桥梁钻孔灌注

桥梁钻孔灌注（精选12篇）

桥梁钻孔灌注 篇1

1 概述。

在桥梁结构中, 钻孔灌注桩作为一种基础形式, 以其适应性强、成本适中、施工简便等特点, 将被广泛地应用于公路桥梁及其他领域。灌注桩属于隐蔽荛, 但由于影响灌注桩施工质量的因素较多, 对其施工过程每一环节都必须严格要求, 对各种影响因素必须详细考虑。对其施工工艺和质量控制做详细阐述。

2 钻孔前的准备工作。

钻孔前的准备工作主要包括桩位放样, 整理平整场地, 布设施工便道, 设置供电及供水系统, 制作和埋设护筒, 制作钻孔架, 泥浆的制备和准备钻孔机具等。2.1场地整理。施工前, 施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台;桩基处在旱地时, 清除杂物后夯实密实即可。2.2护筒设置。我单位在运一山线高速公路桥梁钻孔桩均使用钢护筒, 采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度, 防止变形, 在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为120mm和10mm, 根据钻孔桩直径, 我们所做的护筒直么为145cm和125cm。护筒埋设时, 其轴线对准测量所标出的桩位中心, 护筒周围和护筒底接触紧密, 保证其位置偏差不大于5cm, 倾斜度不大于1%。2.3泥浆的制作。制浆前, 先把黏土尽量打碎, 使其在搅拌中容易成浆, 缩短成浆时间, 提高泥浆质量。制浆时, 可将打碎的黏土直接投入筒内, 使用冲击罐冲击制浆, 待黏土已冲搅成泥浆时, 即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存, 以便随时补充孔内泥浆。2.4钻机就位。埋设好护筒后, 即可进行钻机就位, 本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时, 只要使钻罐中心对准测量放样时所测设的桩位即可, 其对中误差不得大于5cm。

3 钻孔工艺。

3.1冲击钻钻孔工艺。3.1.1开钻前应注意的事项。开钻前, 在护筒内多加一些黏土, 地表土层松疏时, 还要混合加入一定数量的小片石, 然后注入泥浆和清水, 借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁, 以加固护筒角, 为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固, 必须等邻砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始开钻。冲击钻孔时宜用小冲程, 当孔底在炉筒脚下3mm后, 可根据实际情况适当加大冲程, 在钻孔桩上部淤泥段, 考虑采用冲抓钻, 一方面可防止坍孔, 另一方面可以适当加快施工进度。钻机安装处事先整平夯实, 以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻机必须固定牢固, 严禁在钻孔过程中钻机移位, 钻孔时, 随时察看到钢丝绳的回弹情况, 耳听钻锥的冲击声, 以判别孔底情况, 坚持勤松动, 少量松绳的原则。孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上, 以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁, 但要比护筒顶面低0.3m。防止泥浆溢出。冲击过程中勤抽渣, 勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况, 预防安全质量事故的发生。3.1.2抽渣时应注意的几个问题。a.及时向孔内补浆或补水, 如向孔内投放黏土自行造浆, 在抽渣后随着冲击投放黏土, 不宜一次放进很多, 防止黏结。b.抽渣筒放到孔底后, 要在孔底上, 下提放几次, 使其多进些钻渣, 然后提出。c.钻头刃口在钻井中不断磨损, 直径磨耗不得超过1.5cm, 每班开钻前检查钻头直径, 及时补焊, 不宜中途修补, 以免卡钻, 准备备用钻头, 轮换使用和修补。3.2回转钻钻孔工艺。3.2.1初钻。先启动泥浆泵和转盘, 使之空转一段时间, 待泥浆输进一定数量后, 方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速, 安全, 争取在最短时间内完成, 以免停钻时间过长, 增加孔底沉淀。3.2.2钻进时的操作要点。a.开始钻进时, 进尺应适当控制, 在护筒刃脚处, 应低档慢速钻进, 使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后, 可按土质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时, 可提起钻锥, 向孔中倒入黏土, 再放下钻锥倒转, 使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙, 稳住泥浆继续钻进。b.在黏土中钻进, 由于泥浆黏性大, 钻锥所受阻力也大, 易糊钻。易选用尖底钻锥, 中等转速, 大泵量, 稀泥浆钻进。c.在砂土或软土层钻进时, 易坍空孔。易选用平底钻锥。控制进尺, 低档慢速, 大泵量, 稠泥浆钻进。d.在轻亚黏土或黏土夹卵, 砾石层中钻进时, 因土层太硬, 会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象, 易使钻机超负荷而损坏, 宜采用低档慢速, 优质泥浆, 大泵量, 两级钻进的方法钻进。e.钻进过程中, 每进尺2-3m, 应检查钻孔直径和竖直度, 检查工具可用圆钢筋笼径D等于设计桩径, 高度3m-5m吊入孔内, 使钢筋笼中心与钻孔中心重合, 如上下各处均无挂阻, 则说明钻孔直径和紧直度符合要求。3.2.3检测和清孔。钻孔完成后, 必须检测孔深, 直径和倾斜度, 其中孔径和孔深须达到设计要求, 倾斜度不得大于1%, 清孔就是在吊放钢筋笼之前, 对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理, 做到孔内含泥量, 含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。3.2.4泥浆排放。对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆, 根据现场情况引入到适当地点进行处理, 以防止对河流及周围环境的污染。

4 钢筋笼的制作和吊装就位。

4.1材料。制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径需要符合设计图纸的规定, 其II级钢筋的力学性能符合《钢筋砼用热轧带肋钢筋》 (GB1499-91) 之规定, I级钢筋的力学性能符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》 (GB13013-91) 规定。4.2钢筋笼的安装。4.2.1为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求, 在其上、下端及中间每隔2m在一横截面上设置4个钢筋“耳环”。4.2.2钢筋笼吊装之前, 先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符, 主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物, 如突出尖石、树根等, 以确保钢筋笼的安装。4.2.3钢筋笼吊装时对准孔位, 尽量竖直轻放, 慢放, 遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落, 无效时, 立即停止下落, 查明原因后再安装。不允许高起猛落, 强行下入, 防止碰撞孔壁而引起坍塌。4.2.4入孔后牢固定位, 容许偏关差不大于5cm, 并使钢筋处于悬吊状态。

5 灌注水下混凝土。

5.1用直径20cm导管灌注水下混凝土, 仔细检查导管焊缝, 并做封闭水试验。5.2导管底部应高出孔底30-40cm, 埋入混凝土内深度2m-3m, 上端应设附着振动器, 提升速度要慢。5.3开管的混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度的要求, 开管前要备足相应的数量。5.4混凝土要连续灌注, 中断时间不超过3m IN, 灌注的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。5.5混凝土落度为18cm-22cm以离心堵管。5.6保证施工现场清洁。

6 清理桩头。

等桩头砼强度达到设计值的25%时, 立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高, 桩头砼采用人工手工凿除, 不能采用爆破或其他影响桩身质量的方法进行。

7 灌注成桩后发现的质量缺陷的处理。

7.1桩全长小于设计要求。这种缺陷可分为两类, 处理桩头后, 混凝土顶面高程小于设计要求, 钻孔底部沉积的虚碴在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计、嵌入基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。7.1.1桩顶高程小于设计要求的原因是混凝土灌注终孔时控制失误, 基坑开挖后进行钻孔村的接长。接长施工前, 先清理干净混凝土以上的浮碴和松散混凝土等, 将顶面人工凿修平整。而后在护筒防护下开挖接长部分的桩孔。7.1.2因钻孔桩底部沉积物未清理干净造成的桩全长小于设计现象处理的难度较大, 一般可以在重复设计单位同意的前提下, 采取钻孔底部压浆或者高压注浆处理。7.2桩体混凝土不连续。由于灌注过程中, 发现的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土, 混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题, 应积极与设计单位协调采取合理措施处理。7.2.1对于钻孔桩底部混凝土夹碴的情况, 采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。7.2.2桩体的少量夹层或不连续用小型冲击钻钻一系列小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物。清理后, 进行高压注浆处理。7.2.3对于夹层较为严重的, 在钻孔桩中心处钻一个直径75mm孔探明缺陷范围, 而后以钻孔桩中心为圆心, 采用冲击钻钻直径80-100cm的孔, 而后人工入孔清理, 清理结束后, 灌注高强混凝土。

责任编辑:魏玉新

桥梁钻孔灌注 篇2

钢筋笼在桥梁钻孔灌注桩施工中主要发挥固定的作用，确保灌注桩整体结构的稳定性、可靠性可以满足工程要求，在钢筋笼制作过程中需要按照相关工程标准，将套管和钢筋笼结构连接在一起，施工人员需要对连接端头进行矫直和c磨处理，以便于钢筋笼整体结构的质量和稳定性可以满足其使用要求。再者，钢筋笼制作过程中必须对其原材料质量进行控制与管理，确保原材料质量不会对钢筋笼的整体性能产生影响，在钢筋笼安装施工过程中一般都以吊装施工作为主要施工方法，所以要求监理人员必须对钢筋笼的运输、吊装施工进行全过程管理与控制。桥梁钻孔灌注桩施工中需要准备两套规格为150m的300mm导管，导管在连接过程中采用螺旋链接套方式，在施工中要通过试拼来确定其是否存在漏水等问题。

2水下混凝土灌注施工

铁路桥梁钻孔灌注桩基础施工研究 篇3

【关键词】铁路；桥梁；钻孔灌装；桩基施工

0.引言

在我国铁路事业的促进下使得铁路桥梁数量越来越多，这对相关施工技术也提出了一定的要求。由于钻孔灌注桩技术相对于其他技术更具优势因此得到了普遍的应用。当然从实际施工来看若要保证桩基础施工的质量还需要对相关技术进一步完善，同时加强施工管理，对技术细节进行针对性分析，以此达到优化技术的目的，使技术水平得以提升。总之钻孔灌注桩技术为铁路桥梁桩基础施工带来了有力的技术支持，在不断深入完善的基础上该技术还将具备更大的发展空间。

1.钻孔灌注桩基础施工流程分析

钻孔灌注桩技术一般需要利用专门的机械进行钻孔或利用人力挖掘手段在地基中构建桩孔，然后利用钢筋笼及混凝土共同作用成桩。以护壁类型作为参考钻孔灌注桩又分为泥浆护壁法以及安全管法，以下对施工工艺流程进行阐述。

