥梁工程中钻孔灌注桩的施工技术及其施工中出现的问题以及解决对策作阐述。 

  关键词:桥梁工程;钻孔灌注;施工技术;问题措施 

  中图分类号: U443.15+4 文献标识码: A 文章编号:    

  一、钻孔灌注桩技术概述 

  建筑施工中的钻孔灌注桩技术作为一种灌注桩施工技术,其施工技术质量的好坏直接影响着整个建筑工程的质量,轻则影响构筑物的使用功能,给工程投资者带来经济方面的损失,重则威胁到我们的生命财产安全。该技术具有噪音小、震动小且建造的桩比预制桩的直径要大的多,还能在多种地基上进行,因而被广泛应用于建筑施工工程之中。但由于其施工的隐蔽性和施工技术的复杂性,以及受地质和水文等条件的影响较大,且大都在水中进行,因而钻孔灌注桩技术既是建筑施工中的关键所在,也是难点所在。 

  二、桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术的原理 

  所谓钻孔灌注桩,指的是通过迅速的将大量混凝土灌注入水以及泥浆中,并一次性把导管的出料口包裹到混凝土的一定深度之中,进而对下一步灌注的混凝土和孔内水及泥浆起到隔离作用,然后再不断地把高流态混凝土注入桩孔。在这个过程中,应注意不停歇的提高导管高度却又不能使出料口距离混凝土的深度距离太小,这样就可以根据出料口及入料口之间的高度差形成巨大的压强将后续的混凝土挤入之前的混凝土。 

   三、钻孔灌注桩的施工工艺 

   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,清理干净现场的杂物,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,在建筑施工的过程中要注意对桩位的保护,预防损坏或丢失。 

   

  2、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。泥浆要用优质的粘土进行调制,护筒内的泥浆表面,要始终高出地下水位在1m -2m之间。泥浆由水、粘土和添加剂进行调合而成,泥浆的比重要根据钻孔过程中地层土质的变化进行随时的调整。泥浆要通过较长的泥浆沟流入,使其有足够时间进行沉淀。泥浆中的杂物要及时的进行清理,在沉淀池沉淀后进行循环的使用。 

  3、护筒的埋设 

  钻孔灌注桩的护筒主要就是使用3毫米的厚钢板进行制作,高度为3到4米,直径比设计桩直径长约0.02米,护筒的埋设要高于灌注桩顶部60厘米以上,同时还要保证护筒的底部低于淤泥层的底部标高。对钢护筒进行埋设时,要使用震动锤进行震动埋设,还要保证护筒的垂直,桩位的护筒中心和灌注桩中心的偏差不能大于50毫米,护筒的倾斜度的偏差不能大于1%。 

   4.利用机械进行钻孔 

  首先,要控制开孔的质量,在施工时对好中线及垂直度,随时要检查成孔是否出现了偏斜现象。冲击式的钻井机施工时,由于震动可能会引起附近土层的变化而影响临近钻孔的稳固,所以要对钻好的孔进行及时的清孔,放入钢筋笼和进行混凝土的灌注。在施工的过程中要注意控制钻孔之间的距离和顺序,避免相互的影响。一般选择从中间到两边的顺序进行施工。在钻孔的过程中要密切的注意孔内的水位和泥浆的相对密度等,保证成孔的质量。 

  5、钢筋笼的制作及吊装 

   在钢筋笼的制作以及吊放过程中,应首先对钢筋原材料的质量进行检查,主要可以通过检查其质保资料来完成。如果质量达标,我们再对其直径、长度等参数及制作质量进行检查,查看其是否满足设计及相关规范要求。此外,由于钢筋笼在吊放以后是固定在钻架底梁之上的,也就是说吊环的长度会随着底梁标高的变化而变化,所以我们在施工中要对吊环的长度进行复核,进而保证钢筋埋入的标高符合相关要求。其次,在吊放前,我们要对其焊缝的质量进行检查,如果有不合格或者不符合要求的情况,应对其进行及时的补焊。第三,吊放时要避免钢筋笼与孔壁的碰撞,如果在吊放时受阻,务必不能强行吊放,而是应该及时对其原因进行分析,然后根据原因制订正确的吊放方式。此外,在钢筋笼接长时要尽快焊接,这可以有效地减少沉降的时间,避免不必要的麻烦。 

