乔妙红 李林博
河南省安装集团有限责任公司 河南省洛阳市 471000
摘要：近年来一些市政桥梁质量问题时有发生，全社会对市政桥梁建设质量关注度进一步增强，同时也对道桥工程基础结构提出了更高的要求。钻孔灌注桩可以满足市政桥梁工程建设质量与结 构需求，且钻孔灌注桩具备承载力高、抗震性能好、普适性强、经济效益高等特点，使得市政路桥工程中钻孔灌注桩施工工艺运用越来越广泛。深入分析钻孔灌注桩技术具体工艺与技术应用，可以为更好提升市政路桥工程质量提供有力支持。
关键词：市政;?道桥;?钻孔;?灌注桩;?施工技术;
1钻孔灌注桩施工技术简介
钻孔灌注桩是指在具体的工程现场，通过机械钻孔、钢管挤压、人力挖掘等各种方式在地基上进行打孔作业。参照现有的钻孔方法，灌注桩可以划分为钻孔灌注桩、挖孔灌注桩等。钻孔灌注桩在压力的作用之下，将水泥浆液压入缝隙中，满足施工强度的要求，使原本松散的碎石沉渣形成结合体，有效地提高强度。公路桥梁施工质 量备受关注。在工程建设时，钻孔灌注桩技术较为常见，能够避免操作存在的失误。一方面，在公路桥梁桩基础结构施工时，需要结合区域的环境特点，严格地遵循合理性原则进行施工操作。另一方面，在工程建设期间，要考虑到梁上结构的承载能力，明确公路桥梁的负载量，全面提高建设水平，满足实际性的原则，制备更加完善的钻孔灌注桩施工技术规范，指导作业人员进行全方位多 元化的处理，强化技术的实效性。与此同时，在钻孔灌注桩施工时，需要结合工艺特点，按照所在地的地基承载能力，选择科学的直径，提高工程的实际应用效果。
2钻孔灌注桩主要施工手段
2.1正、反循环施工
正循环旋转钻进是指在高压作用下，通过泥浆泵压入地面，地面上的钻头在旋转过程中将地基土层或岩石破碎成细颗粒。井壁的稳定性取决于孔内外水头差和泥浆的稠度。反循环旋转钻进的原理是指泥浆层流经用真空泵或其他技术（如吸泥机）将钻孔从钻杆中吸出，由于钻孔的内径比井孔孔径小得多，钻孔中泥浆水的增长速度比正循环快得多，清水也可以循环利用，一般桥梁工程施工中，钻孔桩的成孔都是通过反循环回转钻孔来实现的。下部钻头旋转时将土层疏松成钻渣。钻头通过泥浆团，并随着钻头溢出，泥浆团上升到井外的泥浆坑中，而井壁的稳定性也取决于孔内外水头差和泥浆的厚度。
2.2旋挖钻
该设备具有装机功率大、轴向压力高、灵活性好等特点，工程作业效率高，功能多所以应用广泛。旋转结构适应我国大部分地区的土壤地质条件，应用多种多样，施工中根据不同的土壤和地质条件选 择不同的钻头，包括可用于地下水位以上的黏性土、泥浆、填料、中密砂和风化岩石上的短螺杆钻具；可用于风化岩和破碎岩等中等硬度岩体的岩芯螺旋钻头；可用于风化岩和岩体结构发生变化的岩芯回转钻头。旋挖钻的钻孔灌注桩施工工艺主要是通过自身的爬升功能和钻井系统的桅杆结构，将钻具正确定位到极点位置，桅杆导向用于降低钻杆，将带有阀门的钻孔放在钻孔位置的底部，钻孔的动能为钻杆提供扭矩，压力装置将压力传递到钻杆上，钻头围绕破碎岩石回转，然后钻头提升装置和伸缩管将钻头提离孔外卸下地面。通过这种方式，其一次又一次地抬土、卸土，直到达到设计深度。
3.1道桥软土地基施工技术
3.1.1成孔质量控制
1)桩身成孔垂直度。
桩孔的垂直度是成孔施工阶段的第一控制要点,如果没有满足设计要求,后续施工将无法施展。为避免后续施工受到影响,需要对钻机的垂直度进行设计,检查钻机的定位以及钻机底部基础是否稳固,以保证桩身成孔的垂直度满足要求。
2)桩位和钻孔深度。
