市政桥梁工程的基础钻孔灌注桩施工技术探究

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　　摘要：目前我们我国市政桥梁工程施工中，人们为了使得整个市政桥梁结构的稳定性和可靠性得到有效的保障，人们将许多先进的基础施工技术应用到其中。而由于钻孔灌注桩施工实际，适应性强、稳定性高，因此得到了人们的广泛应用。不过在不同的施工环境下，對市政桥梁钻孔灌注桩施工技术的要求也就不一样。为此，我们就需要采用相应的监理措施，来对其进行有效的控制管理，以确保市政桥梁工程的施工质量。
　　关键词：市政桥梁；钻孔灌注；施工
　　1 概述
　　灌注桩施工技术是指在市政桥梁等工程项目的施工现场，通过采用钢管挤土、机械钻孔及人力挖掘等手段，在工程基地土中打造桩孔，在桩孔的内部采用混凝土浇筑、增设钢筋笼而制成的桩。灌注桩依据成桩孔过程中采用的不同方法，将灌注桩类型分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩以及挖孔灌注桩。钻孔灌注桩是利用泥浆来实现孔壁稳定性保护的机械钻孔方法，它利用循环泥浆把打削碎的泥石渣屑进行悬浮处理排出孔外。沉管灌注桩是采用锤击打桩设备或振动沉桩设备方式，将配有钢筋混凝土的桩尖、配有活瓣式桩靴的钢管沉入土中形成桩孔，随即投放钢筋骨架、执行混凝土浇筑，完成后拔出套管，并借用拔管时产生的振动进行混凝土捣实操作，最后形成所需的灌注桩。人工挖孔灌注桩即挖孔灌注桩，是采用人力开挖方式形成桩孔，并在桩孔向下推进的过程中，进行孔壁衬砌操作来保汪施工环境的安全性，对孔底进行清理工作后，实施混凝土浇筑。
　　2 市政桥梁工程基础钻孔灌注桩的特点
　　2.1 桥梁工程基础钻孔灌注桩极大的适用性
　　桥梁工程基础钻孔灌注桩施工没有特定的地质条件和地理要求，可以在任何天气条件下施工。在实际桥梁工程中，我们可以发现，无论桥梁工程条件如何，其地基的设计和施工都可以采用现浇钻孔灌注桩进行，其施工过程不受地域和天气的限制，具有很强的可用性。
　　2.2 桥梁工程基础钻孔灌注桩极大的承载能力
　　对于桥梁工程来说，水底的地质情况十分复杂，绝大多数的河床或者海床都不能为桥梁提供很好的承载力，而桩基础一般都可以给上层浇筑提供一个较大的承载力，而桥梁工程基础钻孔灌注桩普遍能为上层桥梁提供一个高达五千千牛到七千千牛的承载力，在某些特殊桥梁工程中甚至可以根据具体情况，加长桩身长度或者增大桩截面积大大提高桥梁工程基础钻孔灌注桩所能提高的承载能力，最高时可以高达一万千牛的承载力。
　　2.3 桥梁工程基础钻孔灌注桩极高的性价比
　　桥梁基础钻孔灌注桩施工技术具有节约施工资源、方便桥梁施工、缩短整个桥梁工程施工周期、提高施工效率等优点。它可以大大降低桥梁工程的成本。与传统的桥梁施工技术相比，采用现浇钻孔灌注桩施工技术施工的桥梁在资金成本上是相同的。质量好，使用寿命长。
　　2.4 桥梁工程基础钻孔灌注桩极高的抗震能力
　　结构的整体性能越好，与地基结合的越好，能够提供的水平承载能力就越好，那么它的抗震能力也就越好，桥梁工程基础钻孔灌注桩施工工艺，能够把上层桥梁工程通过灌注桩与地基良好结合，使得桥梁与整个水下地基结为一体，形成一个整体，让地基为桥梁提供一个极大的水平承载力，大大的提高了桥梁工程的抗震能力。
　　3 市政桥梁工程中钻孔灌注桩的施工工序
　　3.1 首先应埋设护筒
　　在埋管过程中，应控制好埋管内径。防护筒内径应比桩身尺寸大20-40cm。保护筒中心线与桩中心线应保持重合，误差控制在1%以内。施工现场土质坚硬、土质疏松时，应先将土层压实在孔内，保护管尺寸应大于地面尺寸。
　　3.2 其次应进行制浆和钻孔
　　在钻孔的过程中，为了保证钻孔质量，要在钻孔的过程中注入泥浆。在制浆过程中，泥浆的配方主要含有水、粘土和特殊添加剂。在钻孔开始的时候，应保持钻杆垂直的前提下，保证钻孔速度在可控的范围内，尽量选择慢速进行钻孔。待到地层已经被泥浆充分注入时可以加快钻孔速度，在钻孔完毕将钻头提拉出桩孔的过程中，要保持钻头的缓慢旋转状态，避免突然提拉造成孔壁坍塌。
