桥梁钻孔灌注桩基施工应用技术研究

刘慧聪

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司)



桥梁钻孔灌注桩基施工应用技术研究

刘慧聪

(山西路桥集团国际交通建设工程有限公司)

摘要：结合钻孔灌注桩施工中的特点对其关键技术进行了重点分析，并结合施工中存在的问题提出了相关解决方案。

关键词：桥梁工程；钻孔灌注桩；施工技术

1钻孔灌注桩成孔技术研究

1.1　正反循环钻进成孔技术

反循环钻进成孔技术主要是指利用冲洗液对钻孔底部进行冷却，同时将孔底沉渣带出到地面的施工技术。冲洗液通过在钻杆和孔壁之间的流动，通过钻杆流出，能够大幅提高其流动速度，从而获得更好的清除孔底沉渣的能力。目前在反循环钻进成孔中主要应用的是泵吸反循环钻进技术，泵吸反循环钻机成孔技术钻头的使用寿命长、钻进效率高、能够提高钻进过程中的排渣能力。在泵吸反循环钻进过程中要保证循环介质的连续工艺，同时要保证孔内的水头压力和孔内地下水水头压力之间形成一定的压力差，以便保证地层的压力平衡。

在泵吸反循环钻进施工过程中主要确定的参数为钻进压力、钻进速度和泵量。钻压的确定主要是通过泵位移的决策影响力来确定，为提高出渣的能力 适当提高钻压。对于转速的确定要综合进行评定，在钻机功率一定的情况下，增加钻进的速度就会造成钻杆扭矩的降低，在地质结构较硬的情况下就不利于对岩层结构的破坏。因此要结合不同的地质结构来合理的确定钻进的速度。泵量主要指孔底成渣的外送速度，从理论上来讲，泵流的速度越快，出渣的能力就越强，然而在孔径较小的情况下，过大的追求泵送的速度就会对岩体结构造成侵蚀，影响孔壁结构的稳定性。所以各个参数之间的选取要结合实际施工情况进行综合确定。

正循环钻进成孔技术的施工操作简单，技术成熟度高，但与反循环钻进成孔技术相比，正循环成孔技术的排渣效果较弱，这主要是因为反循环过程中，能够在钻杆内部形成一定的负压值，这样就可以迅速的对底部沉渣形成冲刷。

1.2　冲击钻

冲击成钻孔灌注桩主要是利用冲击钻头依靠自上而下的冲击力来对对岩层或土层形成冲击力，破碎的岩体一部分被挤入孔壁内部，另外一部分成为泥渣，随着泥浆的循环作用排到地面。在实际施工过程中要根据不同的地质状况选择合适的钻头形式，例如在碎石类或岩层中成孔时易采用十字形钻头，在砂砾土或黏土中易选择管形钻头。另外也要根据不同的地质状况选择不同的泥浆比重。在整个施工过程中要注意随时监测钻机的水平度和钻机的位置，以保证成孔的质量在垂直度上满足设计要求。钻进过程要保证连续，不中断，如果出现中途中断现象，要保证孔内具有一定的水位或泥浆，以便保证孔壁的稳定性，防止出现塌孔现象。

1.3　旋挖钻

旋挖钻的输出功率大，能够给钻杆提供较大的扭矩，施工效率高。旋挖钻在钻孔灌注桩中的应用较为广泛。施工过程中也要根据不同的地质条件选择合适的钻头，钻头的类别主要分为短螺旋钻具、岩心螺旋钻头等。旋挖钻机在施工过程中首先要保证钻机位置的准确性，对钻头进行一定的加压，通过钻头的回旋运动对岩体结构进行破坏，破碎的岩体碎屑直接进入钻机的内部，通过钻机内部的提升装置将碎渣外运到地面，通过这样的往复循环而实现不断取土、卸土的过程，直到达到设计的桩长要求。