泥浆护壁法一般在冲击钻孔、冲抓钻孔的过程中均可使用。首先需要保持场地平整，然后结合施工需求对泥浆进行制备并埋设护筒，同时搭建工作平台，将钻机定位并进行安装，然后便可开始钻孔作业。在钻孔完成后对孔进行清理并观察成孔质量，将钢筋笼放下后利用混凝土进行灌注，完成以上步骤后对钻孔质量进行检查[1]。在整个过程中钻机是最为主要的设备，需要结合地质类型与钻孔机的实际使用范围来进行有效筛选。在钻孔机安装与定位的过程中需要进行稳定，防止出现倾斜、桩偏心的情况，若地层结构较软并且存在一定坡度可利用推土机先将其推平然后再利用钢板加固或采用枕木来保持其平衡。在实际施工过程中可能会出现桩位不准的情况，因此需要对中心位置进行确切的设定并以此为基础稳定同时装备钻孔机。一般情况下钻机位置偏差需控制在2公分范围内[2]。埋设护筒主要是防止孔壁出现坍塌，让钻孔成功率得到保证。通过使用护筒能够让孔内静水压力增大并且可对地表水进行隔离，同时可对钻头起到导向性作用。泥浆主要以水、粘土以及添加剂构成，利用泥浆能够让废渣保持悬浮态，同时可使钻头冷却并对钻具起到润滑作用使静水压力增大。另外泥浆形成的泥皮可防止孔内外出现渗流，也可起到保护钻孔的作用。在泥浆配制时要结合施工要求及施工环境对其稠度进行控制。钻孔作业是整个技术工艺当中最为核心的环节，作为最关键的步骤要求施工过程中需严格按要求实施才能够保证成孔质量，在钻孔时应当保持中线及垂直度处于要求状态下并压好护筒[3]。施工时需持续性地加入泥浆并进行抽渣作业，还需对成孔进行密切观察防止其出现偏离，依次按照规定顺序进行钻孔使孔桩彼此间不受到影响。钻孔完成后需及时清孔，一般采取吸泥机进行清孔，操作较为简便且清孔效果较为理想，需要注意的是在不稳定土层当中应当慎用吸泥机防止土层结构被破坏。在上述步骤均完成后需进行质量检查。安全管法实施流程与泥浆护壁法实施流程基本一致，无需填入泥浆以及清孔，在应用过程中需利用水准仪对垂直度进行测定。

综合来看钻孔灌注桩工艺与传统方法相比可适用于各种地基，并且施工震动幅度较小，施工噪音也可控制在较为理想的范围内，可通过该方法建造比预制桩直径大很多的桩。但需要注意的是钻孔灌注桩施工质量对于桩承受力的影响较大并且施工过程中混凝土质量比较难把握，相对而言成孔速度较慢且泥浆会对周边环境带来一定的影响。

2.钻孔灌注桩基础施工要点分析

为保证施工能够顺利进行就需要对钻孔设备进行有效筛选，常见的钻孔机器包括冲击钻机、回转钻机以及旋挖钻机等，其中冲击钻机主要用于卵石土、漂石土或岩层；回旋钻机则适用于黏土、粉土、砂土；旋挖钻机可用于砂性土、风化岩层以及砂卵石等土层[4]。通过筛选合适的钻机来保证成孔可顺利进行，除了筛选合适的设备外还需要结合实际环境对相关参数进行调整，在注桩之前应先进行试桩工艺性试验，最后再确定有效的方案。在实际钻孔过程中对钻孔顺序有着较为严格的限定，但也可结合实际情况进行灵活操作。例如某工程实施过程中采取了跳桩法进行，具体如下图所示：

图1 钻孔顺序

采用跳樁方式进行灌注作业可有效防止在短时间内于临近位位置进行钻孔，可让灌注桩的稳定性得到保证，混凝土强度达到要求后再于临近位进行施工从而保证成桩质量。护筒在整个施工过程中起到了定位、保护的作用，一般情况下主要利用钢护筒（由直径为6至14mm的钢板卷成）。护筒内径较钻孔直径更大，节长约为2至3米。为了让护筒中心竖直线与桩中心线吻合可采取十字护桩来对桩中心位置进行校正，控制其中心位置与设计位置偏差在0.5米范围内，且垂直偏离度不可超过1%[5]。对于钻孔质量而言泥浆性能起到了关键性的影响，泥浆属性主要包括相对密度、粘度、胶体率等，通常情况下相对密度越大将造成泥浆对孔壁的压力增大，让孔壁的稳定性得以增强，但同时会给清孔工作带来阻碍。例如在砂量较大的土层中由于其本身便可造浆，因此可对泥浆稠度进行适当降低，结合施工环境调节性能参数使钻孔得以顺利进行。在钻孔时需要对钻孔速度进行准确把握，在初步进行时先采取慢钻、轻压的方式进行注浆，当钻头达到护筒底部时可保持低转速暂停进尺从而形成泥皮护壁。当钻机处于正常工作时即加大转速进行钻压保持均匀状态进尺，当钻孔快形成时则需要控制转速并提升泥浆的注入量。

在成孔过程中可能会出现塌孔、缩径以及桩孔偏斜等情况，这将对成孔质量带来较大的影响，为了避免上述情况发生则需要采取相应的针对性措施来进行有效控制。为防止塌孔需要在回填土、松软层及流砂层钻进时对钻孔速度进行严格控制，若出现地下水位过高时可将护筒位置升高并加大水量，若出现地面障碍物时需进行彻底清理；一旦出现塌孔先应当辨别具体为止，在回填、捣实之后重新钻进；为防止缩径可利用带保径装置的钻头，保证钻头直径与成孔直径相匹配，若出现问题时需及时修复；为防止桩孔偏斜需要让施工场地处于平整状态下并保证钻机处于稳定状态下，在成孔时要对位置进行校正且不能使用弯曲的钻具。若钻孔已经偏斜则需要降低转速，通过慢速提升下降往复扫孔的方式来纠正偏斜。

3.结语

在铁路桥梁桩基基础构建过程中钻孔灌注桩技术是一种行之有效的技术，但是在实际应用的过程中需结合实际环境进行技术控制并注意工艺细节，在每个步骤上均可采取一定的手段进行优化，使技术工艺与施工要求相匹配。目前来看钻孔灌注桩技术依然还有着提升空间，在技术水平保持的情况下还需要对管理工作给予重视，使技术与管理均可达到施工要求，让施工质量得到保证。

【参考文献】

[1] 高锋金. 桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术浅析[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2011（07）

[2] 邢跃芹，翟真真. 浅议桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J]. 科技致富向导. 2011（15）

[3] 隋德海，郭井宽. 公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点探讨[J]. 中国新技术新产品. 2011（02）

[4] 曾发根，曾芳. 刍议桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J]. 中国新技术新产品. 2011（02）

桥梁钻孔灌注桩施工工艺 篇4

1、钻头转速

主要受外圆周线速度限制。根据国内外大口径钻进经验, 当钻头外圆周线速度小于2.5~3.5m/s时, 线速度变化对钻头切削阻力影响很小。当线速度超过2.5~3.5m/s时, 其阻力随线速度的增加而增大。钻头类型不同对线速度要求也不一样。国外推荐刮刀和牙轮钻头最经济线速度为1.9m/s, 而钢粒钻头则为1.0~1.4m/s。

2、钻压及清孔

在钻进中根据地层情况进行调整, 只有在合理范围内增加钻压才能取得较高的钻进效率。钻头钻进设计持力层深度后, 为保证灌注混凝土质量, 必须清除井内沉渣, 更换孔内浓浆。

3、冲洗液量

施工中常因泵量不足影响钻进速度, 使孔底岩粉增多回转阻力增大, 松散地层也会因为泵量过大而冲垮孔壁, 甚至导致事故。在非固结地层中钻进时, 如果冲洗液上返速度超过10m/min容易垮孔。

二、反循环回转钻孔灌注桩施工工艺

反循环包括泵吸反循环、气举反循环和射流反循环。桩基施工中常用泵吸反循环, 本文只对其进行介绍。

1、施工前的准备工作

护筒的埋设高度应满足孔内水位比地下水位高出2m的静水压力的条件, 并禁止护筒与井壁间串水和下沉。

反循环与正循环不同, 需配专用器具。

(1) 主动钻杆:常用与孔内钻杆口径相同的无缝钢管制作, 其长度大于孔内单杆钻杆, 外周用4根规格长度适宜的角钢焊成正方形断面。 (2) 钻杆:多数工程用内径为147~200mm、壁厚10~15mm的无缝钢管作钻杆。钻杆与接头一般采用焊接, 同时要求接头与钻杆通孔一致, 有法兰盘接头和牙嵌式法兰盘接头, 二者均用螺纹紧定。还有齿形插装式接头, 由专门厂家生产。

2、施工工艺

(1) 启动砂石泵:常用两种方法, 一种是利用真空泵的抽吸作用, 排除吸水管线及泵体内的空气, 形成负压, 使钻杆内的液体上升充满管线和砂石泵, 再启动砂石泵;二是注浆启动法, 利用另一台离心泵向砂石泵及其管线注满清水或泥浆, 之后启动砂石泵。待循环正常后即可开车钻进。 (2) 停泵:在加钻杆或暂停钻进或提升钻具前, 应停泵, 但停车后必须使砂石泵继续运转1~2mim, 使钻杆内的岩屑全部排到地表, 否则过早停泵, 会使钻渣回落在钻头入渣口内, 造成堵塞。

(3) 泵量:反循环钻进不仅要求冲洗液在钻杆内和钻头工作面有足够的流速使岩屑进入排渣口, 同时还应考虑对井壁的冲刷及节能等因素。有关经验资料表明, 钻杆内冲洗液上返速度为2~4m/s为宜, 孔底工作面冲洗液横向流速应达到0.3~0.5m/s;外环沿孔壁下流速度限制在0.02~0.04m/s, 最大不超过0.167m/s。

(4) 清孔:反循环钻进结束后一般不需专程捞渣, 如遇特殊情况, 则需专程捞渣, 直至合乎要求为止。

3、施工中的注意事项

(1) 反循环钻进管线系统一定连接牢固、严密、畅通, 各连接处需用胶垫或密封, 不得漏气, 不得有直角弯, 钻杆排渣管与砂石泵出口内径一致。 (2) 下钻时钻头应与孔底有一定距离, 防止沉渣堵塞进渣口。 (3) 砂石泵启动后有时反循环液流逐渐减少以至中断, 泵体及软管颤动, 说明钻头或软管中有卵石块堵塞或有漏气的地方, 应进行检查, 对各拐弯处先用手锤敲振, 如还不行可改为正循环送液或提钻检查。 (4) 储浆池容积应为钻孔容积的1.5~3倍, 保证有充足的浆液补给, 尤其漏失钻孔, 必须保证孔内液面高于地下水位2m以上。

