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钻孔灌注桩在公路桥梁施工中的应用王勇

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年9月上作者：王勇

[导读] 钻孔桩施工技术在公路桥梁建设中占有十分重要的地位。

湖北英山农村公路管理局王勇

摘要：钻孔桩施工技术在公路桥梁建设中占有十分重要的地位。近年来，我国城市化进程加快，交通运输体系日趋完善，人们越来越关注公路桥梁的质量和安全。钻孔桩施工技术是公路桥梁工程中的一项重要技术，可以简化工程的施工工艺和工艺，同时降低工程造价，提高工程质量。然而，在实际施工中，钻孔桩是一个高度隐蔽的工程，往往被忽视。
关键词：桥梁施工；钻孔灌注桩；施工技术
        引言
        结合公路、桥梁施工的基本情况，施工准备、桩基工程保护管与沉陷施工制造、孔道施工技术、钢笼孔清理与下降、水下混凝土等钻孔桩技术的应用。结论证实了钻孔桩技术需要密切关注过程并制定完善的施工质量控制措施。同时，注重质量检测，获取准确详细的钻孔桩施工数据，出色的调查分析工作，及时修复存在的质量问题，有效保障工程施工质量，是需要做到的。
        1 桩基工程施工准备工作
        桥梁岸边的桩基工程需要在施工前将场地平整并清除碎屑。如果基础不符合要求，则需要更换和压缩。对于浅水桩基，需要建造沙岛，形成工地。考虑到该桥部分桩基工程在水上，在这部分桩基工程施工前，需要先安装水工平台。平台由钢管基础工程基础、贝利梁（或军用梁）、截面钢和面板组成。平台必须足够坚固、刚性和稳定，以满足施工要求。计算平台上钢管桩的数量和结构，根据实际受力和地质条件确定钢管桩入土深度。如果平台在主航道上，在平台周围添加一排管桩作为平台防撞功能。
        1.1场地准备和测量放线
        在建造钻孔灌注桩之前，需要准备好施工场地。首先需要平整场地，清理场地杂物，安装挖掘机。在平整区域压实后，放置枕木作为挖掘机安装平台。另外，在水面上施工时，可能需要根据情况用钢管搭建挖掘机平台。接下来，根据图纸数据进行测量和布置，现场放样准确的桩位，在测得的桩位上方放置木桩，并请专业技术人员检查并确认。
        1.2安装钻孔机
        钻孔机在安装挖掘机之前，必须确保安装底座的稳定性。在软土地基或有一定坡度的斜坡上安装时，地基必须用钢板或枕木处理以加固。对于倾斜的地基，应用推土机将地基找平。
        2 桩基工程护筒的制作及下沉施工
