市政道路桥梁桩基础施工中冲击钻技术分析

2018-02-10孟文伟旷文华中交四公局第二工程有限公司北京100000

中国房地产业 2018年9期

文/孟文伟、旷文华中交四公局第二工程有限公司北京 100000

目前，交通运输系统中通车总数量和单车质量都呈上升趋势，对道路系统中的桥梁结构发出了严峻挑战。通过桥梁实际通车运营情况分析，目前桥梁冲击钻成孔灌注桩的施工技术使得市政道路桥梁的承压性、压实度、稳固性、养护难度等都属于良好状态，因而在国内道路桥梁施工中被广泛应用。但随着道路运输不确定因素的增加，对于桥梁施工技术的要求也越来越高，所以还需要对该项技术进行进一步的创新和提高。

1、桥梁桩基础施工控制要点分析

1.1 原材料的控制

为了确保冲击钻成孔灌注桩路基层表面能够支撑起强大的承载力,在质量管控中首要内容就是要对孔灌注桩稳定碎石混合料原材料进行质量控制。对于原材料质量的监控可以借助监管机制砂质量的决定性因素：水胶比，含水量，砂率，碎石质量等。在水胶比的选择上，根据三大系数：孔灌注桩强度fce（52.5MPa）、粗骨料种类及C50混凝土的配制强度fcu（MPa），结合混凝土强度公式，计算出最佳的水胶配比例。

1.2 工艺流程的控制

由于长期使用会使得孔灌注桩路面存在局部的空隙，雨水天气容易导致路面积水，当水逐渐渗入路面结构的下表层中，就会造成铺路集料表面剥落的现象，同时积水的冻融将会导致路面结构受损，极大地缩短了道路桥梁的疲劳损伤寿命。所以有效工艺流程组合方式可以保证路基压实度，因此使用经济可行的机械组合方式是确保孔灌注桩稳定碎石基层质量的重要方面。

2、冲击钻成孔灌注桩施工技术的要求

桥梁冲击钻成孔灌注桩施工技术包含的工艺多样，各种技术具有不同的特征，只有把握好技术要点，才能保证桥梁安全。第一，钻孔施工技术要求：孔内水位宜高出护筒底脚0.5m以上或地下水位以上1.5m～2m，钻头的起落速度应均匀不得过猛或骤然变速。孔内出土，不得堆积在钻孔周围，且钻孔应一次成孔，不得中途停顿。一旦发生特殊状况，处理必须及时有效，当坍塌不严重的时候，应该继续钻孔以增加泥浆的相对密度，回填重钻在严重的情况下才能进行。当造成流沙问题的时候，则要增加泥浆的相对密度。如若钻孔倾斜，存在弯曲的趋向，则要重新调整施工的位置，清扫钻机，确保位置稳定无误后在继续打孔。一旦发生较为严重的偏斜，则必须即刻做出充填。在发生卡控问题的状态，则不宜强提，使钻头相对松动后，在实施提起作业。第二，清孔施工技术要求：当桥梁冲击钻成孔满足上述条件后，就要做好清理工作，对孔径、孔深进行检查，确保它满足施工条件，清理干净沉渣和钻渣后才能继续作业，进而确保降低桩基的沉降数量，使它的承重力得到提升，满足桥梁施工作业对桩基质量的要求。

3、桥梁冲击钻成孔灌注桩的施工技术要点

3.1 冲击钻成孔的技术要点和难点

3.1.1 钻孔施工技术要点

⑴钻孔施工过程中对于孔内的水位具有较为精准的要求，通常是要求孔内水位高于地下水位的1.5～2m或是要求其高于护筒底脚的0.5m以上。

⑵要求钻头实现匀速钻进。

⑶在钻孔时要求一次成孔，若多次成孔的施工不可避免，则要求及时有效地处理孔洞的泥土，防止坍塌出现，只有出现不可弥补的坍塌情况时才能采用回填重钻。

⑷当孔内出现流沙现象时，要求增加填补泥浆的密度，增加孔洞内的硬度。

⑸要实现垂直钻孔，如若出现弯曲钻井和严重的倾斜问题，则要在倾斜处进行回填，重新钻进。

⑹在出现钻机卡住现象时，必须上下轻微晃动，使钻头所在区域位置松动，钻头能够轻松提起。

3.1.2 冲击钻成孔的技术要点

冲击钻成孔的技术要点在于清孔技术。清孔技术是指在冲击钻成孔符合上述技术要求之后开展的清理工作。一是对成孔的直径、深度进行检查，确保其符合设计要求；二是对沉渣等固体废料的清理，确保孔洞内部及四周的整洁性；三是确保桥梁桩基的沉降程度，提高桩基的承重力。清孔施工技术具有承上启下的作用特点，一是使冲击钻成孔技术得到全面、系统、高效的完结，二是为灌注水下混凝土施工奠定了基础。

3.2 灌注方式和灌注措施

桥梁冲击钻成孔灌注柱的施工技术要点在于灌注方式和灌注措施两方面。一是对孔洞内壁进行灌注采取导管灌注法，采用直径为20cm、长2m的导管。在灌注开始前对导管的水密性试验、抗拉试验等进行测试，如抗压的压力要求大于孔底内静水压力的1.5倍以上。要求导管同孔处于同一垂直线上，差距小于10cm；采用灵活的连接方式，防止导管同法兰盘接头出现松动。将导管不完全插入孔底，两者之间的间隙宜在30～40cm之间；在进行灌注时，要避免混凝土同导管中的水直接接触，最有效的方式是在导管接口处设置隔水栓。当存储的混凝土达到一定量时，将导管埋进混凝土1m深，同时将水挤出导管，使导管中的水进入到孔洞内，整个灌浆过程不得中断，采取措施避免出现上浮现象，避免断桩现象出现。总之，导管法水下混凝土灌注施工要求严格按照设计标准和操作标准进行。

3.3 后压浆施工技术要点

桥梁冲击钻成孔灌注桩后压浆施工技术主要是指钻孔灌浆施工项目后对已成型的桩底和桩侧面进行压浆施工。其施工对象主要在于清理桩柱下放的沉降泥浆，提高桩柱所在界面的平整性，减少损耗，实现通车时承压的均匀性，提高使用寿命。压浆的技术方法主要有桩底压浆和桩侧压浆。要求两种压浆方式都要实现水泥同管道两者的有机结合，提高泥浆对桩柱的渗透性，在桩柱四周形成胶结层，减少桩柱同四周泥土的摩擦。