三、无循环螺旋钻孔灌注桩施工工艺

1、施工前的准备工作

(1) 钻头:螺旋钻头根据翼片数量可分为双翼、三翼或四翼钻头, 工程使用中以双翼片居多。 (2) 钻杆:长螺旋钻进使用螺旋钻杆, 短螺旋钻进则使用圆钻杆;还有伸缩式钻杆。长螺旋钻进使用的螺旋钻杆不仅传递扭矩, 而且还是岩屑上返的通道, 同时起增加钻压作用。

2、钻进工艺

螺旋钻的实质是硬质合金全面钻进, 钻进工艺规程参数主要是压力和转数。

(1) 钻压:压力小, 钻头切削具不能切入岩层;压力大, 回转阻力大, 同时造成钻屑形成的速度超过其向上输出速度, 使岩屑在螺旋带上挤实堵塞, 影响钻进速度。在施工中常靠其动力头和钻具的重量进行自重加压钻进。 (2) 转数:螺旋钻进转数直接影响钻速与岩屑沿叶片的上返速度。小直径钻孔应以钻速为主, 常采用较高转数。对于大直径长螺旋钻具而言, 往往立足于输土效率, 保证岩屑沿螺旋叶片顺利上升的最低速度。 (3) 开始钻进或穿过软硬土层交界时, 应缓慢进尺, 保证钻具垂直, 在钻进含水量大的软塑黏土层时, 应尽量控制钻杆晃动, 防止扩径。 (4) 长螺旋钻杆与出土装置、导向滑轮的间隙不得大于钻杆外径的4%。出土装置的出土离地面高度应大于1.2m。 (5) 采用短螺旋钻孔时, 每次钻进深度应视情况合理掌握, 一般应控制在钻头长度的2、3左右, 砂层、粉土层可控制在0.8~1.2m;黏土、粉质黏土一般在0.6m以下, 甚至0.35~0.4m。 (6) 钻进不稳定地层, 应采用低转数钻进, 上钻前上下活动钻具, 以挤实孔壁, 需要时可投入少量黏泥球, 保护井壁。

结语

浅谈桥梁钻孔灌注桩的施工技术 篇5

随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域.但灌注桩属于隐蔽工程,大部分是在水下进行的`,影响灌注桩施工质量的因素很多,质量检查也比较困难,因此对其施工过程每一环节都必须严格要求,稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷本文就如何在各个施工环节中充分重视、精心施工、加强质量管理等问题进行探讨,期望通过与同行们相互交流,达到提高施工水平的目的.

作 者：王涌 韩飞 作者单位：王涌(青岛城建集团第一工程公司,山东,青岛,266000)

韩飞(青岛市市政公用工程质量监督站,山东,青岛,266000)

桥梁工程钻孔灌注桩施工技术研究 篇6

【关键词】钻孔灌注桩 施工技术 缺陷防治

一、施工阶段的技术控制

1.1施工工具、材料的确定和检查

在施工过程中，对于钻孔灌溉桩中的施工需要较多的专用机械，这样才能更好的是施工达标，符合质量要求，所以在施工中要严格对于这些机械和工具进行严格检查，禁止使用不符合规格的施工工具，禁止任何非专业人员改动施工工具。在施工现场，应为避免突发状况，准备备用工具。在施工进行之前，施工人员应严格检查施工工具的数量和质量，避免出现因施工工具不符合标准而造成的桥梁钻孔灌溉桩的质量问题。对灌注所需的原料也要进行检测，其过程先有施工单位进行质量检测，再送至专家工程师处进行检测，确保施工工具原料质量的无误。

1. 2埋设护筒

在对施工场地进行清理过后，要根据地质情况进行钻孔和埋设护筒。钻孔要避免孔壁的坍塌，因地下水的作用，钻孔中会遇到因为地下压力过大，发生流沙等现象，就需要埋设护筒。护筒厚 4mm，高 2. 0m要控制护筒的平面位置偏差不大于 5cm，倾斜度不大于 1%，在埋设护筒过程中，护筒高于地表 1. 0m。护筒可以适当的维持孔内静水和地下水压力平衡，从而稳固孔壁，避免坍塌。除此之外，埋设护筒还有利于确定钻头的位置，是一些后续工作的前提条件，是桥梁钻孔灌溉桩工程中不可缺少的重要环节。

1. 3 成孔

埋设护筒完毕，即可进行钻孔工序。钻孔时要对孔的深度、广度、位置、形状进行检查，控制比重在 1. 3 到 1. 5 之间，保证埋设的护筒始终高于地表 1. 0m。钻土所需要的泥浆是有水、粘土和添加剂组成，在钻孔中要控制泥浆的配置，泥浆配置较稀的话，会影响孔壁的牢固，配置过稠的话，会影响钻孔的进度，因此要掌握好泥浆配置的稀疏。钻孔时要在下钻地方 3cm 处进行测量，避免偏差过大，在不断测量的基础上进行纠正。钻孔时要不间断连续作业，避免发生孔裂等现象。

在钻孔过程结束后，应对孔洞进行清理，清孔一般进行 2 次，一次掏渣，一次换浆。在换浆过程中不可直接用清水换浆，应取孔内浆液，提取其密度，在此基础上，确定换浆密度小于 1. 25，含沙小于 8%。

1. 4 钢筋笼吊装

在钢材的规格质量达标的基础上，钢筋笼的制作必须是严格根据设计方案的要求来进行。假如钢筋笼的型号属于长骨架型，那么就应该进行分段操作，根据吊装以及运输的实际条件来确定钢筋笼所要分段的具体长度，这样可以以免钢筋笼在吊装或者运输的过程中出现变形。 将钢筋笼制备完成以后，必须要将钢筋笼底部、 顶部以及保护层的厚度的相关误差控制在±50 毫米、±20 毫米以及±20 毫米。 至于安装过程中所产生的误差也要适当控制，比如，倾斜度必须控制在±0.5%，而外径的误差范围在±10 毫米以及箍筋间距和主筋间距分别是±20 毫米和±10 毫米。应嚴格按照其规格要求制作，一级钢筋使用 T422 焊条，二级钢筋使用 T502 或 T506 焊条。在吊车安放钢筋笼的过程中，要注意钢筋笼的牢固，避免其上浮现象。每隔 2m 要进行安全设置。吊放过程中应避免与孔壁接触，垂直吊放，不可强行塞入或者偏离摆放，这些都会造成严重的质量问题。

1.5 灌注混凝土

混凝土的规格有严格的限制，严禁用不达标的混凝土进行灌注。混凝土的制作，必须首先在实验室严格根据设计方案所要求的强度进行预先测试，确定混凝土的配比比例是符合要求的，方可将调配好的混凝土运用于桥梁施工现场。在进行桥梁施工的混凝土灌注的时候，必须要保持连续性，避免任意中断。最终的灌注高度要在设计桩顶部 1 米之上。混凝土灌注在水下，使用平顺的导管进行灌注，在灌注之前，需对导管进行检测，确定导管密闭和抗压性能良好。在此基础上，导管和孔底距离应在一定距离之间，避免导管距孔底过近或过远，具体数值在 20cm到 40cm 之间。在灌溉过程中，也需要关注钢筋笼，避免其上浮。灌溉混凝土也需要连续不间断的完成，因此要做好提前的检测。灌注过程中也要注意灌注的速度，过快会引起坍塌，过慢则会影响进度。

二、常见缺陷及其防治措施

在桥梁钻孔灌溉桩工程中，会出现的问题较多也较复杂，其主要愿因多是因施工过程中的失误和施工工具原料的不达标造成的。在遇到的问题中，以下 3 个较为常见，即坍孔、卡钻、钢筋笼上浮。

2. 1 坍孔

坍孔的原因有当地地质疏松、穿孔时护筒的位置摆放不牢或者护筒质量不过关、钻孔速度过快，泥浆过稀等。其产生原因主要因为在施工过程中的纰漏，遇到坍塌问题，需要先确定其原因，再根据原因进行补救。在施工过程中发生坍塌的时候，应立即停止并对症入药。若坍塌发生较为严重，要舍弃坍塌的孔位，采用合适比例的泥浆进行填补，并在其他地位进行重新选址。

2. 2 卡钻

卡钻孔壁内出现坚硬材质的物质、钻头等工具的老化。会发生在钻孔过程中，一般有三个解决办法： （ 1） 稀释泥浆的水泥比例，过稠的泥浆会影响钻机的工作效率，严重的会卡钻、掉钻。因此在发生卡钻的现象时，稀释泥浆可以利于工作的进行。（ 2） 更换更加强度的钻头。（ 3）当发生掉钻现象时，可用钢筋勾打捞，也可用电磁铁吸出。最后值得注意的是，在发现有卡钻现象发生时，不应当用力提出孔钻，应该先停机观察，在缓慢提出工具后尚且无法拔出的话，应将周围的泥质疏松，避免因为强拔造成掉钻现象。

2. 3 钢筋笼上浮

钢筋笼上浮的原因有钢筋笼制作不符合标准、安放过程中不牢固，安放完毕固定装置没有起到作用，或者是混凝土浇灌相隔时间过长，混凝土在钢筋笼中已经凝固成一层，从而使继续浇灌中无法进行汇合，造成孔内缝隙过大。解决此类问题，大概有三种途径： 1、严格要求钢筋笼的质量，在安放过程中把握好每一环节。2、在笼底加固，或者把钢筋笼固定在护孔上，并确定固定装置的准确无误。3、在灌注混凝土的时候，进行缓慢的灌注，避免因内部压力过大导致钢筋笼的上浮。

2.4 堵塞导管

出现导管堵塞的原因有很多，其中包括：机械出现故障而造成混凝土流动性差；导管出现漏水现象；导管下面部位与孔底的间距太小；隔水塞尺寸不合而导致失效等。 解决措施：在制作隔水塞的时候一定要注意尺寸要符合要求；在进行灌注操作的时候，如果由于隔水塞的尺寸不合或者混凝土的质量不合格所造成的堵塞，可以用比较硬的工具进行疏通，比如竹杠或者钢筋等。

2.5 孔斜

施工中发生孔斜主要是因为土层软硬度不够均匀而造成钻头受力不均；钻杆出现弯曲或者相关部件出现损耗；在钻孔过程中，如果遇到较大的石块或者木头，应该将其破碎后再继续进行操作；钻机的定期保养矫正也是很重要的。

三、结语

桥梁穿孔灌溉桩技术的过程虽复杂，出现的问题也比较复杂，对工程技术要求严格。但是只要确定机器和原料质量的合格，在施工中严谨，专注细节，就可以避免许多不必要的问题。在当今我国经济飞速发展的同时，科技也在日益进步，桥梁穿孔灌溉桩技术也不断完善。钻孔工具的改进，钻孔技术的更新，都将会促进穿孔灌溉桩技术的更加完备，当然这仍需要工程建设方面的人员的不断学习和努力。

【参考文献】

[1]陈皎. 关于桥梁钻孔灌注桩施工技术的分析[J]. 科技致富向导，2012（ 7） .

