肖琳
淄博环球市政工程检测有限公司 山东淄博25500
摘要：当前，建筑行业随着经济的发展而保持良好发展势头，在市政桥梁工程中出现较多的施工新技术，旋挖灌注桩施工技术就是其中较为关键的一项技术，因其抗震性能强、噪声低且有很大的承载力，适用于各种复杂地质环境，在市政桥梁工程施工中得到了广泛应用。
关键词：市政工程；钻孔灌注桩施工工艺
引言
灌注桩是通过人工或机械在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的基桩，主要起到增强地基承载力和侧向支撑的作用，具有施工噪声和震动小、可建造大直径桩、适用于多种地基等优势，但混凝土质量较难控制、成孔速度慢、泥渣处理不当易造成环境污染。灌注桩施工质量对建筑物的稳定性具有重要影响，施工过程中要按照“经济适用、安全合理”的原则，综合考虑建筑结构类型、地质条件、荷载性质、桩端持力层土壤类型、施工能力、地下水位及交通条件等因素选择桩型和成桩工艺。
1市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的优势与特点
1.1技术优势
施工工艺具有速度快、效率高、质量好、造价少、占地面积小、尘土泥浆污染低、移动方便且钻头种类多等优势，利于减小项目桩基沉降，其施工质量、效率与成本优势是传统钻机不具备的。主要表现在以下几个方面：（1）采用机械钻孔方法，相比预制桩可以建设孔径更大、桩身更长的大型桩基础。（2）钻孔灌注桩技术可以适用于低洼、地下水位高等地质环境中，特别是不受地下水位限制这一优势，让该项技术逐渐成为主流。（3）桩基础埋入深度较大，并且与土壤之间的摩擦阻力较大，所以可以抵抗冰冻产生的基础变形问题，抗冻性非常好。（4）钻孔机所采用的钻头具备旋削能力，可以对各类土壤钻孔处理，即使是大口径钻孔或卵石地层，均可以钻孔。（5）钻孔完毕后可以立即灌注，因此可以提升施工效率。（6）水中浇筑难度较大，而该项技术可以解决此类问题，确保砂浆灌注质量。采用导管和自重原理，可以将混凝土和水分离灌注，更好的达到设计高程。（7）钻孔更加便捷，工艺技术容易掌握，便于施工。
1.2施工技术特点
相较之其他钻孔灌注桩施工，旋挖桩施工技术在市政桥梁桩基施工中应用日益广泛，其特点主要表现为：（1）对多种地质条件都有适用性。实际施工中，旋挖桩施工技术可适用于不同地质条件，适用于淤泥质土、黏土及砂土等市政项目,同时也适用于水位高、卵石大等复杂施工地质条件，甚至适用于恶劣地质环境中长螺旋钻难以施工的条件中。众所周知，市政桥梁项目地下地质条件复杂且极易出现卵石地层，因而应用旋挖桩施工技术可充分发挥其优势，确保顺利施工。（2）施工有很高的自动化水平与成孔质量。桥梁项目桩基施工中，全自动旋挖钻机的应用有很高的施工精度与成控质量，施工效率高于传统循环钻机施工。（3）施工环保性能优势明显。旋挖桩施工技术有突出的环保优势，因而已成为桥梁项目桩基施工首要考虑的因素。其原因在于旋挖机是利用钻头旋挖取土，利用伸缩钻杆从孔内提出钻头然后卸土。
2钻孔灌注桩施工工艺
2.1施工前的准备工作
2.1.1布置施工现场
施工现场为旱地时要进行平整、除杂、换出软土、夯实，坡度较大时还需用枕木或木排架搭设工作平台。施工现场为潜水区时要用到筑岛法，确保岛顶平面高出水面（1.5±0.5）m。施工现场为深水区时，要根据水的深度、流动速度和水底地质情况等采用浮动式钻探船或固定平台。
2.1.2试桩
正式施工前要进行荷载试验和工艺试验，以科学选择施工方法、施工工艺和施工机具，并验证其承载能力和成桩质量是否满足设计要求。试验时要选择具有代表性或预计钻进难度大的地层，着重查明地质情况，判定施工工艺是否适宜；荷载试验包括垂直静荷载试验和水平静荷载试验，其中垂直静荷载试验的目的是测定垂直最大承载力，掌握桩的沉降情况。
