钻孔灌注桩在桥梁工程中的应用

钻孔灌注桩在桥梁工程中的应用摘要：在桥梁施工的时候，桥梁桩基础施工是非常重要的，桩基础施工的质量会直接影响到整个桥梁的质量。钻孔灌注桩是当今时代最为常用的一种桩基础施工技术，它以其他桩基础施工技术所不具备的优势为桩基础施工做出了极大的优化，受到了广大施工人员的高度青睐。目前，桥梁施工人员在对桥梁进行桩基础施工时，也开始逐步地有意识地应用此种施工技术。本文简要介绍了灌注桩施工工艺过程，并且对工程上可能出现的问题进行列举。关键词：桥梁灌注桩混凝土钻孔灌注桩指的是把大量混凝土迅速灌注到泥浆或者水中，一次性地将导管出料口包裹到混凝土中，这样能够隔离接下来灌注的混凝土、孔内的水和泥浆，然后需要不断地将高流态的混凝土注入到桩孔中去。在灌注的时候，需要将导管的高度提高，还要注意不能够让出料口与混凝土之间的深度距离太小，这样才能够通过压强将接下来的混凝土灌注到之前的混凝土中去。近几年来，钻孔灌注桩的施工技术在桩基础施工中获得了广泛的应用，并为桩基础整体施工质量的提升做出了诸多的贡献，推动其在桩基础施工中的进一步完善的应用，是目前桩基础施工人员正在着力推动的一项事情。路桥工程施工项目的大力发展及兴建，既有效促进了社会稳定发展，也给人们生活带来极大的便利。桩基础为桥梁施工的难重点，桩基础也随着跨海、跨江桥梁的跨越度而提升要求。当今时代，桥梁的桩基础施工工作中也应用了此种技术，而工作人员要切实地做好桥梁的桩基础施工，还必须加强对于钻孔灌注桩的分析及研究，以求达到其在桥梁桩基础施工中应用的优化。1.钻孔灌注桩技术的相关理论分析当前时期，钻孔灌注桩在建筑桩基础施工中的应用日益趋于广泛，它的应用在诸多方面优化了桩基础施工工艺，并极大地推动了桩基础整体的施工质量，是目前建筑施工人员最为青睐也最常用的一种技术。具体来讲，钻孔灌注桩就是建筑桩基础施工工艺中的一种，它经过最近几年的应用，获得了逐步的发展完善。这种钻孔灌注桩的桩基础施工工艺可以广泛的应用于各种地基，且避免了桩基础施工中锤击法的严重噪音，还可以比预制桩技术制作出直径更大的建筑桩，是目前最具优势的一种桩基础施工技术。钻孔灌注桩以其所具备的独有的优势，在桥梁的桩基础施工中开始逐步推广起来，工作人员在做好地质监测等准备工作之后，逐步对桩基础进行打桩定位、开始钻孔、形成孔眼、清理钻孔、设置钢筋笼及灌注混凝土、养护并检测灌注桩等几个环节的施工，最终为桥梁的桩基础施工制作出成型的建筑桩。然而，钻孔灌注桩在具备诸多技术优势时，也容易出现诸如钢筋笼上浮、孔眼堵塞、钻孔倒塌等施工质量问题，而这些问题的出现在桥梁的桩基础施工中表现的更为明显。桥梁桩基础的施工工作具有极大的隐密性，施工中经常会遇到许多不可预见的潜在影响因素，工作人员在进行钻孔灌注桩施工的过程中必须积极地对这些问题进行处理，才能够确保桥梁桩基础施工的顺利完成。2.钻孔灌注桩施工的工艺2.1做好施工前准备在钻孔灌注桩开始施工之前，必须根据需要做好测量放样、准备钻孔场地、制备钻孔泥浆和钻机就位等一系列的工作。准备场地指的是测量中心桩位和校准护桩，保证其位置正确。制备钻孔泥浆需要挖设泥浆池和泥浆回收沉淀池。施工单位在施工的时候，应该将蓬湿土壤或高塑性黏土利用进去，通过添加水来制备钻孔泥浆，确保在钻孔壁施工的时候不会出现塌陷的情况；安装钻机时，必须保证其水平和稳固，在其运行的过程中不能出现大幅度的倾斜或者移动。2.2钻孔灌注桩的施工流程和方法2.2.1控制钻孔灌注桩的桩基整体在进行钻孔灌注桩施工的时候，要明确要求钻孔灌注桩的质量，并规定质量参数。例如，选择的水泥标号最好不低于325号；选择钢筋时，级别最好是HRB335级或HPB235级；水灰比最好是0.5或0.6；水下部分混凝土的坍塌度应该在200mm左右。如果需要连续在水下施工，那么必须重视混凝土初凝时间的控制，确保其在规定时间内，在进行灌注桩施工的时候，明确规定各个部分允许出现的偏差。在进行桥梁桩基础施工的时候，必须根据施工标准进行，保证整个工程的质量。2.2.2制备和处理施工泥浆在钻孔灌注桩施工的时候，需要的泥浆量非常庞大，在前期制备泥浆的时候，准备工作对于将来的桩基质量非常重要。在制备泥浆时，必须根据相关的要求进行，材料除了选择合适的混凝土外，还需要使用膨润土，使混凝土更好地黏结。施工单位在制备泥浆结束之后，还需要制作泥浆护壁。在制作泥浆护壁的时候，必须注意以下两点问题：①在开展水下钻孔桩基施工的过程中，泥浆面应该高于地下水1m以上，如果水位涨落比较明显，那么应该高于地下水位的1.5m以上。②在清洗钻孔的时候，应该及时更换泥浆，并在浇筑混凝土时，做好清洗工作。如果在施工的时候，土层渗漏比较严重，那么应该根据需要采取一些必要的措施，从而保证施工的安全性和钻孔壁的稳定性。2.2.3护筒施工在泥浆制作完毕之后，才能够安装护筒。我国在护筒施工方面要求比较严格。在护筒施工中，施工单位必须重视护筒的尺寸和距离，但在埋设护筒的时候，应该根据地质情况来决定埋设深度。一般情况下，施工的时候，护筒内径应该比桩径大30cm左右，这样才能确保施工冲撞的合理性。2.2.4钻孔施工在进行灌注桩桩孔混凝土浇筑的时候，其基础便是钻孔施工。在钻孔施工时，必须保证钻机是真正平稳的，作业形式最好选择钻头垂直作业形式，施工时，可使用钢丝绳，从而保证钻机本身的平稳性。为了维护表层的稳定，在钻孔的时候，还应该及时灌浆，并保证泥浆水平稳定性。在钻孔完成之后，还应该使用清水清理钻孔，这样能够给钢筋笼的安装留下空间。