桥梁钻孔灌注桩施工质量控制 篇7

1 钻孔灌注桩施工技术的常见缺陷以及原因

具体来讲,桥梁工程施工过程中钻孔灌注桩施工技术常见的缺陷主要包括断桩、缩颈以及井壁坍塌等。其具体的产生原因主要包括以下内容。

1.1 断桩现象产生原因

具体来讲,在钻孔灌注桩的施工过程中出现断桩现象的原因主要包括以下因素。

(1)在钻孔灌注桩的施工过程中,由于在混凝土浇灌的过程中对于已经浇灌完成的混凝土的表面标高测量工作出现了失误,导致钻孔灌注桩施工过程中的导管买入土体的深度过低,出现导管难以拔出活着导管漏浆现象并最终形成夹层断桩。这种现象在钻孔灌注桩的后期施工过程中出现的有位频繁,忧郁超压力不大活着探测仪器不够精确等原因,施工人员很容易就将泥浆中混合的坍土层误认为混凝土表面,从而导致钻孔灌注桩施工过程中出现断桩现象。

(2)在钻孔灌注桩的施工过程中,由于导入管埋土体的深度过深或者混凝土浆液的灌注时间持续过长,导致混凝土结构的流动性下降出现凝固结硬现象,进而导致导管拔出时混凝土结构本身已经结硬无法顺利的随着导管的拔出而仍然保持自身的流动性并最终出现导管破损现象和断桩现象。

(3)在钻孔灌注桩的施工过程中,混凝土混合料的调配质量也是造成断桩现象的主要因素之一。具体来讲就是因为相关工作人员在混凝土混合料的配制以及搅拌过程中没有严格的进行实验,导致混凝土混合料出现坍落度波动较大的现象,进而致使混凝土混合料在灌注的过程中出现离析现象,导致混凝土初凝时间大大缩短并且造成导管堵塞,进而在导管拔出的过程中造成断桩现象。

(4)在钻孔灌注桩的施工过程中,井壁坍塌或者在浇灌混凝土的过程中出现了流砂等造成类泥砂性断桩也是造成钻孔灌注桩施工质量出现问题的主要原因之一,同时这种现象经常出现在施工管理工作质量不高的施工单位的施工过程中,给工程的经济利益、工程的施工质量以及工程的施工进度造成了非常严重的困扰。

1.2 缩颈现象产生原因

钻孔灌注桩施工技术的应用过程中出现缩颈现象的原因主要是忧郁钻孔过程中钻锥出现磨损现象活着焊补的不够及时,造成桩孔出现越往下直径范围越小的现象。同时钻孔过程中底层中遇到的膨胀软土、粘土或泥岩过多等,也会造成桩孔的缩颈现象。

1.3 井壁坍塌现象产生原因

桩孔形成以后浇筑灌水混凝土时候可能会发生井壁坍塌现象,一般来说如果坍塌现象较为严重时应立即采取相关施工工艺进行挽救。

2 梁工程施工过程中钻孔灌注桩施工技术质量控制措施

2.1 施工材料质量控制

一般来说钻孔灌注桩的施工材料包括混凝土原材料、水、石、砂以及添加剂等,施工单位应注意保证上述施工材料的品质性能符合桥梁工程的施工要求,保证混凝土混合料在钻孔灌注桩的施工过程中能得到性能和质量的双重控制,保证钻孔灌注桩施工技术的有效应用。具体来讲,施工单位应在钻孔灌注桩的施工材料中保证混凝土材料的卵石和是石子含泥量小于2%,加强对混凝土混合料中缓凝剂、水、石以及砂等多种材料的比例合理搭配控制,做好混凝土混合料的比例实验工作,在试验符合工程设计的要求以后才能继续进行钻孔灌注桩的施工工作。

2.2 钻孔施工质量控制

钻孔的质量直接关系着钻孔灌注桩技术的施工质量,施工单位应该在钻孔灌注桩施工过程中积极做好钻孔施工的质量控制工作,包括对桩孔施工顺序的控制、对桩孔垂直精度的控制以及对桩孔桩位、标高和深度的控制工作等。

具体来讲,施工单位首先应针对桩孔的施工顺序采取隔孔施工的顺序,防止因为桩孔之间距离过近造成的彼此混凝土浇灌过程中的干扰,造成钻孔灌注桩施工技术的施工质量下降。

其次,施工单位应针对桩孔垂直精度控制采取扩大钻机支撑面积使钻机运行更加稳定,在钻机的使用过程中随时抽检钻杆的垂直度以及在桩孔成型完毕后采取下放钢筋前做钻孔直径、钻孔斜度的超声波测试等方法保证桩孔的垂直度和精度符合工程设计的要求。

最后,施工单位应针对钻孔灌注桩施工过程中桩位、桩顶标高以及成孔深度的控制工作中采取护筒定位、检查地面标高以及钻杆留长等技术完成对上述施工内容和施工参数的控制工作。

2.3 混凝土浇筑质量控制

具体来讲,施工单位可以通过以下质量控制措施来完成对钻孔灌注桩施工过程中混凝土浇筑的质量控制工作。

(1)施工单位可在首批混凝土浇筑过程中适量增加混凝土混合料中水泥的含量或砂的含量,保证混凝土混合料的和易性以及流动性,使混凝土的浇筑过程更加简单易行。同时值得注意的是,施工单位应密切观察首批混凝土的初凝时间是否超过灌注全部混凝土所需要的时间,如果相比之下确实发生过早初凝的现象,应该在首批混凝土混合料加入适量的缓凝剂,常做好混凝土混合料中坍落度的检测工作并做好相关的记录。

(2)施工单位该及时准确地测定混凝土表面的上升高度,从而更加合理计算导管埋入土体的深度,确定导管拆卸的节数以做好导管的拆卸记录,防止因为导管拔出过早出现断桩现象,同时施工单位还应在混凝土表面进入钢筋笼一定深度以后及时将导管口控制在最小的埋入深度上,使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离后继续关注,防止钢筋笼被顶托上升。

3 结束语

综上所述,本文对桥梁工程施工过程中应用钻孔灌注桩技术常见的缺陷以及应该采取的质量控制措施进行了具体分析,施工单位应加强对施工人员的严格要求,加强对施工材料和施工机械的检查准备工作,保证钻孔灌注桩施工技术的应用得到有效的监测,保证桥梁工程的施工质量得到有效提升。

参考文献

[1]杨毅.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].中国高新技术企业,2009(9):158-159.

[2]刘德福.浅谈钻孔灌注桩桥梁的施工质量控制[J].民营科技,2011(12):301.

[3]马伟侠.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制关键浅谈[J].科技创新导报,2013(11):109.

浅谈桥梁钻孔灌注桩施工 篇8

某主桥钻孔灌注桩共96根, 直径1.5米16根, 直径2.5米80根, 总计6400米。其中27号墩共40根, 单根桩长65米;28号墩共40根, 单根桩长70米;26号墩共8棵, 单根桩长60米;29号墩共8棵, 单根桩长65米。主桥桩基所在地质基本以粘土、亚粘土交替分布, 并有少量砂土夹层。

2 钻孔灌注桩的施工顺序

主桥基桩及时开工和保质保量完成, 是确保全桥工期的关键。结合本工程的特点, 钻孔灌注桩的施工顺序考虑如下:

2.1 首先进行10#墩基桩施工。

2.2 在施工便桥和9#墩钻孔工作平台施工同时, 进行8#、7#墩基桩施工;9#墩钻孔平台施工完成后, 调配6～8台钻机进行9#墩基桩施工。

2.3 8#、10#边塔基桩施工完后, 钻机分别调配到7#和11#墩进行基桩施工。

3 钻孔桩护筒施工

3.1 护筒设计

钻孔桩设计桩径1.5m, 根据我公司以往在运河上施工的数座特大桥的经验, 护筒直径设定为1.8m。7#～8#、10#～11#墩为陆上桩, 护筒长度设定为3m, 采用8mm钢板卷制。9#墩钻孔桩为水中墩, 护筒长度设定为6m, 用10mm钢板卷制而成。

3.2 护筒施工

3.2.1 钢护筒在车间内分节加工, 每节长6米。

所有钢护筒采用60型振动锤进行振动下沉。为防止护筒变形, 护筒内设置多道临时米字型剪刀撑, 随着护筒的下沉, 及时把剪刀撑取出。

3.2.2 护筒施工。

9#墩钢护筒在钻孔平台上利用振动锤及导向设施来完成。依据桥位控制点, 用全站仪放出钢护筒 (即桩基位置) 的准确位置, 并在平台上设桩位临时控制点。在沉设护筒时, 随时检查其平面位置, 发现偏移立即进行校正。为了控制钢护筒下沉垂直度, 导向架拟定5米高。钢护筒在导向架内振动下沉, 并在下沉过程中随时对护筒垂直度进行检查校正。

7#、8#、10#、11#墩处于陆地上, 钢护筒长度较短, 用振动锤直接下沉钢护筒, 不需要导向装置。下沉过程中, 用两台经纬仪进行护筒垂直度观测。如果出现较小倾斜, 可在下沉过程中用导链以反方向拉力进行纠正, 如果出现较大倾斜, 需拔出重新下沉。采用全站仪定出桩位中心和四个控制桩, 进行钢护筒平面位置控制。

4 钻孔灌注桩施工

根据我公司施工过黄河桥施工经验, 本桥基桩钻孔必须采用大型钻机, 正循环钻孔施工方法。为确保成孔质量, 在钻进过程中必须采取钻头配重减压、提高泥浆性能及水头压力等措施。

4.1 钻孔

4.1.1 钻机安装就位后, 底座和顶端应平稳、牢固, 在钻进过程中不致产生倾斜位移。钻机顶部的起吊滑轮转盘中心与钻孔中心保持在同一铅垂线上, 钻进过程中经常检查, 如有问题及时纠正。

