钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析

2021-03-22王慧

运输经理世界 2021年4期

关键词：钻机灌注桩泥浆

王慧

（榆林市榆阳区道路水路运输服务中心，陕西榆林719000）

0 引言

钻孔灌注桩是一种非常隐蔽的施工技术，在施工过程中，一般不可能对整个工程进行全面的监测，一旦出现问题，将会严重影响到整个工程的质量。因此，在工程实施过程中，对该技术的使用性能和在施工控制过程中的使用方法进行强化是必要的。

1 钻孔灌注桩施工检测技术在公路桥梁施工中常见的应用方法

1.1 静载试验方法

静载试验方法主要是在桩顶施加竖向压力和竖向上拔力，并对桩顶的应力、位移进行观测。静载试验是按照有关的国家法律和规范，对单桩竖向抗压承载力和抗拔力进行试验。该系统具有广阔的应用前景，可用于判断桩的承载力，并可用于后续的设计流程，还可为工程审批提供资料，这是最基础也是最普遍的一种方式。

1.2 钻芯法

钻芯法采用钻芯钻井技术，在桩身上沿纵向钻孔，通过检测芯样，检测出桩的缺陷和混凝土的强度。在实际应用中，必须严格控制每一根桩孔的数量和位置，以确保其满足相关技术规范的要求，同时，在对芯样的测量和观察中，要做到精确、细致[1]。

1.3 低应变法

当采用低应变法时，瞬态振动装置应包括一块力锤和一块锤垫;一块力锤可以安装一块力传感器，传感器的振荡频率应该在10～2000Hz扫描范围。对于稳定振动筛桩，其材料、强度、截面尺寸必须与桩的材料、强度、截面尺寸等一致。桩顶必须平整，并与桩轴垂直。

2 钻孔灌注桩施工技术的实施流程

2.1 旋挖钻机和冲击钻的结合

通过对冲击钻机与旋挖钻机比较，得出旋挖钻机具有方便快捷、空腔倾斜概率低、扩孔系数低、废物排放少等优点。考虑到地质条件，尤其是：在填料中存在大块、封闭顶部或厚淤泥层的情况下，很难充分突出旋挖钻机的作用。因此，根据不同地层的特点，进行桩孔挤压和夯实可以避免渗漏、坍塌等问题。由于一些路桥工程地基下地层相互连通，施工过程中经常采用泥浆法或回填法。在地势较低、易灌溉的山区和土壤中使用旋挖钻机施工方法，可以有效地保证公路桥梁施工效率和质量[2]。

2.2 护筒的掩埋设置

在进行钻孔灌注桩工程时，护筒的掩埋设置，具体的步骤如下:首先，通过全站仪，对试件的摆放进行精确的定位；其次，确定桩身的具体地理位置。对桩基的具体地理位置进行明确的确定，以保证其准确的地理位置，不会有任何差错；在进行护套安装时，应保证护套与桩身之间的空间，用中线对齐，以保证其位置一致。具体来说，与桩径尺寸比较，护套直径较大，可采用6mm厚的钢板制作护套。在具体实施埋设时，为了确保护筒顶部不能低于地面，埋深应大于1.5m。此外，在埋护筒管时，必须确保其垂直性能、精度、稳定性。最后在护筒管的四周和底部填上黏稠的土壤。

2.3 泥浆的制作准备以及护壁

在灌注桩的过程中，要消耗掉数量庞大的泥浆，而这些泥浆的主要作用就是将泥渣以及护壁分离开来。所以，必须要根据灌注桩的具体情况，调整好泥浆的配比，并且要将泥浆与工地上的土壤结合起来，这样才能保证混凝土的黏性，而不能过于黏稠，否则的话，就会影响到整个工程的质量和进度。在制作泥浆的时候，要按照需要进行泥浆的调配，将泥土打碎，然后将这些泥土放入到护筒里面，然后用护筒里面的冲击锤来冲击泥土，使之变成泥浆，为下一步的钻孔工作做好准备。

2.4 钻孔、清孔

首先，必须彻底检查钻孔前的所有准备工作，例如，安装钻机平台时，最好将其安装在钻孔的一侧。其次，钻孔。如果在钻孔过程中出现硬石或其他障碍物，应首先将其平整，然后钻孔，并如实填写建筑登记册，注意观察土壤中的特殊变化，加强泥浆检测，并仔细检查地质情况。最后，清理钻孔。钻孔后，应仔细检查孔的直径和深度，以确保在交付后立即清理孔。