在安装钢筋笼的时候，应提前绑定砂浆垫块，安装时，需要将其与钻孔对准，在吊直扶稳的情况下，慢慢地放进去。2.2.5浇筑混凝土在做好以上工序之后，就应该浇筑混凝土。在浇筑混凝土的时候，应该根据施工的相关要求进行，保证施工的合理性，且水下的混凝土浇筑必须保证其连续性，不能够停下，在灌注的时候，应该及时拆除深埋导管，其深度应该在2～6m之间，需要经常探测孔内混凝土的位置，及时调整导管深埋，避免出现导管埋藏过浅或者太深的情况，从而导致质量出现问题。当混凝土灌注和规定标高接近的时候，应该及时检测，控制灌入量，一般情况下应该比设计桩顶高0.5～1m，这样能够保证桩头破除之后的硂质量。如果在雨天浇筑混凝土，那么应该控制雨水，绝不能让雨水进入到钻孔中去，及时排出雨水。必须对制作完毕的钻孔灌注桩进行养护，比如采用隔膜或者是喷洒防护剂等保护刚灌注完毕的混凝土，使混凝土迅速凝固成型等，最终促成钻孔灌注桩的完整施工。3.灌注桩常见质量事故预防及处理路桥工程中钻孔和灌注是重点，要严格注意钻孔偏差、卡钻、桩体混凝土不连续等问题。因为任一环节产生问题，都会影响整体质量，因此必须严格控制。这里对灌注桩容易出现的事故进行简单介绍。3.1初灌时埋管深度达不到规范值我国JGJ94-94规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为300-5O0mm，初灌时导管埋深应妻800mm。在计算硅的初灌量时，个别施工单位只计算了1.3m桩长所需的硷量，漏算导管内积存的硅量，初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。另一方面，施工单位准备的导管长度规格太少，安装导管时配管困难，有时导管低至孔底的距离偏大，而导管安装人员没有及时把实际距离通知硅灌注班，形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。初灌硅量V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度、孔内泥浆密度进行计算,且01VVV201.2*1.3/4VD0V为l.3m桩长的硅量(单位:m3)；1.2为桩的理论充盈系数；D为设计桩径(m)。3.2堵管水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土，若因故推迟灌注混凝土，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚,并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。造成原因:导管堵塞多数是发生在开始灌硅的时候，也有少数是在浇灌中途发生的，原因有下列几方面:(l)导管变形或内壁有混凝土硬结，影响隔水塞通过。(2)隔水塞上没有先浇水泥砂浆，而混凝土的粘聚性又不太好，在搅拌储料斗或提吊料斗中的初存量混凝土时，漏斗中的混凝土离析，粗骨料卡入隔水塞或在隔水塞上架桥。(3)混凝土品质差，例如:硅中混有大块石、卷曲的铁丝或其他杂物，造成堵塞；混凝土极易离析，在导管内下落过程中浆体即与石子分离,石子集中而堵塞导管;混凝土较干稠，坍落度小。(4)初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长、灌注过程灌注导管埋深过大而卡管；导管进水造成混凝土离析等。防治措施：灌注导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水灌注导管底部至孔底的距离应为300-50Omm,在灌浆设备的初灌量足够的条件下,应尽可能取大值。使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18一22cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于4Omm。为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。如果中途卡管需拔出导管才能处理,否则会形成断桩,按处理断桩的办法处理。4.结束语路桥工程直接决定了我国的交通能否顺利运行，也是我国基础经济建设的重要组成。市场竞争的加剧，工程数量的增长，也导致了各种质量问题。桩基础又是桥梁工程的关键，更需要高质量的开展。其中钻孔灌注桩由于优势显著，在路桥工程中应用极其广泛。虽然钻孔灌注桩施工的相关工艺已经比较成熟，但是由于受到地质条件的影响比较大，很容易出现施工质量问题，甚至会导致安全事故的出现，带来严重的损失，所以在施工的时候，必须根据需要做好技术管理和质量控制工作，消除隐患，提高施工质量。参考文献[1]廖志清.论桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J].中国水运，2012，12（12）:221-222[2]孙文庆，赵岩松.刍议路桥施工中钻孔灌注桩技术的应用[J].工程技术，2014，9:204[3]熊许科，范南统.论桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J].科技与创新,2015,10:137-138[4]陈祝文.桥梁工程深水桩基础钻孔灌注桩施工技术研究[J].科技展望，2015,2:36