4.1.2 钻进过程中采用增重减压钻进, 保持孔底承受的压力不超过钻具重量之和 (扣除浮力) 的80%, 以避免斜孔、弯孔和扩孔现象。

4.1.3 根据以往施工过几座黄河特大桥的钻孔施工经验, 成孔过程中, 必须做好泥浆的维护管理工作。每0.5小时测一次泥浆的稠度和相对密度。根据泥浆成分的变化分析孔内、护筒脚等部位的变化而做出相应的处理措施, 并密切注意运河流量与水位情况, 及时调整泥浆面位置。

4.2 清孔

成孔后, 提升钻头距孔底10～20cm, 空转钻头, 以相对密度较低 (1.03～1.1) 的低含砂率优质泥浆从钻杆内注入, 将钻孔内的悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出, 清孔时要保持孔内水头, 防止坍孔。清孔后, 孔口、孔中部和孔底提出的泥浆相对密度应在1.03～1.1, 粘度为17～20秒, 含砂率<2%;孔底沉淀土厚度不大于15cm。

4.3 制作、安装钢筋笼

根据设计要求, 钢筋笼主筋采用挤压套管连接技术进行连接。施工工艺为:施工时须首先清除钢筋连接位置的铁锈、油污、砂浆等附着物。端头若影响套筒安装, 必须矫直、修磨 (横肋严禁打磨) ;然后将钢筋插入钢套内, 插入深度应按对称定位标志确定;调整压钳, 使压模对准钢套筒表面的压痕标志, 并使压模压接方向与钢套筒轴线垂直;启动超高压泵径向加压, 达到预定压力并使压痕压至规定深度后, 即可卸压退模 (压接过程中应始终注意接头两端钢筋轴线保持一致) 。挤压套管连接技术使用前须进行试验, 合格后并经监理工程师认可方可使用。

钢筋笼和检测管先行分节制作, 制作在加工场地进行。钢筋笼每节长约12m。制作过程中, 注意把检测管与箍筋焊接牢固且位置准确。利用汽车将分节钢筋笼运至现场, 利用吊机现场吊装。首先下放第一节钢筋笼, 然后在检测管内注满清水, 随即下放第二节钢筋笼, 并组织专业钢筋工进行上下两节钢筋笼的挤压套管连接, 时间控制在0.5小时内, 连接完成后, 继续下放钢筋笼, 并用型钢临时固定, 然后再次在检测管注入清水。以后钢筋笼的安装重复以上程序。

4.4 导管

混凝土灌注采用2套300mm的导管, 每套长150米。导管采用螺旋连接套连接。吊装前应试拼, 并经试压 (压力1.7MPa) 确保不漏水。现场拼接时要保持密封圈无破损, 接头严密, 管轴顺直。

4.5 灌注水下混凝土

灌注混凝土前, 利用导管进行二次清孔, 对孔底沉淀层厚度、泥浆指标进行检测, 达到要求后, 立即灌注水下混凝土。

钻孔桩混凝土灌注时, 拟采用HZS-60型混凝土拌合站拌合, 一台50型或25型拌和站及1台200KW发电机备用。钻孔桩混凝土北岸采用3辆6m3混凝土罐车运输, 南岸配备2辆混凝土罐车。

为延缓混凝土初凝时间, 提高混凝土和易性, 混凝土掺加监理工程师认可的缓凝减水剂, 使混凝土初凝时间延至7～8小时, 115米桩在6小时内完成灌注。

灌注首批混凝土时, 导管下口距孔底距离宜保持在20～25cm, 导管埋入混凝土中深度大于1m。

混凝土灌注过程中, 随时控测混凝土顶面高程, 导管埋深控制在3m左右, 混凝土连续灌注, 并防止导管内形成空气囊。当混凝土面接近钢筋笼时, 要使导管保持较大的埋深, 并放慢灌注速度, 以减小混凝土的冲击力, 防止钢筋笼上浮。当混凝土进入钢筋笼一定深度后, 应适当提升导管, 使钢筋笼在导管下口有一定的埋深。

在最后灌注时, 要核对混凝土的灌注量, 使混凝土产生较大的冲击力, 以增加混凝土的压力, 提高混凝土密实性。为了保证桩头混凝土质量, 最后灌注时导管在1～2米范围内上下移动, 桩顶超灌1m左右的混凝土。

为了减少后期桩头破除的难度, 混凝土灌注桩灌注完成后, 及时用特制吸浆泵系统进行超灌混凝土水泥浆的排除, 但注意桩顶以上50cm内混凝土不得挠动。

5 混凝土灌注桩检测

混凝土灌注桩超灌混凝土经吸浆泵处理后, 及时进行骨料清除。当桩混凝土达到一定强度后, 即可进行混凝土灌注桩超声波检测, 确定混凝土灌注桩质量。检测顺序:AB→BC→CA。

由于主桥墩桩位排列较密, 万一灌注桩发生质量事故, 不宜补桩。要求施工中必须谨慎, 强化管理, 加强对各个施工环节的控制, 保证各个环节均达到规范和质量标准要求, 确保成桩质量全部合格。

6 结语

总之, 钻孔灌注桩是桥梁施工的关键, 虽然钻孔灌注桩施工经验的日趋成熟, 检测手段也得到进一步完善, 但其较大难度的施工依旧是工程界关注的问题, 需要同仁继续研究探索。

摘要：本文以某桥梁的施工为例, 就其中的钻孔灌注桩施工工程从钻孔灌注桩的施工顺序、钻孔桩护筒施工、钻孔灌注桩施工以及混凝土灌注桩检测等方面进行了详细的阐述, 以供参考。

关键词：桥梁,钻孔灌注桩,施工

参考文献

[1]韩剑光.浅谈钻孔桩基础的施工监理[A]海南省公路学会2003年学术交流会论文集[C], 2003.

[2]叶民出.浅析公路工程监理计量工作中常出现的问题[A]海南省公路学会2004年学术交流会论文集[C], 2004.

岩溶地区桥梁钻孔灌注桩施工实践 篇9

关键词：岩溶地区,钻孔灌注桩,施工实践

我国南方的岩溶地貌分布广、面积大, 是世界上最大的岩溶区之一。如西南区的云南、贵州、四川, 华南区的湖南、广西, 东北区的辽宁等省都有大面积的岩溶地层[1], 地质构造极为复杂。

岩溶 (又称喀斯特) 是指可溶性岩层, 如碳酸岩类岩层、硫酸类岩层、卤素类岩层等受水的化学和物理作用产生的沟槽、裂隙和空洞, 以及由于空洞顶板塌落使地面产生陷穴、洼池等类现象和作用的总称[2]。

岩溶的主要形态有溶洞、溶沟、溶槽、裂隙、暗河、石芽、漏斗及钟乳石等, 是可溶性岩受水的化学和物理作用的结果。覆盖在岩溶面上的冲积、洪积层, 在地表水下渗或地下水升降变化的情况下, 土颗粒沿岩溶、洞穴裂隙活动, 使上层土形成空洞而形成土洞。土洞其下基岩必有岩溶水通道, 土洞常分布于溶沟西侧和落水洞、石芽上口等位置。这些地区地表以下溶洞、溶隙、溶孔密布, 并且由于岩溶分布区常位于丘陵地带, 地形起伏较大。当桥梁采用钻孔灌注桩基础时, 要在岩溶地层中成孔, 岩溶区复杂的地质条件给钻孔灌注桩的施工带来了极大的困难, 如洛湛铁路邵永段的芦洪市特大桥[3]、泗水塘大桥[4]、武广客运专线武汉市江夏区境内的仙人湖特大桥[5]、广州市境内的广和大桥[6]等。

溶洞是岩溶的主要表现形式, 在桩基础施工中会经常遇到。由于受到检测技术和施工环境的影响, 桩基础施工前溶洞的大小、分布、走向等地质资料反映往往不可能十分准确, 以致造成溶洞的处理一直是桥梁钻孔桩基础施工中的技术难题, 并且事故的出现往往非常突然, 很容易漏浆导致孔内水头迅速下降, 使上覆土层因压力差作用而塌孔、垮孔, 甚至引起地面大面积坍塌、钻机倾倒等严重事故。在施工中还经常出现因处理不当或不及时而导致延误工期、增加投资的现象。

本文结合塘渡口二桥以及多年的工作实践, 分析研究岩溶区钻孔灌注桩钻孔施工中易产生的质量事故以及处理方法, 供工程实践参考。

1岩溶区地质特点和工程特点

1.1 地质特点

从桩基的施工角度来看, 岩溶地层的地质特点如下:

1) 以基岩为持力层的桩基, 其桩尖下可能存在勘探时未被发现的溶洞, 若洞顶厚度不大, 则对桩基本身及桩基施工安全带来潜在的危险。

2) 可溶性岩石主要是石灰岩和白云岩, 由于具有较高的强度, 因而导致钻进成孔难度大, 若遇溶洞极易引起施工事故。

3) 岩溶地区的基岩起伏大, 使很多桩基存在临空面。此外, 由于岩溶地区的地下水丰富, 钻孔时涌水量大, 给桩基施工和混凝土灌注都带来一定难度。

4) 覆盖在岩溶面上的冲积、洪积层, 在地表水下渗或地下水升降变化的情况下, 土颗粒沿岩溶、洞穴裂隙活动, 使上层土形成空洞进而形成土洞。土洞其下基岩必有岩溶水通道, 土洞常分布于溶沟西侧和落水洞、石芽上口等位置。土洞具有埋藏浅、分布密、发育快和顶板强度低等特点, 对桩基的稳定性影响较大。

1.2 工程特点

与非岩溶地区比较, 岩溶地区钻孔灌注桩施工有以下几个方面的特点:

1) 当覆盖层为流塑状淤泥、流砂, 或者石灰岩本身存在大量裂隙、空洞时, 在钻孔过程中极易塌孔, 严重者会造成地面沉陷, 使施工钻机掉至孔内。因此, 在成孔过程中易发生塌孔、卡钻、掉钻、埋钻等成孔事故。

2) 由于溶洞及溶蚀发育, 导致岩面起伏不平, 岩内溶洞、溶隙、溶槽发育, 成孔过程中极易出现斜孔、弯孔, 同时也易出现漏水、漏浆、涌砂等现象。

3) 清孔难度大, 清孔过程中泥浆性能指标控制不好, 易发生漏浆、塌孔事故。在钻孔施工中或清孔停止时, 溶洞内已形成的护壁往往由于负压释放, 使护壁失稳坍塌, 产生塌孔。

2施工要点

2.1 钢护筒的施工

为了保证钻进施工质量和施工安全, 平台的搭设和施工是前提。如发现大型溶洞时, 钢护筒施工是能否顺利通过溶洞的关键。钢护筒的施工质量包括:

1) 保证钢护筒安装的正确位置;

