浅谈桥梁工程的钻孔桩施工技术

浅谈桥梁工程的钻孔桩施工技术

摘要：钻孔灌注桩广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域，以其具有成本适中、适应性强、施工简便等特点，是公路桥梁结构中的一种基础形式，但影响灌注桩施工质量的因素很多，如井壁坍落、断桩、钻杆折断、缩颈、钻孔出水等，该文也就此说明了一些应对措施，为了更好地完成钻孔灌注，就需要施工团队在整个施工过程中的每一个工序都必须严格按照要求来执行，否则措施不严或稍有不慎就会在灌注中产生质量缺陷。就钻孔桩施工前的准备工作、施工流程、影响因素及相应防治措施等问题本文进行如下探讨。

关键词：钻孔桩施工准备施工工序影响因素防治措施

公路桥梁工程数量随着国家公路建设投入的增大正在与日俱增，事实证明，经济发展的步伐随着公路建设的发展速度而越发迅速，在此之中，对于桥梁工程而言，施工的效果在很大程度上是由钻孔灌注桩施工技术决定的，冲（钻）孔灌注桩因为其易操作性和施工简单的条件而被广泛应用，并且对各种地质条件都具有极强的适应性，目前，在公路桥梁等工程的基础建设中已被广泛应用。在施工过程中，施工工艺要根据桥梁的自身特点，具体情况具体分析，选择合适的钻机，明确工程人员的职责，制定相对合理的方案，做好技术交底工作及施工组织工作，充分做好施工的准备工作。

1 钻孔桩施工前的准备工作

(1)开工前应准确设置水准基点，测定桥位，并埋设必要的护桩，特别需要注意的是，对曲线桥桥墩横向预偏心及不等跨桥桥墩纵向预偏心的测设，尽量保证所有水准点的精准度，为下一步工序奠定好的基础。

(2)钻机就位后，要检查其固定情况和水平度，在具体成孔时需要检查泥浆指标，发现超标情况及时进行调整。坚决杜绝不合格材料用于施工过程，严格控制施工中使用的每种原材料的质量。根据施工方案具体要求对即将使用的导管进行水密性承压试验，并检验其出厂合格证，检查灌注混凝土的料斗尺寸是否与方案中的具体要求相符合，此外，还包括检查施工过程所使用的泥浆、池水源、沉淀池等。

(3)要在桥墩四周开挖排水沟；进行换填夯实后软弱地基土才可进行钻机就位工作，钻孔前首先对所施工场地进行整平；钻孔前要将泥浆循环施工系统及泥浆池关闭，谨防环境污染现象。

(4)施工机械准备。灌注桩钻孔前要求相关施工设备配套完好，全部进场，设备数量和质量全部满足施工要求，工地设备用电需要使用发电机。钻机的选择应与地层和桩径相适应，回旋钻一般适用于杂填土、沙性土、粉质粘土等土质地层，而冲击钻一般适用于半风化岩石、砂卵石等硬质地层。导管需要具备足够的刚度和强度，要根据灌注强度和桩径选定直径大小，且施工之前要进行水密试验，要求密封性良好。

2 钻孔桩施工的具体流程

2.1 开孔、桩基定位

钻机开孔时，在护筒刃脚处应短冲程钻进，适当控制进尺，使刃脚处有坚固的泥皮护壁，当钻进深度超过钻头全高时可根据土质不同，分别以正常速度进行钻进，此外，开孔前应先在孔内灌注泥浆，如果正要开钻的孔内有积水，便可直接投入乱土，用冲击锥以小冲程反复冲击，最终达到造浆对的目的。全站仪精确定出桩位，在木桩上做出标记，以做认证。为了后期工作中便于再次校核护筒的位置，就需要工作人员在相应桩位的桩径外侧用钢桩准确固定，以便校核。

2.2 钻机就位

立好钻架，安设、调整起吊系统，吊起钻头，缓缓放进筒内。吊起钻盘，转盘底座下垫方木，调平钻机，对准钻孔，装上转盘（中心同钻架上的起吊滑轮重合），钻杆位置偏差小于2cm。钻进过程中，转盘如顷刹或位移，要及时纠正。钻头穿越基岩层与覆盖层接触段时，易产生偏斜，需要减速、慢钻，在钻进过程中及时收集岩样，确定基岩面高程。

2.3 钻进

经检测泥浆比重大于等于1.05后才可以开始钻进，钻进前要调好工作平台，每钻进3～5m，就要检查一次成孔质量和泥浆性能指标，

及时发现问题并予以解决。另外，钻进过程中要随时检查平台的水平度，始终保证平台牢固且水平，一旦发生倾斜要及时调整。升降钻具时要防止发生碰撞，平稳进行。钻孔作业要连续且不中断，采用轻压慢钻的策略，根据实际地质状况调整使用不同指标的泥浆。因故停钻时一定要将钻头上提2m左右，确保泥浆及规定水位不发生变化，谨防塌孔现象的发生。如果通过漂石层时表面不平整，冲击钻进前需要投放小片石或粘土将表面垫平，防止发生塌孔和斜孔现象。

2.4 清孔

在钻孔达到设计要求后，用检孔器检查对孔深、倾斜度、孔径。孔深、倾斜度及孔径自检合格，并经监理工程师检验认可后，便可下放钢筋笼。检孔器直线段长度为4-6倍的桩径，检孔器外径不得大于钻头直径，但较钢筋笼直径大10mm。清孔需要在终孔检查合格后立即进行，采用的是换浆法，清空时必须严格禁止孔内提管、水头时碰及孔壁。清孔后沉渣厚度小于等于10cm，泥浆含砂率小于2%，比重在1.06～1.20之间。

2.5 水下混凝土拌制时，定时定量检测和易性和强度，拌合物的和易性包括保水性、粘聚性和流动性，保水性根据坍落度筒提起时析出水分的情况来观察判断；确定粘聚性时可以用捣棒轻轻敲打已坍落的混凝土锥体侧面，根据有无离析或崩裂现象来确定；流动性的大小用坍落筒法测定，此外，还要严格控制拌合时间和上料偏差。

3 影响因素及防治措施

3.1 塌孔

塌孔多由井壁坍落成孔后灌注水下混凝土时产生。如果坍落严重，就需要回填进行二次成孔。如果坍落幅度较小，对缺陷进行补救可通过旋喷、压浆等工艺来进行；工程人员缺乏施工经验，质量意识不高，而致使施工质量不达标，就可能出现软塑状质、流砂或井壁严重坍塌现象，造成类泥砂性断桩，坍塌一般发生在较深的位置，其位置的特殊性，就决定了后续问题处理方面的重重，这就要求施工人员及监理人员具备高度的责任意识，严格保证各施工程序的质量，尽量避免后续的补救工作而造成的浪费，此外，严重的坍塌可能因无法及时整改而拖延工期。为避免塌孔，就需要在清孔排渣时，严格禁止孔内提管、水头碰触孔壁。

3.2 断桩处理方法

接桩是通过声波准确定位断桩位置，然后采用灌注时的方法进行重新浇筑，进而解决断桩问题；原位复桩相对于其他的断桩处理方法而言操作起来较为复杂，造价高，工期长，有一定难度，但该方法效果良好，其操作是利用超声波检测是否断桩，而后迅速将其彻底清理并在原位重新浇注一根桩。

因此，施工中可结合工期计划、缺陷数量和地质状况有选择的应用。