2.1.3测量放样
专业测量人员按照建设单位提供的基线和水准点，制作施工平面控制网，通过极坐标法对所有桩孔进行放样。为了确保放样精度，需对每根桩进行3次定位（第一次定位挖埋护筒，第二次定位校正护筒，第三次用十字交叉法在护筒上定出桩位），并经业主和监理单位验收达标后才能进行后续施工。
2.1.4埋设护筒
埋设护筒时要确保准确稳定，埋深一般控制为1～1.5m，坍塌较深的桩孔要适当增加埋设深度，护筒内径略大于钻头直径（冲击成孔或冲抓成孔时约大200mm，回转钻成孔时约大100mm），用黏土回填护筒四周并夯打密实。
护筒材质主要有木质、钢质和钢筋混凝土3种，但多为钢质。
2.1.5泥浆制备
制备泥浆时黏度控制为10～25s，最大含砂率不超过6%，最小胶体率95%，最大失水量30ml/min，pH控制为8±1。
2.2造孔
2.2.1造孔方法
造孔时施工平台要铺设台版、枕木，确保钻机稳定、水平、周正，钻具对准测放的中心开孔钻进；严格控制成孔质量，经常查验孔径、孔型和孔斜；出渣时泥浆补给要及时，以避免发生塌孔；确保桩位孔口的最大偏差不超过5cm，桩身垂直度控制在1%以内。
2.2.2清孔
常用的清孔方法有掏渣清孔、泵吸反循环清孔、空压机清孔和正循环清孔等。要将孔底的沉淀沙土全部清除，灌注混凝土前孔底50cm范围内的泥浆含砂率控制为8%左右，漏斗黏度不超过28s。
3钢筋笼制作与安装
3.1制作
制作时要根据设计要求确定箍筋用料长度，将钢筋切好备用；主筋保护层的厚度约为7cm；绑孔或焊接钢筋混凝土预制块，为了防止变形，制作好的钢筋笼要放于平整的地面上。钢筋笼的长度超过10m时要分段制作，此时主筋接头要错开，同一截面内的接头数目不超过主筋总数的一半。
3.2钢筋笼安装
将钢筋笼用大型吊车吊起，对准桩孔中心垂直放入孔内，避免碰撞孔壁。下放受阻时杜绝强行下插，而要查明受阻原因。钢筋笼入孔后通过单面焊接与上部钢筋连接，焊接好后需冷却1min才能放入孔中。
4混凝土的配置与灌注
4.1配置要求
水泥的初凝时间要超过3h，桩身混凝土的密度为（2350±50）kg/m3，坍落度为（20±2）cm，水泥的最少用量为360kg/m3，且强度不低于32.5#。粗骨料可用碎石或卵石，粒径不超过4cm，且要控制在导管直径的1/8之内，同时不能超过钢筋最小净距的1/3。细骨料多选用质地坚硬的粗砂。为了提高混凝土的和易性，含砂率控制在40%～45%，水灰比不超过0.5。混凝土拌合用水是洁净的天然水或自来水，与水泥发生化学反应的水约为水泥重量的1/5，其余的水起润滑作用。
4.2混凝土灌注
灌注导管多用钢管制成，管壁最小厚度为3mm，直径为（2.5±0.5）cm。导管底部与孔底的距离一般控制在（40±10）cm，桩径不超过60cm时，可适当拉大该距离。连续不间断的灌注完首批混凝土后，要由专业人员测量混凝土面的深度，将充盈系数和导管埋设深度分别控制为1.1～1.2、（4±2）m。导管内进水较多时要立刻停止灌注。提升导管时应设置三角形加筋板，不能挂住钢筋笼，也不能提出混凝土面。同一根桩的灌注须在4h内完成，灌注结束后存在混凝土顶升困难现象时，以20cm左右的幅度上下串动导管。
结束语
市政桥梁项目施工中，钻孔灌注桩施工技术是非常重要且最为基础的构成，其质量直接关乎项目整体施工质量。伴随灌注桩施工技术与桩机设备的发展，钻孔灌注桩地位与作用更加突出，应用范围不断扩大。相较于传统钻机，钻孔灌注桩施工技术成孔质量可靠、效率高、设备操作方便、成本低且有很强的适应性，对保障市政桥梁项目建设质量至关重要。
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