2) 钢护筒一般要下放至岩面;

3) 在钻进时要防止孔斜并减少与岩面接触空隙。

2.2 钻孔施工

1) 钻机选型。

破除溶洞顶板时宜选用回转钻机。覆盖层钻孔以及岩面倾斜较小且表面较完整的过渡段钻孔施工时, 宜选用气举反循环回转钻机。岩面起伏、倾斜较大, 或岩面倾斜较小, 但破碎严重, 或岩石表面破碎, 且有溶蚀沟槽时, 最好选用冲击钻机施工。进入溶洞后, 若溶洞空间较大, 或溶洞内有溶沟、溶槽, 选用回转钻机。若溶洞较小但底板岩面倾斜较大, 或溶洞内为陡坎或半边溶洞, 或溶洞内有石柱或石笋时, 选用冲击钻进行施工, 效果较好。

2) 备浆。

采用优质膨润土泥浆。泥浆配比为:水100%, 膨润土为水重的6%～8%, 外加剂NaOH为土重的3%。泥浆的技术指标为:比重应大于1.4 g/cm3, 相对密度1.06 g/cm3～1.11 g/cm3, 粘度21 s～28 s, 含砂率4%, pH值8～11。对于泥浆的技术指标, 要根据桩基工程的具体情况确定, 如文献[7]规定:相对密度为1.30～1.45, 粘度25 s～28 s, 胶体率大于95%, pH值8～10。文献[8]的泥浆指标为:相对密度1.2～1.4, 粘度22 s～30 s, 含砂率小于4%, 胶体率大于95%。

3) 钻进。

在岩溶区钻孔施工中, 过渡段、破除溶洞顶板及穿越溶洞等是关键工序。过渡段容易出现刃脚塌孔、重复漏砂等事故。破除溶洞顶板时, 容易出现水头液面突然下降、断钻、卡钻或钢丝绳断裂等事故。穿越溶洞时, 容易产生偏孔。由于在岩溶区钻孔存在诸多不确定因素, 因此, 施工时应在组织、技术、材料等方面作好充分的准备, 对钻进过程严加控制。

4) 清孔。

采用二次清孔法, 即在钻进成孔后, 利用气举反循环钻机直接进行第一次清孔。第二次清孔在混凝土浇筑之前进行, 利用空压机刚性气管通气进行内吸清孔。

2.3 应注意的问题

1) 冲程。

钻孔进入岩层后, 要根据岩石的硬度情况来确定冲击钻的冲程。若岩石强度较低, 冲程可略高, 反之则冲程应略低。对于溶洞, 在穿越溶洞顶板时, 要采取低冲程进尺, 防止打空锤。

2) 投放黏土和片石。

对于溶槽、溶沟、裂隙等, 可采取投放片石、碎石夹黏土, 或投入整袋水泥堵塞, 起到护壁作用, 保证泥浆不流失, 使钻孔顺利通过岩溶区。

3) 及时补充泥浆。

对于溶洞, 在穿越溶洞顶板时, 除了要采取低冲程进尺, 防止打空锤外, 还要安排专人观察孔口液面, 一旦发现液面急剧下降, 说明溶洞顶板打穿, 要立即补泥浆, 并快速抛填足够的片石、碎石、黏土封堵, 待液面稳定后继续冲击。

3常见事故的处理

1) 漏浆的处理。

由于岩面不平, 岩层中溶洞、溶槽、裂隙等发育, 在钻孔过程中极易发生漏浆、塌孔等事故, 一旦发生漏浆或塌孔事故, 要迅速补给泥浆, 同时大量抛填黏土、片石、碎石, 用冲锤低冲程反复冲捣, 使片石、碎石黏土填堵溶槽、缝隙等部位。

大多数溶洞都是漏水、漏浆的, 漏浆主要有两种情况:a.慢漏浆;b.大漏浆。当基岩溶蚀面凹凸不平时, 冲至该层会出现慢漏浆。这种情况应先在护筒内回填黏土造浆堵漏, 并抛填片石, 采用小冲程冲进以防孔斜。另一种是击穿顶板后会发生大漏浆。这时应迅速提锤, 操作人员尽快离开钻机, 同时采用多个大泥浆泵进行补浆, 并用装载机投入事先准备好的黄泥片石包、水泥包强行堵漏防止塌孔, 直至泥浆面稳定。在漏浆处理中, 采用轻压小冲程, 使孔壁充分挤压密实, 而且要防止打空锤、掉锤和卡锤。

2) 斜孔弯孔。

当出现斜孔或弯孔后, 可回填片石、黏土重钻, 反复多次, 直至取直为止, 或灌注水下素混凝土至弯曲部分以上的一定高度, 待强度合格后重新施钻, 直至满足设计要求。

3) 掉钻卡钻。

当钻至溶洞顶部附近时, 采用小冲程逐渐将洞顶击穿, 防止卡钻。一旦发现泥浆面下降, 应迅速补水, 并回填黏土和片石, 待黏土和片石充分挤入溶洞内壁形成稳定护壁, 并且泥浆漏失现象全部消失后再进行正常钻进。

无论是回转钻或冲击钻都应布置防掉钻、卡钻的打捞环。打捞方法可采用自动打捞器、偏心钩、钢绳套及潜水工打捞等常规方法。卡钻严重时, 可采用振动爆破法处理。为了防止冲击钻钻头卡钻或因钢丝绳断裂使钻头掉进洞里, 在接近洞顶大约1 m时, 指挥操作人员采用冲锤低冲程缓慢冲进。如出现漏水、漏浆, 通过反复回填片石、黏土球, 反复慢速冲进, 直至破除整个顶板。

4) 沉渣超标。

若用冲击钻成孔, 可用打渣筒将孔底沉渣打尽, 用优质泥浆置换, 再采用专门清孔的气举反循环设备清孔;若是用气举反循环钻机施钻的, 则清孔更能保证质量。

4结语

1) 岩溶地区的复杂性给桥梁桩基础施工带来了一些施工技术方面的难题, 首先需要有准确的地质勘查资料。当然做到这一点不是一件容易的事情。如果地质资料没有反映出岩溶也不可掉以轻心, 仍然需要我们从施工方案、溶洞处理措施、溶洞处理材料等方面做好准备。因此, 桥梁桩基施工前应充分进行地质核对, 全面了解岩溶的分布和溶洞填充情况, 这样才能根据岩溶类型, 有针对性地制定相应的施工方案和防范措施。

2) 钻进过程中, 尽量采用钢护筒跟进至岩溶底部基岩, 以保证孔口稳定及施工安全、高效。同时, 特别注意钻机及钻头的磨耗情况, 并且加强施工组织管理, 制定切实可行的施工方案及安全质量保证措施, 此外还要制定和做好应急处理预案, 以防患未然。

参考文献

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[8]高军.岩溶地区钻孔灌注桩成孔方法的探讨[J].铁道建筑, 2007 (12) :25-27.

浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术 篇10

关键词：桥梁建设,承载能力,钻孔灌注桩

0 引言

随着现代化经济的发展, 科学技术的进步, 从而促进了我国桥梁施工技术的创新和完善。桥梁作为我国公路建设中的一部分, 在我国公路桥梁工程建设中扮演着重要的角色。钻孔灌注桩施工技术具有良好的承载能力和抗震性, 而且施工噪音较小, 还可以降低地基的沉降等, 所以, 桥梁钻孔灌注桩施工技术成为了桥梁施工中的重要技术。

1 钻孔灌注桩施工前的准备

1) 严格审查施工方案。在进行施工时, 要按照施工方案图纸的设计进行施工, 严格检验施工地质是否规范标准, 对现场实施勘察, 科学合理地按各个标准实施作业, 严格仔细地审核各项施工内容, 检查技术含量、安全系数是否达到施工的要求。在检查、审核的过程中, 若发现问题要进行及时地解决。

2) 严格检查施工前的准备工作。在进行施工前, 要对所使用的原材料和水源进行检查, 看是否符合施工的标准要求, 检查泥浆循环系统是否正常。另外, 还需要检查沉淀池和泥浆池是否达标, 对导管质量和承压能力进行检查, 对桩位的偏差进行测试, 对钻机使用前的情况进行检查, 以此来达到施工设计的要求, 还要对成孔时进、出泥浆的指标进行检查和调整。

2 桥梁钻孔灌注桩的施工技术要点

1) 埋设护筒。 (1) 通过使用全站仪进行坐标放样工作, 对桩中心的平面位置进行准确的确定, 将护筒放置到成孔内, 通过相应的移动使护筒中心与成孔中心点相对称, 通过使用水平尺具检查护筒的垂直度。 (2) 采用护筒驱动器将护筒压入到孔内, 然后对护筒周围填入适量和具有含水量的黏性土, 并且对其进行夯实作业, 以此确保护筒的垂直度, 避免泥浆产生位移和流失的现象。但是, 在进行施工的过程中, 要求护筒的内径高于钻头的直径, 按照施工的要求选取合适的尺寸, 按照施工的标准确定护筒的埋深程度。

2) 拌制护壁泥浆。在进行钻孔灌注桩作业时, 若有塌孔的发生, 就采用拌制护壁泥浆的方式进行处理, 以此来稳定钻孔内部的水位, 避免塌孔现象的产生。从根本上说, 拌制护壁泥浆, 就是通过使用泥浆和地下水位之间的压力差进行水压力的控制, 从而提高孔壁泥土的稳定性。由此可见, 在钻孔灌注桩的施工过程中, 拌制护壁泥浆具有重要的作用。但是, 泥浆的使用量难以控制。如果泥浆的使用量较小, 就会产生孔内壁坍塌的现象;如果泥浆使用量较大, 就会出现钻孔的堵塞现象。所以, 泥浆性能指标的选择对护壁泥浆具有重要的意义。

3) 钻孔顶进施工。在进行钻孔顶进施工的过程中, 要按照施工方案的设计标准进行钻机和泥浆参数的选择。 (1) 进行钻机安装时要确保底座和顶端的平稳性, 钻孔顶进施工中不允许出现沉陷、位移现象。施工时还需要根据安装设计的参数实施作业, 对施工中的各个参数要有专业的人员进行认真仔细做记录工作。 (2) 还可以采用电子进行钻孔顶进施工的控制, 采用人工的方式进行施工进程的观测, 从而保证成孔的垂直度。 (3) 在进行泥浆的拌制和加入的过程中, 禁止用水头冲刷孔壁, 防止孔壁坍塌的产生。然后, 根据施工地质的条件来确定钻孔顶进的进度, 如果地质是从硬土质层钻至软土质层, 可以适当的提高钻孔的进度, 反之降低钻孔的进度。 (4) 要时常对钻孔泥浆实施检测, 如果不符合施工的标准, 就需要进行及时的调整。对地层的变化进行监测, 对地层变化处进行检验, 看是否符合施工要求, 并且要与地质剖面图进行核对。