采用GPS对护筒顶面进行高程符合,确保中心线的误差不超过5cm,主要通过测量钻杆长度或者钢测绳的方法。
3)泥浆质量。
在实际施工中,泥浆应根据当时水文地质,天气条件,施工环境等因素确定合适的配合比,并控制好其密度以及黏度。
4)钻进速度。
同时也可根据现场实际情况做出调整,但应尽量缩短成孔所花的时间,以免造成因为时间过长,出现局部坍塌的现象。
3.1.2钻孔灌注桩施工技术
由于该道桥横跨江河湖泊,途经区域河流较多,需要进行地基处理的面积较大,故采用钻孔灌注桩。由于所需钻孔灌注桩的数量较大,故需要多台桩机同时施工作业。
桥梁钻孔桩的施工方案主要有以下几种:
1)泥浆护壁施工法的工艺流程是:平整场地→泥浆制备→埋设护筒铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下设钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。
2)反循环钻进成孔技术:反循环钻进技术是指将准备好的冲洗液从钻杆与孔壁间隙流入,然后,再由钻杆内流出到达孔底。其特点是对于 孔底的废渣排渣能力强,钻孔效率高,这种技术主要适用范围是用于杂土、软土、黏土、粉砂等底层。
3)正循环钻进成孔技术:正循环技术主要是利用泥浆泵往钻杆里面输入泥浆,而钻渣随着泥浆沿着孔壁上升后最终排出。此方法带渣能力相对较弱,主要用于粉土、黏土等。
4)冲击钻孔成桩技术:冲击钻孔成桩技术主要是利用重锤的自由下落实现对地面的冲击,由此削切岩层、排出碎渣成孔。这种技术的使用范围十分广泛,钻孔直径、深度最大分别可达到2.5m和100m。
3.2施工常见问题及解决方式
4.2.1钻孔偏斜
钻孔灌注桩施工过程中的偏斜弯曲问题,主要是地面不平、底层软硬不均匀、钻头磨损严重等情况造成。施工中,如果出现钻孔倾斜,将会影响钻机的稳定型,同时对于钻机内部零件的损伤较大。当钻机内部零件出现问题或是有损伤时,实验安全性将大大降低,同时还将造成钻孔深度深浅不一的情况。
3.2.2钻孔坍塌
坍塌是钻孔过程中常见的事故之一。究其原因主要有:泥浆的配比不合理,对于钻孔的护壁效果不明显;对孔内加水过程中的流速较大,对已修好的孔壁起了冲刷的效果,造成坍塌;操作过程中出现了严重失误,没有对护筒进行科学合理的预埋,造成护筒埋放的位置深浅不一。
3.2.3孔径收缩
在施工中,软弱层由于土压力挤压作用、地层中塑性土层雨水后膨 胀等会造成孔径的收缩,同时钻孔机器的钻锤使用过多,造成磨损等原因,也会形成钻孔孔径比设计桩径小的现象。
要对缩径进行预防和控制,必须在施工中使用带有保径设备的钻头,且钻头的直径应满足设计需求,对于使用的机器应及时进行养护维修,以保证在使用过程中数据的稳定。在钻孔前应对不同土层土质 进行检测,以保证设计不存在偏差。对于容易缩径的地方,施工过程中可适当提升泥浆的黏稠度,并应用上下反复扫空的形式来扩大孔径。
3.2.4钻孔掉钻及卡钻
在公路桥梁应用钻孔灌注桩这项施工技术过程中,掉钻、卡钻的问 题时常发生。一般情况下,掉钻是因为施工人员在使用过程前未曾检查,使用过程中的不仔细而引发导致的,也有的是因机器物件本身就不完善,安装过程中物件的紧密性得不到满足而造成的掉钻或卡钻现象。
4结束语
综上所述，道桥施工中钻孔灌注桩施工技术的应用较为广泛，在施工过程中技术人员通常会按照施工环节进行工艺与质量控制，以全面确保钻孔灌注桩施工质量。
参考文献
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