2钻孔灌注桩关键环节施工技术

2.1　钢筋笼制作

对进场的钢筋要进行抽样检查，检查的主要指标是钢筋的抗拉能力和抗弯能力。钢筋笼的制作要严格按照施工图的要求进行制作，所采用的相关钢筋的直径、数量和位置都要符合要求，制作完成之后要保证钢筋笼整体不变形。

钢筋笼加工完成之后，由拖车运送到施工现场，一般钢筋笼的吊装采用三点起吊模式，在下放钢筋笼的过程中要保证钢筋笼的垂直度，防止出现偏斜现象，相邻两节钢筋笼在连接过程中要注意将主筋的接头位置适当错开，在一个断面内钢筋笼的接头不能超过50%。待钢筋笼下放到顶端位置时，要结合施工现场的护筒标高、设计桩基础标高等计算实际的钢筋笼吊筋的长度，以便保证钢筋笼的下放到位，吊筋要焊接在主筋之上，焊接吊筋的长度要按照施工规范的要求确定，下放完成之后要结合施工图纸对钢筋笼的中心偏差进行重复检查。一般在完成钢筋笼的下放之后，浇筑混凝土之前要进行孔内的二次清孔作业。

2.2　混凝土浇筑

做好桩基础的混凝土浇筑质量,关键是做好混凝土的原材料控制和控制好浇筑过程中各道施工工序，及时检查灌注混凝土的质量，水泥需要性能良好的硅酸盐水泥，主要是检查混凝土的水灰比是否符合要求，配合比是否得当，检查混凝土强度能够符合施工图中的设计要求，同时保证混凝土的坍落度等相关指标，符合桩基础施工质量的要求，灌注混凝土的运输距离不宜过长，保证到达施工现场之后混凝土不产生明显的离析和泌水现象，桥梁桩基础施工中浇筑混凝土要保证连续性，尽最大可能保证混凝土灌注时间，如果中间出现混凝土浇筑间断，要做好新老接触面的处理，避免造成桩强度的不均匀。桩基础混凝土的浇筑大多是采用泵送施工，泵送混凝土要具有足够的流动性和良好的施工和易性，避免因为混凝土中骨料的粒径过大导致堵管事故，避免混凝土质量的偏差和泵送压力不够在桩基础混凝土内部出现蜂窝和空洞现象。混凝土浇筑到设计标高之后可一次性提出灌注导管，凿除混凝土桩顶部的浮浆，浇筑的混凝土桩其桩顶标高要严格符合设计要求，成孔的直径、长度和强度都要满足设计要求。

2.3　桩基质量检测

桩基的质量检测还是主要以无损检测为主。声波透射法检测桩基完整性可靠度高，操作简单方便，是一种较为先进的无损检测方法。声波透射法不受桩长的限制，检测结果能够真实的反映出混凝土内部缺陷位置的大小，能够准确评价桩基混凝土强度的大小和桩身质量的均匀性。在实际检测中多采用桩内跨孔透射方法，装内跨孔透射法需要预先在桩基内部预留两根或者两根以上的声测管，这样可以将发射换能器和接受换能器分开布置。

3结语

钻孔灌注桩施工技术在我国桥梁桩基础施工中应用较为广泛，钻孔灌注桩技术的承载能力强，能够适用于多种不同的环境，本文重点分析了桥梁钻孔灌注桩基础施工中采用的几种不同的成孔技术，同时对钻孔灌注桩施工过程中的关键技术进行了分析，借此希望对我国桥梁钻孔灌注桩基础施工技术的发展提供积极的参考。

参考文献：

[1]罗晓辉.钻孔灌注桩施工技术与质量控制研究[D].华中科技大学，硕士学位论文,2005.

[2]周政.超长钻孔灌注桩施工及承载试验研究[D].长安大学，硕士学位论文,2012.

[3]于政权,周爱兵.嘉绍大桥cp38m钻孔灌注桩施工关键技术[J].公路,2013,5(5):

收稿日期：2014-12-25

中图分类号：U445.1

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0130-01