4) 混凝土灌筑。在进行混凝土灌注施工时, 一般使用混凝土运输车和拖式混凝土泵输送完成灌筑作业。 (1) 施工前, 要做好水密性和抗拉性的试验工作, 合格后才能进行施工作业。另外, 在混凝土的输送过程中, 要确保输送导管的接连密封性。 (2) 当混凝土拌合物输送到施工现场时, 要检查混凝土的均匀性和塌落度是否符合施工标准的要求, 若没有达到要求, 就需要进行再次均匀拌和, 反复进行。确保混凝土浇筑的连续性, 防止停滞和中断现象的产生。还要与设计标高的高度相比, 要求实际灌筑桩的顶面标高要高出一些, 这样就可以确保混凝土成型的强度。另外, 多余的部分要进行清除, 桩头的残余部分不能有松散层的出现。 (3) 在进行混凝土灌注过程中, 要对孔内溢出的水和泥浆进行清理, 将其引流到其他地方, 以此防止污染的产生。当完成混凝土浇筑施工后, 要求起拔导管的速度要均匀地进行, 以此产生断桩现象。然后, 对灌注桩顶的浮浆进行及时的处理。

3 结语

随着钻孔灌注桩施工技术不断地完善, 在我国公路桥梁工程中占有显著的地位。此施工技术不仅可以进一步提高桥梁的质量, 还可以确保桥梁的稳定性和安全性。由于钻孔灌注桩施工工序较为繁多, 并且影响因素也较多, 施工人员就应该严格要求水下混凝土施工, 避免质量事故的发生, 从而提高整个桥梁工程的质量。

参考文献

[1]向军.公路桥梁工程钻孔灌注桩施工技术[J].黑龙江交通科技, 2012, 51 (8) :76-77.

桥梁钻孔灌注 篇11

关键词桥梁;钻孔灌注桩;施工工艺;处理措施

中图分类号U445.4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)072-0082-02

1工程概况

某高速公路特大桥主桥全长2045m,本桥为全封闭、全立交,双向四车道高速公路桥,设计行车速度为120km/h。桥面宽度为:单幅0.5m(护栏)+12.0m(行车道)+1.0m(护栏)+0.5m(分割带)。单幅宽14.0m,全幅宽28.0m。特大桥主桥2号桥墩,地面高程为12.240m/12.621,里程桩号为K65+642.500/K65+648.500,桥面设计高程为41.540m/41.519m,施工水位20.580m。承台顶高程为7.162m,承台底为l.162m,基础为挖孔桩配承台,承台下有12根直径200era的挖孔桩,分三排布置,纵横间距均为5m。

2挖孔灌注桩主要施工工艺

2.1水上钢护筒施工技术

水上大型钢护简的下沉、拔除是一项大型水上起重和大型激振设备的操作施工。本桥钢护筒的打拔是用一台3000kN吊船,其副扒杆高42m,副钩吊重1000kN。本桥振动设备采用一台激振力为1350kN,需要动力150kW,由于振锤启动时需要电流大,配备两台总容里为461kW的发电机,与配套的电缆、配电盘,还有与振锤配套的大型夹持器、液压泵、操纵台等,通过夹持器把报锤和钢护简连接起来。并把振锤产生的激振能童有效地传给钢护筒,再由钢护筒传给四周土层,使土层产生液化,从而减少土层与钢护筒壁的摩阻力,使护简得以下沉或拔除。

2.1.1打拔施工

施工桥孔进行封航,3000kN吊船进入墩位附近,抛锚定位:

拔桩时先把减振器、振动锤、夹持器按顺序连接好,用吊船把它们昂起来;利用锚绳和吊船上卷扬机动力,对吊船进行移位,对准拔除钢护筒的中心位置.松吊钩把夹持与护筒进行连接:

激振起拔,刚开始激振时,对钢护筒既不加压,也不加拉,只是把激振力传给土层使其液化,经过十几分钟以后在激振的情况下给以拉拔力,如发现护筒己经开始微微上升,可继续激振和提升直至把护简提出水面,并超出施工平台;

如经过第一次激振和起拔护筒不动,这时可以停止振动休息20分钟左右.此时对振动及起重设备进行检查,并对振动设备和起吊中心是否垂直也一并检查调正。之后再作第二次激振和起拔,直至把钢护筒拔出;

钢护筒拔除后,连同振动设备悬吊在空中,可根据同一桥墩新补桩位移动吊船。在施工平台上的指挥人员指导下进行对位,事先己将新补桩位护筒下沉的导向设备安装完毕,使护筒沿着导向设备进入河床;

在不启动激振设备的情况下。依靠振动设备和钢护筒的重力,可使钢护筒进入河床几公寸到一米:在施工平臺上用红外测距仪测量护筒垂直度及桩位情况,必要时做一些调正:启动振锤在激振力及重力的共同作用下钢护简缓缓下沉,直至设计要求标高,正常情况下一般入土10em左右只需一个小时可完成;

解开夹持器与钢护筒的连接,振动设备悬吊空中,移动吊船作下一根钢护筒的拔出和新桩位护筒的下沉工作。

2.1.2钢护筒的制安及下沉

1)桩基护筒壁厚采用10—14mm钢板,分上下两节制造安装。每节长10m左右,在工地桩位上进行接长。护筒的基本节为2m左右在工厂完成,将基本节运至工地,在墩位平台上设临时工装,把基本节组焊成10m左右的上下节。护筒分上下节吊装就位,采用扒杆长为25m、吊装吨位为800—1000kN的水上浮吊来承担钢护筒安装接长任务,护简下沉采用2500kN(激震力)震动桩锤震动下沉。护筒吊装下沉程序:先在桩位吊放下节,在护筒对位固定后,上节护筒对齐下节,使上下节保持垂直状态进行焊接,护筒接长后,在自身重量作用下放松吊绳.护筒可下沉一定深度,然后将震动锤连同桩帽吊装到护简顶端,并连接妥当,采取间断震动方式,使护筒沿着导向滑道装置沉入河床,并使护筒刃脚进入不透水层为止。2)两岸陆地桩基钢护简共36根,每根长18—20m,直径1.5-2.0m,基本节在车间制做,完成后运往工地组焊成10m左右长度分两节下沉。在墩位首先测量定出桩位,安装护筒下沉导向设备,采用500kN吊机和2500kN震动锤展动下沉.先吊第一节护筒至桩上,在第一节护筒顶端接近地面时,起吊第二节护筒垂直与第一节电焊对接之后,继续将护筒下沉至不透水层为止,完成护筒下沉任务。

2.2桩基开挖施工技术

2.2.1桩基开挖

主航道水中每墩20根桩基,每墩设置6—7套挖孔设备。同步进行开挖。副航道水中每墩l2根桩基,每墩设置4—5套挖孔设备同步进行开挖。开挖的方法可根据土质岩石情况而定,对于淤泥、亚粘土、砂土层用铁锹、铁镐,对于全风化、强风化岩层采用风镐为主配合铁镐开挖.对于弱风化、微风化岩层用风钻打眼爆破开挖。

2.2.2出碴方式和使用设备

是采用带有动力的小型起吊扒杆,用一台0.5kW电动卷扬机放在吊架平台后部,既是动力设备又起到吊重时配重作用,整个架子采用直径30mm钢管或钢筋制成,轻便灵活,扒杆旋转幅度大于1800,每次出碴提升重量在巧。地以上,速度快、效率高、既安全又节约人力是一种较适用的小型提升设备。桩基内碴子出孔后装上平车,一部份通过便桥运到岸上,一部份装船运往市环保部门指定的弃碴地点。

2.2.3挖过程中的防护设备

水中桩基钢护筒下沉虽然已超过了河床覆盖层而进入到风化岩层,但由于桥位地质岩层大多为泥岩、砂岩,该岩性强度低,开挖后极易风化,为防止开挖过程中发生坍方和避免因开挖岩石爆破产生的振动使表面破坏,故在钢护筒以下采用随开挖随护壁的办法,确保了开挖的顺利进行及开挖人员的人身安全。在开挖中桩基孔要加大25ram,采用混凝土护壁,壁厚仓20ram一25mm,每次灌注高度为1.0m,随挖随护,起到良好的防护支撑作用。

2.3混凝土施工技术

本桥2号墩基础工程采用商品混凝土,直接运送到工地.再通过混凝土泵或吊机把混凝土灌注到位。桩基挖至设计标高经检查合格后,开始安装钢筋笼,钢筋笼在作业平台上分节绑扎成型,分节吊装电焊接长,钢筋笼的吊装采用在作业平台上设置的小型起重扒杆来完成,桩基混凝土可采用泵送入模灌注,人工进入混凝土工作面用插入式震捣器进行捣固,桩基混凝土灌注亦可采用在平台上设置搅拌机。

首先利用搭设好的平台,施放墩位,焊接导向架,利用浮吊吊装第一节钢护筒;在第一节钢护筒的基础上,吊装、焊接接长第二节钢护筒。接长时,严格控制护筒的垂直度;吊装震动打桩锤,震动下沉钢护筒,直至隔水层;将护筒内水抽干,人工配合风镐、风钻开挖,至钢护筒下端时,随开挖随护壁,土、石及混凝土吊运使用摇头扒杆进行;开挖至设计标高,经监理工程师检查合格后,下第一节钢筋笼并固定,然后吊装第二节钢筋笼,并与第一节钢筋笼焊接;灌注孔桩混凝土使用串筒进行,混凝土在平台上现场拌制。插入式振捣器振捣;灌注高程要略高于设计高程,以便凿除顶面混凝土浮浆时,能保证混凝土顶面符合设计要求;待一个墩孔桩施工完后,经检查合格后,进行下一步承台混凝土的施工。

2.4桩基检测技术

桩基混凝土灌注后,应对桩身混凝土质量进行检测.可以采用全部或局部检测的办法。可用动测法也可用钻孔抽芯的方法。本桥主桥墩大部份桩基是通过动测(小应变)

3钻孔灌注桩常见事故预防及处理措施

3.1防止钢筋骨架上浮的措施

1)使导管保持稍大的埋深,放慢灌注速度,以减小混凝土对钢筋笼的冲击力;2)当孔内混凝土面进入钢筋骨架1m一2m后。适当提升导管。减小导管埋置深度,增大钢筋骨架下部的埋置深度:

