钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用

2019-01-27温尚宇

中小企业管理与科技 2019年10期

温尚宇

（中铁上海工程局集团有限公司七公司，西安 712000）

1 引言

社会科技飞速发展，人口也在逐渐增加，导致人类生活的地区也在不断增大，野地的开垦和桥梁的建设对比以前逐年增多，桥梁建设成为便利人们日常生活的重要路径，而桥梁施工的技术和方法成为重中之重。在众多方法中，钻孔灌注桩技术脱颖而出，成为建设桥梁的主导技术，本文从多方面角度出发，观察钻孔灌注桩技术对桥梁建设的影响和改变。

2 钻孔灌注桩技术施工前期的准备工作

在建筑行业中，钻孔灌注桩被广泛应用，房屋建筑和桥梁建筑应用极多，具有速度快，省时省力的优点，而且相应的准备工作也比较简单：

第一，场地需要相对平整，没有过大杂物影响施工进行，土地夯实紧密，不会出现塌方情况；第二，需要设置闭合导网线，与室内高级领导的闭合点相互闭合，从而达到规范的要求精度，经过实地考察验收合格后设置基准点，导线点也要闭合达到精度要求；第三，提前挖出沉淀池、泥浆池、注水池等，从而准备合格的粘合土或者膨润土；第四，要及时进行水电接通；第五，按照实际情况和工作要求埋设护筒；第六，排查地下障碍物，防止障碍物占据桩位；第七，检查泥浆指标，含砂率不超过8%，胶合率不低于90%，比重也要严格控制在1.2～1.4，泥浆质量直接影响钻孔的进度[1]。

3 钻孔灌注桩技术的具体施工工序

3.1 埋置护筒

埋置护筒是施工的重要步骤之一，主要采用的是钢制护筒，原因是钢制护筒硬度较强，便于施工的完成并且不易被损坏，厚度大都选取大于4mm小于5mm的钢板进行合成，顶部中部底部三处，加焊5mm和15cm加强圈来加固护筒。护筒安放应该采用挖坑法，用吊车参与工作进行安放，护筒直径40cm左右，工作深度就是护筒长度，并且在护筒填充黏土到30～50cm时打实，在护筒周围用黏土夯实填充，防止在未来工作过程中发生塌方情况，导致桥梁建设产生不必要的硬件问题，同时测量护筒头部高程，根据护筒桩顶部设计标高，计算桩孔需要进行挖深的深度，来进行实地操作。

3.2 泥浆制备及护壁

制造泥浆护壁有许多的要求和技术做法，地下桥的成槽应该使用泥浆护壁来进行施工，泥浆可以使用提前准备出来的黏土或者膨润土，如果此时选用黏土制作泥浆，那么最好选用泥浆中颗粒含量大于50%，塑性指数大于20的黏土进行施工。一般来说，用来施工的黏土应该在室内实验室进行测试，以防与工程实施所需质量不匹配，取用与软土层施工相匹配的黏土进行施工，以防止泥浆在土地中渗透使得泥浆液面下降造成塌方，所以泥浆的浓度也成为施工的重要要求。泥浆保护液的储存量应该达到相应水平，以便于及时填充，保护预定高度。此外，膨润土和黏土水化需要一定时间，所以新配置的泥浆应该存放二十四小时以上或者添加催化剂使得黏土膨润土加速水化，从而达到相应浓度，提高施工的效果。

3.3 钻孔、清孔

在工作过程中，钻孔、清孔是两项非常关键的流程，可以选用钻孔后一次清孔，也可以选择一钻孔，一清孔的情况来进行实施，一次清孔大体来说就是终孔后把钻杆提起一点，通过利用钻头的搅动将钻渣通过正循环的工作机器排出钻筒，相对来说省时省力，但是省时省力的同时也对钻孔质量产生了一定的影响，原因是钻筒内储存了大量的泥土，从而使得工作效率减少，钻孔工作深度降低，使得施工深度并未达到实际希望深度，钻孔清理中两次清理是关键，一次清孔是因为通过观察孔内泥土数量从而计算挖孔深度，与预计深度进行对比，分析情况，调整泥浆的比重，从而以便于检查钻孔的情况。二次钻孔相对第一次更加重要，目的是为了清理残渣，减少沉渣的厚度，以免减少了单桩承载力，调整泥浆的性能，满足工程建设实施中的灌注条件。