　　3.3 清孔
　　在进行清孔时，应该保证桩孔内的水位在地下水位1.0m～1.5m以上，而且整个过程不能太快，避免出现坍孔和上涌的现象。清孔时应该尽量将桩孔中的沉渣清除干净，保证混凝土和基础充分的结合，使整个桩基础的承载力大大提升，清孔后的沉淀层应该保持在300mm以下，清孔完成后如果不能立即灌注混凝土，应该在灌注前对孔底进行重新清理。具体的清孔操作方法有：
　　1）换浆清孔法。使用比重仪来进行相关的控制，利用正反循环旋转钻机，在钻孔完成后继续进行钻孔，但是不继续深入，而是利用泥浆将其中的钻渣进行清理，直至符合相关的要求。
　　2）掏渣清孔法。利用掏渣筒将钻孔内的钻渣进行清除。
　　3）抽浆清孔法。利用空气吸泥机，将压缩空气通过风管压入到钻空中的排泥管中，形成一种泥浆空气混合物，利用水柱将钻孔内的钻渣和泥浆一起通过排泥管排除，同时利用水泵向钻孔内注水，从而保证桩基中的水位不变，直到钻孔有清水流出时停止。
　　3.4 最后应制作钢笼，并进行吊装和安装
　　桩孔清洗后，需要制作铁笼并安装在桩孔内。将钢笼灌入混凝土中形成钢筋混凝土桩，从而达到钻孔灌注桩施工的最终目的。在制造的过程中，钢筋笼吊装和安装，应注意以下几点：骨架外侧应设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m横向四周不少于4处骨架顶端要设置吊环，钢筋制作和吊装后应达到主筋间距±10mm。
　　3.5 导管安装工序和混凝土浇筑工序
　　完成了上述工序之后，需要将导管按照预定位置放置在钻孔中，并保证导管能够与外界连通，起到通风和排水的作用。完成导管安装，就要向桩孔中灌入混凝土，并在浇筑过程中对混凝土进行搅拌，保证混凝土能够满足桩基的整体质量。
　　4 钻孔灌注桩施工技术难点解析
　　4.1 防止钢筋骨架上浮
　　首先，钻孔灌注桩施工技术中遇到的第一个难点是防止钢骨漂浮。钢骨架的浮移会影响后期施工，主要是施工供给。在公路桥梁的注浆施工中，混凝土或管道直接影响钢骨架的向上作用，从而造成钢骨架的漂浮现象。随后，在施工过程中放置钢框架时，需要使用混凝土砌块对钢框架进行有效的压制，以防止混凝土引起钢框架漂浮的可能性。
　　4.2 防止灌浆出现的气塞
　　在灌注施工过程中，防止灌浆出现的气塞也是施工人员要引起高度关注的问题，同时也是一个施工难点，施工时因为导管中的空气有可能被压缩，这样就会在灌浆时产生气塞的现象，会导致在后续的混凝土施工中无法对阵下料的可能。要想预防气塞，施工人员可以在注浆的位置偏向于导管边，这样就可以将导管的空气排出。
　　4.3 埋管
　　埋管的形成主要是由于在施工中注浆后，无法从混凝土中取出。为了防止埋管，必须采取适当的方法。由于施工过程中对埋深有严格的要求，埋深控制在6-8m之间，必须使用振动器进行振动夯实。这样既可以使混凝土配合比均匀，又可以防止混凝土开始凝固时引起的地埋管。然后在施工中对导管的连接螺栓进行全面检查，防止由于螺栓不紧等问题导致导管脱落。
　　5 结语
　　钻孔灌注桩是公路桥梁建设中广泛应用的一种基础形式，它具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但由于钻孔灌注桩的施工大部分在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能按照地面结构物一样验收，因此它又是最容易出现质量问题的一种基础形式，为了保证钻孔灌注桩成桩质量，确保桥梁基础工程安全，就必须掌握科学合理的钻孔灌注桩施工技术。
　　参考文献
　　[1]王敏.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术[J].四川水泥，2016，（09）：189.
　　[2]张天相.市政桥梁工程中基础钻孔灌注桩的施工技术[J].建材与装饰，2016，（34）：250-251.
　　（作者单位：中天路桥有限公司）
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