3.2坍孔的预防和处理

1)在松散粉碎砂土或流砂中钻进时,控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。2)水位变化过大时,采取升高护筒,增高水头,或用虹吸管、连通管等措施保证水头相对稳定。3)发生孔口坍塌时,可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻。4)如发生孔内坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上lm一2m,如有坍孔严重时全部回填,待回填物沉积密实后再行钻进。5)严格控制冲程高度。6)吊人钢筋骨架时对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。

3.3钻孔偏斜的预防和处理

1)安装钻机时要使底座水平、起重滑轮缘、钻锥中心和护筒中心三者在一条竖直线上,并经常检查校正。2)在有倾斜的软、硬地层钻进时低速钻进,或回填片、卵石冲平后再钻进。

3.4掉钻落物的预防措施和处理方法

1)零星铁件可用电磁铁吸取。较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞,然后在护筒El加盖。2)经常检查钻具、钢丝绳和联结装置。3)为便于打捞落锥,在冲击锥或其它类型的钻头预先焊打捞环、打捞杠,或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。

3.5扩孔和缩孔的预防和处理

1)若扩孔后继续坍塌影响钻进,按坍孔事故处理。2)为了防止缩孑L应及时修补磨损钻头,使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进,并复钻二三次;或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径,直径至使发生缩孔部位达到设计孔要求为止。

3.6梅花孔(或十字孔)的预防和处理

1)选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时掏渣。2)用低冲程时,每冲出一段换用高一些的冲程冲击,交替冲击修整孔形。3)出现梅花孔后,可用片石混合粘土回填钻孑L,重新沖击。

3.7卡钻的预防和处理

1)处理卡钻应先弄清情况,针对卡钻原因进行处理。宜待冲锥有松动后方可用力上提,不可盲动,以免造成越卡越紧。2)当为梅花卡钻时,若锥头向下有活动余地,可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度,有可能将钻提出。3)卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法,轻打卡点的石头,有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉人的石块落下。4)用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内,将冲锥勾住后,与大绳同时提动。或交替提动,并多次上下、左右摆动试探,有时能将冲锥提出。5)在打捞过程中,要继续搅拌泥浆,防止沉淀埋钻。6)用其他工具,如小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击,将卡锥的石块挤进孔壁,或把冲锥碰活动脱离卡点后,再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。7)用压缩空气管或高压水管下人孔内,对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候,使点松动后强行提出。8)使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。9)用以上的方法提丹卡锥无效时。可试用水下爆破提锥法。将防水炸药(少于lkg)放于孔内,沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆,震松卡锥,再用卷扬机和链滑车同时提拉。

4结语

浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术 篇12

关键词：桥梁,钻孔灌注桩,施工工艺

一、钻孔灌注桩施工前的准备工作

1、场地整理

施工前, 施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台:桩基处在旱地时, 清除杂物后夯压密实即可。

2、护筒设置

高速公路桥梁钻孔桩均使用钢护筒, 采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度, 防止变形, 在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为120mm和100mm。根据钻孔桩直径, 我们所做的护筒直径为145cm和125cm。护筒埋设时, 其轴线对准测量所标出的桩位中心, 护筒周围和护筒底接触紧密, 保证其位置偏差不大于5am, 倾斜度不大于l%。

3、泥浆的制作

制浆前, 先把黏土尽量打碎, 使其在搅拌中容易成浆, 缩短成浆时间, 提高泥浆质量。制浆时, 可将打碎的黏土直接投入护筒内, 使用冲击锥冲击制浆, 待黏土已冲搅成泥浆时, 即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导人钻孔外泥浆池贮存, 以便随时补充孔内泥浆。

4、钻机就位

埋设好护筒后, 即可进行钻机就位。本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时, 只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可, 其对中误差不得大于5cm。

二、钻孔灌注桩施工工艺

1、钻孔

(1) 开始钻孔时, 应稍提钻杆, 在护筒内打浆, 并开动泥浆泵进行循环, 待泥浆均匀后开始钻进。进尺要适当控制, 当钻至护筒底部时, 应低档慢速钻进, 使底脚处有坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时, 可提起钻头, 向孔内倒入粘土块, 再放入钻头倒转, 将胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙, 稳住泥浆后继续钻进。钻进过程中应经常注意地导变化, 每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样, 判断土层, 记入钻进记录表并与地质柱状图核对。经常检查护筒是否发生偏移和下沉, 并及时加以处理。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制, 随时填写钻孔施工记录, 交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。 (2) 钻孔过程中要保持孔内有1.5m-2m的水头高度, 并要防止板手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内, 损坏钻机钻头。钻进作业必须保持连续性, 升降锥头要平稳, 不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接杆时要力求迅速。 (3) 桩孔钻至设计标高后, 对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检测, 满足设计要求后报请监理工程师进行终孔检验, 并填写终孔检验记录。 (4) 钻孔作业的劳动组织:每台钻机每班配备操作人员6名, 其中指挥1人, 卷扬机司机1人, 电工兼记录员1人, 装拆钻杆及淘渣3人。

2、泥浆护壁

泥浆池采用钢板焊成矩形钢箱, 并设行走系统, 便于移动, 循环使用, 设置12m3容量3个。为了确保钻孔质量、钻孔时选用使用效果较好的膨润土作为制备泥浆的材料, 为提高泥浆的粘度和屈服值, 提高护壁的形成能力, 维护孔槽壁的稳定性。泥浆性能指标:相对密度ρ=1.05-1.20;含砂率≤4%;失水率≤25m L/30min;粘度:16-22s;胶体率≥96%。

3、清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣, 而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的上要因素之-。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣, 使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态, 再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔, 最终将桩孔内的沉渣清干净, 这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用, 我们可以看出, 泥浆的制备和清孔是确保钻孔灌注桩工程质量的关键环节。

钻到设计标高后即开始清孔作业, 采用泥浆替换法清孔, 分二次清孔。第一次在钻孔达到标高下放钢筋笼之前, 第二次在下完导管之后, 测孔内混渣回淤情况, 进行二次清孔。清孔完毕时要达到如下标准:泥浆比重在1.10～1.15之间, 含砂率在8%以内, 粘度为18～20s, 沉淀层厚度不大于15cm。清孔完毕后用检测笼测量孔径与垂直度, 桩径误差应不小于30mm, 不大于50mm, 垂直度偏差不大于0.5%, 如不合格应会同监理工程师进行处理 (洗孔或回填重钻) 。

4、钢筋笼的安装

(1) 为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求, 在其上、下端及中间每隔2m在一横截面上设置4个钢筋"耳环"。 (2) 钢筋笼吊装之前, 先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符, 主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物, 如突出尖石、树根等, 以确保钢筋笼的安装。 (3) 钢筋笼吊装时对准孔位, 尽量竖直轻放、慢放, 遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落, 无效时, 立即停止下落, 查明原因后再安装。不允许高起猛落, 强行下放, 防止碰撞孔壁而引起坍塌。 (4) 人孔后牢固定位, 容许偏差不大于5cm, 并使钢筋笼处于悬吊状态。

5、钻孔灌注水下混凝土

钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注, 混凝土的离析现象还会存在, 因此, 现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整, 为使每根桩的配合比都能正确无误, 在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性, 严格计量和测试管理, 并及时填入原始记录和制作试件。

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。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度, 混凝土坍落采用18cm-20cm, 并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m, 不宜大于5m和小于1m, 严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m-10m时, 应及时将坍落度调小至12cm-16cm, 以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中, 要控制好灌注工艺和操作, 抽动导管使混凝土面上升的力度要适中, 保证有程序的拔管和连续灌注, 升降的幅度不能过大, 如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁, 导致孔壁下坠或坍落, 桩身夹泥。在灌注过程中必须每灌注2-3 m左右测一次混凝土面上升的高度, 确定每段桩体的充盈系数, 《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录, 这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

6、桩头处理及桩身质量检查

灌注孔桩时, 砼面的高程应比设计高程高出80cm-100cm左右, 灌注完毕后即可抽掉泥浆, 挖除桩顶浮浆, 但必须留下20cm左右等砼完全凝固后再进行凿除, 以保证不扰动桩顶砼。凿除桩头过程中, 必须凿到合格砼。

成桩后施工承台前对孔桩进行一次无损检测, 以便对孔桩的成桩质量做到心中有数, 对有质量疑问的孔桩进行处理。

三、钻孔灌注桩施工中应注意问题

1、钻孔时, 为保持孔壁稳定, 防止坍孔, 应选好护壁泥浆, 粘度和密度必须符合要求;

护筒要埋深、埋牢、埋正, 护筒底部与周围要用粘土夯实, 防止外部水渗入孔内;开孔时保持钻具与护筒同心, 防止钻具撞击护筒;在松散的粘砂土层钻进时, 应适当控制钻进速度, 不宜过快;终孔后, 清孔和作灌注混凝土的准备时, 仍应保持足够的补水量, 保持孔内有一定的水位, 并尽量缩短成孔后间歇和浇筑混凝土时间。2、为防止偏孔, 施工前要做好场地平整、碾实工作;钻机安置就位要平整、稳固, 钻架要垂直;同时注意下好护筒, 选用性能好的泥浆;钻具要保持垂直度、刚度、同心度, 防止钻机跳动、钻杆晃动。3、为了保证钢筋笼安放位置正确, 作到不上浮、不偏, 吊放时要用2根50mm钢管将钢筋笼吊环叉住、卡牢;在钢筋笼四周上下应采取捆扎混凝土块导正措施;在混凝土灌注到钢筋笼下部时, 应放慢浇灌速度, 待混凝土进入钢筋笼2m后, 再加快灌注速度, 以保证钢筋笼轴线与钻孔轴线一致。4、桩混凝土灌注应选用合适的坍落度, 保证灌注顺利连续进行和混凝土的灌注质量。5、搞好钻孔施工管理, 作到文明施工。钻孔桩施工是工地文明、整洁的难点工序。施工中, 泥浆的生产、循环、沉淀物的清理、浆液的再生利用、废浆的处理等环节妥善处理好, 做到既能保证钻孔的进度, 又能保证场地的文明整洁。

结束语

在桥梁工程建设中, 桥梁钻孔灌注施工技术是一种比较常见的施工工艺, 但在常见的施工过程中也有很多问题值得我们注意和解决。因此, 加强和提高桥梁钻孔桩施工工艺是确保桥梁建设质量和发展有效途径。总之, 在桥梁钻孔桩旌工中的技术合理, 工艺得当, 层层把关才能建成高品质的工程

参考文献

[1]杨毅.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].中国高新技术企业, 2009, (9) .