2.5 对钢筋骨架进行安装以及安置

在实施钢筋骨架的生产时，第一步要确保使用质量符合要求的原材料。详细而言，就是根据施工图纸，对施工期间需要使用的原材料进行选取，最佳的选择方案是选取完整的钢筋。在生产结束以后，要按时使用单吊的方法，对钢筋骨架展开安装施工。必须注意:要确保吊点的实际位置不存在偏差，这个问题是确保钢筋骨架能够顺利实施安装施工的重要环节。

2.6 进行灌注

灌注的施工流程，是在钢筋骨架结束了安装施工之后。详细的施工方式为:第二次对钻孔实施清理，此操作是为了确保泥浆的测试规范、桩底区域发生沉淀问题的厚度达到施工规定的标准，确保能够达成灌注施工提出的质量要求。还有，必须确保导管的下口部位和孔底部位，二者之间存在的间距大小是0.4m，要规定时间对混凝土最上层部位的高度实施检查，掩埋深度在2～6m的范围内。注意:必须根据施工场地的实际状况，对灌注桩施工时的速度进行把控。灌注流程即将完成期间，必须确保导管的部位的高度，强化混凝土所具备的压力、密度还有冲击力。

3 灌注桩施工技术应用常见问题

3.1 灌注桩施工前问题

在进行钻孔桩前，一定要打好地基，并在实际应用中要注意:第一，在安装钻机前，要对工地进行地基加固。地基要平坦，只有在工地上进行了地基的夯实和平整，钻孔设备才能达到稳定。因为结构的缘故，钻具的运动范围会很大，所以需要经常检查它的稳定性。第二，在使用钻机时，一定要保证夹头、桩、起重带和钻杆在竖直方向上，而且垂线不会发生大的偏移。第三，因为钻杆是钻井设备中的关键部件，所以一定要确保质量，如发现钻杆有问题，必须立即进行替换。

3.2 灌注桩施工时问题

在实际工程中，由于各种不同的原因，会产生多种问题。一是钻孔的倾斜，其原因是钻头的不稳定、磨损、弯曲等。二是管道的阻塞，这种情况可能是管道与管道的底部间隙太小或者管道有泄漏引起的。三是钢筋笼的浮力问题，问题的根源在于混凝土在没有稳固的钢筋笼的情况下，浇筑速度过快，无法达到规定的固化时间。四是孔道坍塌，主要是施工人员不按规范施工，钻机过快造成的。五是钻孔时候钻头可能会因为杂物或者地质等多方面问题导致卡住。

4 钻孔灌注桩施工中的常见问题及处理方法

4.1 孔壁垮塌

在工程建设中，孔壁垮塌是影响工程质量的一个重要问题，若不能及时处理，将会对以后的工程建设造成极大的阻碍。大量的水分和疏松的土壤是导致孔壁垮塌的主要因素。在钻孔过程中，由于各种原因，如地震等，容易造成孔壁垮塌。若发生垮塌，必须严格遵守施工组织及施工规程，合理调整护筒埋设方式，保证交接点的土层密实度，并对垮塌部分清理后用混凝土予以填充，保证钻孔施工的正常稳定运行。

4.2 堵管

在混凝土灌注施工时，因管道底部距离孔底较小，埋深不准确，混凝土流动不规则，且管道填埋深度较大，会造成管道封闭。为保证垂直测量工作的顺利进行，施工人员必须对导管的长度、深度进行精确的测量，使导管的各个部位保持一致、有序。另外，为有效地求出管道与孔洞的间距，必须保证40cm以上。另外，在每一次浇筑完毕后，要精确地计算出混凝土图样与孔洞的间距，并对导管拆卸的长度进行有效的检验，以保证管道的深度在3m左右，进而有效解决堵管问题，使得钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中得到有效应用。在浇筑灌注桩时，若发生堵管现象，应根据现场情况及时处理。如果是压水堵管，马上拆除导管，将空压机管道植入孔底（抬高一点），用空压机吹出已经浇筑的混凝土，清理，重新放入导管，继续灌注混凝土；如果是中途堵管，这是由导管漏气或者混凝土流动性很差或者埋管过深引起。如果埋管过深，将导管提起（注意不要超过孔内混凝土面以下0.6m），反复抖动导管，直至混凝土顺利落下，继续浇筑；如果是混凝土流动性差（这个主要由混凝土离析引起），可以考虑采用流动性好的混凝土继续灌入，用混凝土的重力将原来混凝土压出导管，一边继续浇筑；至于导管漏水，要根据最初混凝土至现在的浇筑时间，如果超过4h，一般都很难贯通，此桩只能后期处理了；如果混凝土浇筑时间不久，可以采取提升导管、抖动、用流动性好的混凝土压注；还有一种方法，就是将进料口提高，让灌注混凝土与孔内混凝土增大压力差。如果是快到完成前堵管，最好马上拔出导管，灌注提前完成，待孔内混凝土达到强度后再处理。