        本桥梁基础工程的保护管采用A3钢板，在焊接平台上，保护管直径比桩径大20em。它可以根据放样地点的情况穿透长度，桩位软土地层优先，钢壳底边焊有50厘米宽的钢带，以增强钢壳的整体刚性。钢壳应按标准加工，垂直误差不得超过每米1厘米，套管椭圆度不得超过3era，机壳应焊接两侧开槽。所有焊缝必须连续致密，以防止漏水，钢制保护管在岸上的生产现场分拆制造，然后运输到桩工现场，根据实际使用情况在现场焊接。防沉管采用测量组精确放高桩心点，将导向架固定在平台上。注意导架内径比保护管外径大5-8em，用龙门吊吊装。钢制保护套通过导向架缓慢下降，保护管在自重作用下停止下沉后，用振锤敲击下沉，去除保护管内的沙粒，必要时将其焊接到长保护管上，使保护管的支脚被深深埋葬。保护筒浸入时，接头不得漏水、漏浆，振动沉降后焊缝不得有明显的变形、卷曲或裂纹。同时要测量中心位置是否正确，保护套是否牢固，保护缸。桩位中心的偏差不应超过5em，该桥梁桩基工程中使用的泥浆循环系统使用优质粘土或膨润土制成泥浆。海岸、鱼塘、浅水区已开挖泥浆池，泥浆池、泥船在水上形成泥浆循环系统。施工前，应按比例向泥浆池中注水，注入粘土，根据需要添加添加剂，调整泥浆指标达到要求。浆液池混合后，浆液从浆液储罐送入孔中。排出的泥浆携带钻渣进入回浆槽，经过缓慢流动的沉淀后，上部泥浆返回储浆槽，如此循环，直至变成孔。
        3 钻孔灌注桩技术施工
        3.1制作泥浆
        在钻孔之前，需要确保有足够的泥浆量。这主要是因为泥浆在施工过程中可以有效保护孔壁，防止孔塌陷，加快钻机速度。通过控制泥浆质量，可以提高开挖质量。一般情况下，做泥的参数是：泥的粘度控制在18-22秒，胶体比控制在95%以上，含砂量控制在1.5%以下，塑性指数是17或更高。粘土在制浆前应尽可能分解。这使得粘土在混合过程中更多地溶解到浆料中，有效地减少了成浆时间，提高了浆料的质量。在制浆过程中，破碎的粘土必须倒入保护管中并用冲击锤进行冲击。将粘土清洗干净并在泥中搅拌后，就可以进行挖掘了。如有多余泥浆，可通过管道输送至井外泥浆池储存，随时补充井内泥浆。
        3.2埋设护筒
        开挖前，需要根据需要制作、掩埋或降低城墙，以固定桩位，防止孔洞塌陷，隔离地面积水，保持水位。保持孔高于施工水位，孔壁，并引导开挖。在施工过程中，当现场水位较深时，一般采用钢制保护管。钢护管直径应大于设计桩径20-40cm，土层深度小于15cm，同时高出水面1.5-2m或20cm以上地面处于低水位。因此，保护管的中心与桩的位置重合，误差必须保持在10mm以内。周围的土壤被嵌入和固化，如果单根护桩管为淤泥或砂层，则必须填充和压缩一部分粘土，以防止因回填不彻底而漏水。