  6、混凝土的灌注 

  混凝土的灌注是钻孔灌注桩的重点施工工艺,在灌注时需要一气呵成,利用导管进行混凝土灌注,施工要保证不能出现断桩现象。混凝土的灌注要在钢筋笼吊装后的二次清空后30分钟内进行,导管的埋深是灌注中的一个重要指标,使用公式V=( H1+ H2) D2/4+ hld2/4进行计算。其中,D为桩径;H1为导管底距孔底距离;H2为导管初灌埋深,取1.Om;d为导管内径;hl为桩孔内混凝土达到埋置深度1.Om时,导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度。导管的接头要保证密闭不透水,导管要放在钻孔的中间位置,避免与钢筋笼的接触,以免导管挂在钢筋笼上。 

  四、施工中发生的情况与防范措施 

  1、钻孔灌注桩卡钻、掉钻 

  1.1 原因分析 

  钻孔过程中,由于各种原因造成的钻具陷在孔内不能自由活动的现象,称为卡钻。卡钻、掉钻是在钻孔灌注桩钻进过程中较常见现象,不仅影响工程的施工进度,更重要的是影响灌注桩的质量。引起卡钻、掉钻的主要原因有:在钻孔过程中钻头磨损过多,特别是在粗砾砂和强风岩层磨损最大,补焊后下钻太猛,使钻头卡在孔内;更换新的钻头;钻孔内出现十字槽、探头石、缩孔;冲程过长和深护筒底口变形。 

  1.2防范措施 

  应经常检查钻头,当因磨耗使其直径减少约2㎝时即需补焊,钻头直径应保证成孔孔径略大于设计孔径;新钻头初用时,宜先以小冲程钻进一段时间后,再转入正常钻进;深护筒底部外侧设刃脚。发生卡钻后不可盲动,应先查明原因,制定相应的处理措施,以免造成钻机大绳拔断而引起掉钻,或越处理卡得越紧的情况,可采用穿滑车组、吊机、必要时配千斤顶和钻机相互配合强行将钻头提出。如强提无效,可采用上部开挖后再行提出,上部开挖一定要注意土方尽量避免落入孔中。 

  2、孔壁坍塌 

  2.1原因分析 

  泥浆性能不符合要求;出渣后未及时补充泥浆;添加泥浆的管口直接对着土层冲刷;地下水位较高,地下出现流砂、淤泥;护筒底脚周围漏水或钻机直接接触护筒;由于振动使孔口坍塌;钻孔过程中造成了护壁四周散土层的扰动;在松软砂层中钻进进尺太快;护筒周围堆放重物或机械震动;吊车吊起钢筋笼不竖直、下放不稳定,碰撞孔壁,造成泥皮或孔壁的破坏等。 

  2.2、防范措施 

  改善泥浆性能;出渣后及时补充泥浆;改正添加泥浆的方法,管口直对护筒壁添加;如地下水位较高,采取升高护筒的办法,增大水头;在松散粉砂土或流砂中钻进时,应控制进尺速度,选用高质量泥浆;在松散易塌土层中适当深埋护筒,密实回填土;严格规范操作,尽量保持匀速向下进行切土,防止施工过程对土层扰动过大;移开重物、排除振动;保证钢筋笼制作质量,防止变形;吊放钢筋笼要对准孔位,吊直扶稳,缓缓下沉,防止碰撞孔壁。 

  结束语 

  桥梁工程中钻孔灌注桩施工是一个非常重要的过程,在这个过程中由于技术要点多,涉及范围广,这就给我们的施工带来了一定的挑战。因此,我们必须要加强自身的学习,重视工作中的实践,对于碰到的问题要善于思考、善于总结。只有这样,我们才能做好施工中的各个环节,进而为桥梁工程的质量起到切切实实的保障作用。 

  参考文献 

  [1]聂玉涛;王春阳.钻孔灌注桩施工中泥浆性能质量控制浅析[J];科技信息;2010年09期. 

  [2]陈金鹏;谭海荣.桥梁钻孔灌注桩基础应用浅析[J];山西科技;2011年11期. 

  [3]林渊;赵健.钻孔灌注桩施工技术浅析[J];应用能源技术;2009年10期.