浅谈桥梁桩基础冲击钻孔灌注桩施工
摘要:本文针对钻孔灌注桩的施工工艺进行了具体的阐述，并且对施工工艺中的某些较为关键的环节进行了详细的讲解，进而对施工中的一些要点和需要注意的事项进行了提炼，最后本文针对具体的质量问题提出了相应的质量控制措施。
关键词:桥梁,深水桩基础,钻孔灌注桩
0.前言
随着交通需求的日益增长，桥梁跨度也在不断增大，同时桥梁基础入到水下的深度也在不断的增加，近年来，大量的海湾、海峡、跨江大桥在我国不断发展起来，同时，桥梁的深水基础的形式也在不断的发生变化和创新，各类桩基础、钟形基础、多柱基础、双承台管柱基础以及地下连续墙基础等形式已经在工程实践中不断地得到了应用。我国桩基础在工程中的应用一直处于世界领先地位，这样，积极探索先进的深水基础施工技术在现实中就具有了十分重要的意义。文中选取了长湘高速湘江特大桥的工程实例，对桥梁深水桩基础钻孔灌注桩的相关施工技术进行了具体探讨。
1 冲击钻孔主要工序及要点
1.1 为了防止冲击钻孔过程中的冲击和振动作用，会引起邻孔壁的坍塌现象以及影响邻孔刚灌注砼的凝固作用，因此在施工过程中应应该注意到，要充分避免相邻两孔同时开孔的状况;要等到邻孔砼灌注进行完毕，时间一般为24 h后，灌注砼的强度达到2.5 MPa时，才可以进行相应的开孔工作。
1.2 开孔前要向护筒内投入一定量的粘土，粘土的投入方量与其质量有着密切的联系，一般情况下，按照护筒内水体积的1.1倍进行投入。可以选用钻头高频率进行低冲程造浆。
1.3 在进行钻孔操作时，操作人员要注意察看钢丝绳回弹以及回转的相关情况，通过判断分析冲击声音，得出孔底的相应情况。在进行钻孔工作时要遵循“勤松绳、少松绳、勤抽查”的施工原则。停机时要及时将钻头提起，防止引起沉碴埋钻的现象。
1.4 针对不同的地层，选用不同的冲程，为了防止“十字槽”现象的出现，在同一地层，要每隔一段时间要进行冲程的改变。
1.5 当遇到孔内泥浆含量突然增大同时钻进速度明显减慢的现象时，要及时进行钻碴清除。并且要根据地层的不同情况选择相应的清碴方法。
1.6 为了提高成孔的效率，以及保证钻头在冲程范围内能够保持最大的冲击力并且能够经常性地冲击新鲜土层。在冲击成孔的过程中，相关工作人员要进行认真的观察，及时做出正确的判断，并且及时调整冲钻的状况。
1.7 在施工过程中使钻孔保持超压的状态。防止塌孔的最有效的办法就是使钻孔中泥浆对孔壁保持有一定的向外压力。在整个钻孔过程中，任何时候都必须保持孔中有稳定的水头压力。一般情况下，孔内水位要高出孔外水位1.5到2.0 m，当孔外水位发生相应的变化时，要对孔内水位变化及测量孔深进行严格的观察，对孔壁破坏情况进行严格的考察，发现问题要及时采取相应的措施。
2 清孔及检孔需要注意的事项
终孔后要及时进行相应的清理工作，不能停歇太长的时间，避免使泥浆、钻渣产生过多的沉淀进而给清孔工作的带来相应的困难，严重时甚至可能引起塌孔事故。
3 钢筋笼制作以及安装质量控制工作
3.1 在钢筋笼制作过程中，钢筋骨架的保护层、钢筋笼焊接以及声测管安装等相应工艺要符合规范要求。
3.2 钢筋笼运输、安装：钢筋笼要进行节段并且在码头位置下水装船后，运输到达墩位附近的位置，选用80t浮吊整体起吊直立。
3.3 钢筋笼的吊装：在吊入桩孔过程中，相应的动作要慢，并且要对准孔中心，下放过程中注意轻放、慢放。防止刮孔壁，并且要时时注意观察孔内水位情况，如果发现异样情况，应该及时停止相应的工作，及时进行检查。钢筋笼下放到特定的位置后，要与护筒、钻机等机械构件进行牢固的连接，防止在混凝土灌注过程中，掉笼或浮笼等现象的产生。
4 导管设置过程中应注意的事项
4.1 封孔导管使用前要预先拼接，并且进行相应的水密试验，试压的压力要达到最长孔深孔底水压力的1.3倍。
4.2 在封孔导管使用之前要进行相应的预拉试验，其中预拉拉力的取值要达到最长导管的自重以及当导管内充满混凝土的重量之和。