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        4 成孔施工技术分析
        4.1钻机就位准备
        桩基工程钻机安装前，需要进行场地布置及冲床机座找平加固、轨道稳定性、主要机械检查安装、支撑设备安装等各项检查。水电供应到位时，安装要稳定，定位要准确，打桩机和桩架必须进行水平和垂直校正。
        4.2开孔技术
        钻孔时，必须先用泥浆填满孔洞，泥浆的相对密度等指标取决于土层的状况。如果孔中装满水，可以直接倒入粘土中，用冲击锥以小行程反复冲击泥浆。在整个钻井和钻井过程中，井眼水位应始终保持在最高水位（在建）以上1.5-2.0m，套管顶面以下0.3m，以防溢流。穿过保护管的腿时，需要慢慢拍，如果保护管脚部处于薄弱土层，应特别注意孔壁的稳定性，防止漏孔。在这个桥梁桩基工程中，沙子和鹅卵石混合在一个松散的层中，按1：1加入粘土和小薄片（粒度不大～15em），用冲头锥反复冲击，小冲程将泥浆和薄片推入孔墙。如有必要时，应重复回填2-3次。
        4.3正常钻进
        冲程大小和泥浆稠度应接通过的土层情况掌握，施工中当通过砂、砂砾石或含砂量较大的卵石层时，宜采用1～2m的中小冲程，并加大泥浆浓度，反复冲击使孔壁坚实，防止塌孔。当通过含砂低液限粘土的粘质土层时，因土层本身可造浆，应降低输入的泥浆稠度，并采用1～1.5m的小冲程，防止卡钻、埋钻。当通过基岩之类土层时，可采用4～5m的大冲程，使基岩破碎。但无论在任何情况下，最大冲程不宜超过6m，防止卡钻、冲坏孔壁或使孔壁不圆。为了有效地正确提升钻锥的冲程，宜在钢丝绳上油漆长度标志。在掏渣后或因其它原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程以免卡钻。
        5 清孔及钢筋笼下放
        一旦冲洗孔达到图纸规定的深度，孔质量符合图纸要求并经监理工程师认可，应立即清孔。为防止冲孔塌陷，清孔时应保持孔内水位高于地下水位或河流水位1.5-2.0m；清孔时，要清除附着在防护壁上的泥浆，清除孔底的沉积物和沉积物。清孔后，孔底沉降厚度符合图纸规定的数值和规格要求。将孔清理到要求后，降低钢筋笼。钢筋笼必须按有关规范采购的主筋长度分段制造。在钢筋制造棚内，按图纸要求放样、组合和焊接主筋、加强箍筋和螺旋箍筋。吊装钢笼确保其不会变形，钢笼直立后，检查骨架是否直立。如有弯曲变形矫正，进孔后必须将骨架拉直并缓慢下降，严禁摇晃和撞击孔壁。下降到设计高度后，小心地将骨架固定在保护管上并在孔中居中。钢筋骨架底面高度控制在+50mm以内。采用多点吊装，吊装时钢架不变形，吊装装置采用龙门吊和80t浮吊。将钢笼放下后，降低混凝土注入管，用正/反循环方法清洁孔，孔底部。经监理工程师检查合格后，浇筑水下混凝土。
        6 水下混凝土灌注技术
        用于注入水下混凝土的管道应采用无缝钢管，管径应适当控制在25-30厘米范围内。其水密性、抗压性、抗拉性能必须满足要求，才能有效保证在注入过程中不注入混凝土，不要泄漏或破裂管道。用于漏斗和储罐的8毫米A3钢板，它由钢材和截面钢材制成，其用量必须满足第一批混凝土注入量。注入水下混凝土，管道埋深必须保持在2-6m，最终混凝土顶面高于桩头设计标高80时，以保证桩头混凝土质量，第一批混凝土的初始硬化时间应长于桩的填充时间。在水下注浆施工中，结合工程实践，应注意以下几点：
        6.1第一批混凝土的用量必须足以满足管道在注入后在混凝土表面埋设1.0m以上的要求。浇筑后应及时测量混凝土表面高度，确定第一批混凝土埋管深度。如果不符合要求，立即使用空气压缩机将注入的混凝土通过管道吸入并在准备好时重新填充。
        6.2混凝土管在使用前应进行水密性试验，检查防水胶垫有无损坏或老化，并确保在注射过程中无渗漏或裂缝。
        6.3在混凝土浇筑过程中，为严格控制管道埋深在2.0～6.0m，指定了测量孔深，准确掌握混凝土表面上升的高度。为防止埋管过深，混凝土上部过早硬化，发生了导管无法提升的事故，并制作了混凝土注入记录以备后用。
        6.4试验人员有义务保证混凝土混合物按监理技术人员批准的配合比进行搅拌，并经常检查混凝土和易性指标。严禁向孔内浇筑不合格的混凝土。升高或降低管道时应放慢速度，以免勾住钢笼或起吊管道。
        6.5混凝土浇筑完毕后，不要中途停止，而是要连续浇筑，并尽量在7-9小时内完成。为此，在注入混凝土之前必须对各种机器进行全面、严格的检查，以消除缺陷和隐患。在灌装过程中，维修人员与其配合，快速修复故障。
        7 结束语
        综上所述，本文结合该桥钻孔桩结构实例，某大桥主桥上部结构采用拉面和连续预应力混凝土连续梁，下部结构采用单层薄壁，引桥为预制预制混凝土连续梁。受力混凝土先简支，再用连续拉面T型梁支护，下部结构为单柱T形薄壁墩，桥梁桩基均为钻孔的现浇桩。
参考文献：
[1]王立忠，邱琼海.深水特大型钢沉井制造与拼装施工方案［J］.江苏科技信息2012(04).
[2]李志华.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析［J］.科技致富向导，2013，(14):197.
[3]蒋曦骏．公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术应用浅析［J］．建筑工程技术与设计，2015，(35)．