探析道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用

2020-01-12郝瑞冬

黑龙江交通科技 2020年4期

郝瑞冬

(山西路桥第一工程有限责任公司,山西太原 030000)

在道路桥梁工程建设中，桥梁基础以桩基础最为常用，而桩基础又以钻孔灌注桩施工最为方便和娴熟，现已得到十分广泛的应用，但为了保证施工质量，需要根据工程实际情况，采取合理有效的施工技术。

1 工程概况

某道路工程起讫桩号为K0+000～K6+349.872，总长约6 350 m，路段范围内含有一座简支桥梁，其上部结构采用简支T梁，下部结构为矩形墩与桩基础，桩基础为钻孔灌注桩。本工程桩基施工任务相对较重，综合考虑现场实际情况，决定采用人工挖孔，现围绕本工程实际情况，对其钻孔灌注桩施工技术具体应用作如下深入分析。

2 钻孔灌注桩施工技术

2.1 桩位测放

灌注桩的具体桩位采用坐标法进行测放，在测放开始前，先对设计部门提交坐标进行复核，经复核确认无误后，利用全站仪以业主提供的导线点和经监理工程师检验认可的控制网点开始逐桩测放。完成测放后，由监理工程师进行复核，并在埋设护筒之前在桩外设置控制桩，以便在完成护筒埋设之后进行检查校核。

2.2 平台搭设

陆上灌注桩的施工需采用简易平台，即在钻机的下方支垫方木与枕木，以此避免桩基施工过程中钻机产生移位与下沉。

2.3 护筒埋设

因地表主要是亚粘土与淤泥质粘土，条件较差，所以为避免孔口发生坍塌，使钻孔中的水位得以保持，必须进行钢护筒的埋设。对于钢护筒的直径，需要根据桩径确定，当桩径为160 cm时，应采用直径为2 m的钢护筒，壁厚为5 mm，长度根据土质情况来确定。护筒施工应采用机械设备和人工充分结合的方式，在钻机就位之前，利用人工进行开挖，在开挖至要求的深度后，使钢护筒就位，然后在护筒的周围填土夯实。

2.4 钻机就位

首先，在测放好的桩位测出一段距离，在地表与桥向相垂直的方向进行木方铺设，然后在木方表面与桥向平行的方向进行轨道铺设，钻机的移动利用卷扬机和滚筒完成，完成对钻架的架设后，应做到上下共线和横纵水平，现场施工人员要使用线坠对垂直线进行校对，并利用水准仪对水平线进行校对。完成校对并确认合格后，固定钻架。

2.5 泥浆池的布置与泥浆制备

将泥浆池的位置选择在桥下桥孔处，用于桩基施工时的泥浆循环。在开钻之前，先实施人工造浆，对钻孔进行护壁，泥浆池的尺寸按4 m×8 m控制，由吸浆池、沉淀池与储浆池三个部分组成，经过钻孔后流出的泥浆，先由沉淀池进行沉淀，再由储浆池储存，最后由吸浆池吸入。需要注意的是，本次施工在不影响泥浆正常沉淀的基础上，由于场地面积有限，所以对吸浆池与储浆池进行了合并。另外，在泥浆池当中，为吸浆池与沉淀池分别安装泥浆泵，其中，在沉淀池中安装泥浆泵是为了排除钻渣和多余的泥浆，而安装在吸浆池中的泥浆泵和高压软管直接相连，主要起到循环往复的作用。

2.6 泥浆排放

在钻孔过程中，如果泥浆过于稠密或泥浆池中含有很多钻渣，则需要将钻渣和多余泥浆及时排出到泥浆池之外。在泥浆的排放处应安排人员负责看护，根据现场实际情况做好加宽与加高，防止环境破坏与污染。

2.7 钻孔施工

待上述工作完成后，由监理工程师进行检查，经检查确认合格后开始钻孔施工。在钻孔初期，先不予落杆，即先进行空钻，这样做的目的是加强护壁，待孔中的造浆符合设计要求以后，正式开始钻进。

钻孔过程中，实际的进尺速度与钻速需根据土层分布情况来确定，第一根桩的钻孔过程中必须掌握土层分布状况，其钻进速度应比标准速度稍慢。

钻孔时，孔中应有满足要求的泥浆高度，并及时对泥浆的质量进行检查，根据设计图纸所示地质图，对实际的土层分布予以详细记录，当发现和设计不相符时，应立即注明，同时留取相应的样品和指标，以便对比复核，并由监理工程师进行签认。

钻孔时泥浆质量按照以下标准控制：其一，相对密度不能超出1.05～1.45范围；其二，粘度保持在16～22 s范围内；其三，含砂率保持在4%～8%范围内。当土质良好时，泥浆应较稀；当土质较软时，对钻头进行上下提升，反复扫孔，并增加泥浆的浓度，避免缩孔的发生；当遇到砂土层时，不仅要增加泥浆浓度，做好护壁，还要在泥浆沟中加入一定量清水，也可对泥浆沟进行加长，使钻渣能够快速沉淀。

施工中必须密切关注土层的变化，根据要求做好各项记录，在钻孔记录上必须有不同土层的标高、泥浆指标与钻孔历时，在换班的过程中，上一班的负责人需要上记录上确认和签字。对于钻孔的深度，按照钻杆和钻头总高度进行控制，在钻孔开始前，以业主提供的水准点为依据对机架平台高程进行引测，并结合设计标高与超钻的深度，对主动杆需要留设的尺寸进行计算，由此对钻孔的深度予以严格控制，同时使用带有刻度的测绳及吊锤进行测量复核。

2.8 清孔

待钻孔达到要求的深度后，将钻头向上提升30～50 cm，然后采用换浆法进行清孔，也就是用满足要求的泥浆对孔中泥浆进行置换，直到泥浆达到要求的指标。清孔持续30 min后，把钻渣及时排入到池子外，并注入一定量的清水，对于清水的数量，以保证泥浆的浓度为准进行控制。

清孔完成以后，检查成孔质量与沉淀层厚度，检查应分成两个步骤，第一步是对桩孔深度进行检查，第二步是对泥浆指标进行检查。其中，泥浆指标应达到以下要求：相对密度在1.03～1.10范围内，粘度在17～20 s范围内，含砂率不超过2%。检测方法和钻孔过程中的方法完全相同，钻孔的深度采用测绳吊锤进行测量。

拆钻以后还对桩径和垂直度，以及孔底沉渣厚度进行检查，检查结果经监理工程师确认达到合格后，方可进行拆钻。

2.9 钢筋笼吊放

拆钻以后由监理工程师进行检查，完成检查并确认合格后，开始钢筋笼的安装与吊放。

钢筋笼总长约12 m，可分成两到三节进行制作，在钢筋笼之间应预留足够的焊接或搭接长度，对于焊接长度，当采用单面焊时，按钢筋直径的10倍控制，当采用双面焊时，按钢筋直径的5倍控制。在钢筋笼的四周，应根据设计要求进行保护层的设置。

钢筋笼统一在现场进行加工，成型后利用吊车将其吊入孔内，在吊装的过程中，要将机架的千斤顶打开，使机架向后倾斜，使钢筋笼保持垂直。在钢筋笼的上端，还应使用钢筋进行焊接，使钻架完全固定，确保中心与桩位中心完全对准，同时避免在浇筑时产生上浮与下落。为了缩短整个吊装时间，对钢筋笼进行分节安装的过程中应使用三台焊机进行同时焊接。