3.4 钢筋笼的放置

钢筋笼放置的重点之一就是一定要放到钻孔最底部，钢筋笼起到的主要作用与柱子纵向钢筋的受力是同理，主要起到的是抗拉力作用，主要原因是由于混凝土的抗压能力十分强，但抗拉能力相对较弱，通过使用钢筋笼增加黏土和膨润土的抗拉能力，大大增强了施工效果，使得桩本身对填充材料产生固定作用，使之能承受一定量的水平力，在桥涵或者其他不同的高层建筑施工时，往往使用钢筋笼能大大提高建筑效率。另外，当黏土或者膨润土成为柱状或者条状构筑时，中心位置并不需要配置钢筋来进行凝固，所以只需要在混凝土的整体构建接触空气面的正下方配置一个钢筋，垫块应当安稳地放在下方，使其和钢筋紧密接触可以避免悬空翘角等现象。

3.5 灌注

灌注实际操作方法如下，第一次浇筑的深度和埋入粘土和膨润土的柱面应不少于0.8m，埋管2～6m是指浇筑的过程当中，埋管对于深度的控制，但这个方法并不容易实现，原因是现在大多数的用土都是商品混凝土，很难控制高度的精确程度，但现在导管强度相对较高，所以埋管深度也可以相对放大。

4 钻孔灌注桩施工过程中的主要问题及解决对策

4.1 漏浆问题

避免漏浆问题主要可在以下几个方面做出处理：

第一，准备工作，在桥位进行实际地质观察，对每个桩进行工程的地质钻探，对于地质中不同深度的不同分层的岩层分界面以及不良工程地理位置做出正确判断，用来指导施工；第二，筑岛面积一定要满足施工的要求，高度一定要高于河床的水位，保证所需孔内有足够的水头的压力；第三，制作护臂泥浆，在进行施工之前应该准备好足够的粘土，做泥浆性能的实验；第四，通过对施工地质的分析，以及工作机械设备问题的解决，采用到的是正循环回旋钻机，如果在砂砾层，应当及时控制进尺速度，不应太快，否则会对机器产生重大伤害，如果遇到不良地质条件，即溶蚀现象，裂隙溶洞，软弱层，孔内护臂泥浆在渗透时按之前的方法进行钻孔[2]。

4.2 掉钻问题

发生掉钻事故后，应当及时了解掉钻的深度、钻头的形状和型式、地下地层的情况以及水位高低等情况，制定相应的处理方式来进行解决，主要分为以下几种方式：

第一，钻头上如果存在打捞环，可以通过打捞钩将钻头捞出；第二，如果是钢丝绳拉断引起的问题，钻杆外还留有钢丝绳，那么就需要重新连接钢丝绳和钻杠，或者用两台吊机结合然后交叉拔起钻杆和钻头；第三，如果钻头掉入孔中较深的位置且与孔壁之间互卡较紧，则应当先采取钻孔扩大措施，再向下用护筒护臂对钻头进行打捞。

4.3 钻孔偏斜问题

钻孔偏斜是指钻孔方向和地平面出现较大垂直偏差或者弯曲，主要造成原因和处理方法如下：

第一，施工现场地面相对较软，或者深层地面和表地面软硬不均匀，导致支撑力不同，造成钻孔偏斜，为避免事故发生，应选择合适的场地进行施工作业；第二，没有提前做好安装工作是造成钻孔倾斜的隐患，因此要求安装地基稳固，钻机就位时，应当完成三点一线以确保钻孔的稳定；第三，施工机器本身质量不过关，压力不均匀，从而导致钻孔偏斜的情况，应及时更换良好的仪器，从而避免不良情况的发生。