4.3 在导管上口要设置储料斗，储料数量要使当首批混凝土入孔后，能使导管埋入深度大于1m，而且小于6 m。
4.4 导管入孔后，相关的技术人员要进行测量标记等工作。
4.5 导管安装之后，要及时进行孔底沉淀情况的检查工作。如果孔底沉碴的厚度大于50 mm，要采用气举法进行二次清孔等工作。
5 灌注桩身水下混凝注意事项
5.1 混凝土灌注的相关工作要连续不间断进行灌注施工，如果发生混凝土灌注中断等相关的事故和状况，要根据导管的具体埋置深度，采取提升导管的措施，及时排除相应的故障。
5.2 在混凝土的灌注过程中，要对每根桩进行相应的灌注记录，并且要按照相应的规定制作混凝土试件，试件放入试验室的标准养护池内进行养护，28 d后进行耐压试验。
5.3 钻孔桩除进行质量检测：当钻孔桩混凝土强度达到设计规定相应强度之后，进行相应的桩体结构超声波检测。
6 钻孔灌注桩施工质量控制和质量分析
6.1 施工主要问题分析
6.1.1 施工过程中如果遇到洪水或高潮水位时，河流的水位会发生很大的变化，水位的剧烈变化势必会给钻进时带来风险。
6.1.2 在深水环境下进行施工，泥浆指标会相应的下降，同时减弱了相应的携渣能力，这样极易引起钻孔进尺慢的状况。
6.2 在施工过程中采取的保证措施
6.2.1 防塌孔的相关措施
(1)工程中配备大功率、相关性能良好的钻机，并且应该合理选择的相应的钻进参数，例如泥浆性能指标、钻压、钻速等钻进参数。
(2)选用施工经验丰富的相关技术工人，在施工过程汇总强调预防为主的思想。
(3)根据不同土层类型的不同，选择相应的孔钻进方法。
(4)当河床水位发生相应变化时，或者钻至砂砾土层发生严重的漏浆现象时，要对孔内水头进行及时的调整，进而保证孔内水头总是高于最高洪水位或者最高潮位高1.5m到2.0 m。
(5) 在进行钻孔施工的过程中要选用优质的膨润土进行造浆工艺，这样能在钻孔壁表面形成一层具有富有韧性的胶合薄膜，能够进一步保持孔壁的稳定。
6.2.2 防掉钻头、偏斜孔的相应措施
在钻孔施工中课可以采用加扶正圈进行导正、全孔减压钻进，进而达到防斜的目的，扶正圈直的径要小于设计桩径约20 cm，扶正圈的位置要放置在离钻头腰带约5到6 m处，在必要时，可以每钻进20~30 m，就设立一个扶正圈，进而达到保持钻具的导向性的目的。 6.2.3 防缩径措施
(1)选用与钻孔直径相互匹配的钻头并且采用反循环的钻井成孔工艺。
(2)如果在淤泥层或是淤泥质黏土层进行孔的钻进时，可以采用小钻压、并且选择中等转速。
(3)如果在粉质黏土层进行钻孔时，要采用中等钻压、中等转速。
(4)如果在粉细砂层进行钻孔时，要采用大钻压、低转速钻。
(5)当出现缩径现象时，要加大泥浆的比重，从而起到稳定孔壁的目的。。
(6)根据试验孔的相应情况，适当调整钻头的直径以及钻进参数。
6.2.4 成孔质量检测保证措施
工程中采用超声波孔壁测定仪对孔壁的形状以及尺寸进行相应的检查和量测，进而能够较准确地发现在桩孔中出现的问题，最后根据相应的问题，采取相应的补救措施，从而达到保证成孔质量的目的。
6.2.5 混凝土浇筑质量保证措施
(1)终孔前要进行严格的清孔工作，泥浆指标要达到特定的要求。
(2)采取措施保证各项工序的连续性，严格控制混凝土的相应流量以及下放的速度，保持混凝土具有均匀的流量和流速。同时还要保证灌注的连续性。
(3)选择合理的砼配合比，促使混凝土具有良好的和易性、稳定性、可翻动性以及自密性。
7 结束语
在桥梁的施工过程中按照提相应的质量控制措施严格进行施工。混凝土桩的倾斜度、轴线偏位等质量指标都要100%达到相应的规范要求。最终结果表明桩身混凝土100%合格。这表明本工程中采用的深水钻孔灌注桩的相应施工技术是切实有效的。
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