论文部分内容阅读
[摘 要]钻孔灌注桩是桥梁中常采用的一种形式，其特点是适应性强，承载力大，施工简便，成本适中。本文结合工程实例详细探讨了桥梁钻孔灌注桩施工技术。
[关键词]市政桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；事故预防处理
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0158-01
1、工程概况
某大桥全长505米、北转东匝道109.27米、西转北匝道81.73米，桩基采用钻孔灌注桩端承桩基础，C25商品水下砼，桩长暂定为35m，桩径分100、150、180cm三种，单桩承载力分别为3000KN、10000KN、12000KN。
2、钻孔灌注桩施工技术分析
2.1 护筒制作和埋设
护筒采用8mm厚的钢板加工制作，高度1.5～2m，护筒内径比钻头直径大200～400mm。护筒要根据设计桩位中心线埋设，埋设深度1.2～1.5m，埋设后应复核校正，其偏差应不大于50mm。护筒要求焊接得坚实，不漏水并严格保证圆状，护筒顶端应留有出浆口。
按桩位将护筒放到人工已挖出的桩位孔内的正确位置（护筒中心与桩中心重合）将护筒周围泥土夯实，固定护筒。护筒埋设后平面位置偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。护筒高于地面0.3m。
2.2 泥浆制作
开孔时使用的泥浆用优质粘土制作，当钻孔至粘土层时可原土造浆，泥浆比重的控制：在一般地层采用1.0～1.25，在松散易坍地层采用1.2～1.6。泥浆粘度在一般地层为16～22秒；在松散易坍地层为19～28秒。泥浆含砂率不大于8%，胶体率不小于90%。施工中应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。
在适当位置挖坑砌筑容积为1m3的集浆池， 并砌筑泥浆沟与桩孔护筒出浆口互相连通，泥浆循环系统各部分均采用泥浆胶管连接相通， 并使用泥浆泵作为泥浆循环的动力。
泥浆循环为正循环，其循环路线是：净浆池的泥浆→桩孔底→护筒出浆口→集浆池→泥浆沉淀池→泥浆净化系统→净浆池→桩孔底。所有泥浆均采用管道输送至泥浆池进行二级过滤后，再送至净化系统集中处理，再生泥浆继续使用，土渣用车运走。
2.3 钻机钻孔施工
（1）钻孔准备工作
①清除落入护筒内所有杂物，如碎石、铁器、大块石和卵石等。
②复测护筒中心及倾斜，标出钻头中心位置。
（2）钻机就位
利用修筑的便道吊将钻机吊至工作平台就位，在封口平车上接头钻具，将钻头下放至钻孔面30cm左右位置上。
（3）钻进
①开始前利用钻机底座上千斤顶进行调平、固定。②开钻时，钻头离钻孔面约20～30cm，再开始低挡慢速减压钻进，并开动空压机开成反循环排渣。③钻孔时必须以各桩处的地质柱状图作为钻进工艺的依据，应根据不同地层，按相应的操作技术规定钻进。④在岩石中钻进时，由于钻头刃具磨损，钻进速度明显下降时，则必须起钻修复或更换钻头。⑤在任何情况下，如遇停钻，钻头都不得静置孔底，清水反循环也不应中断，应把钻头提离孔度到护筒内防止埋钻。⑥钻机钻进时，每个平台配置一台20m3/min的空气压缩机，供气及排渣所需。
（4）起钻
钻具拆卸时，先用浮吊移支转盘，利用钻架在封口平车上拆除钻具，将钻头吊放在封口平车上，然后用浮吊移动钻头。起钻时，提升速度不得太大，一般≤8m/分，防止钻头与井壁间产生活塞抽吸现象。起钻时也应随时注意起重表读数，如负荷明显增加，应接好钻杆与水龙头，扫孔并洗孔。
（5）清孔、检孔
钻孔完成后，经测量检验达到设计标高并经监理工程师和地质工程师确认基底岩样后，用钻机的气举循环排渣系统彻底清孔，吸出孔底沉渣。清孔并移走钻机之后，用伞形检孔器或者圆筒检孔器械配合倒锤法检查桩孔中心偏位，桩孔直径及桩孔垂直度。检孔后，将沉淀取样盒放入孔底，取样检查沉渣厚度。
（6）钻机移位
钻机底座架、钻头、钻杆移位均通过浮吊吊装称位，在移位过程中，尽量不要将钻机分解，以节约钻机拼装时间。
2.4 钢筋骨架的制作及安装
（1）钢筋骨架分节
钢筋骨架制作时视骨架长度的不同采取不同的节数，初步定每分节长度9.0～12.0m。分节骨架的纵向钢筋接长及箍筋均采取双面焊接，焊缝长度18cm。
（2）钢筋骨架制作
①钢筋及加劲筋圈均在钢筋车间制作，编号后分别存放。②钢筋骨架在工作平台上成型，用加劲筋成型法。保护层设置应使用“水泥砂浆环形体”。③钢筋接长：同一分节骨架的纵向主筋接头采取冷挤压接头连接，螺旋筋在现场单面焊接，焊缝长度按设计规范。
（3）超声波管埋设
在各节钢筋笼上埋设4根内径为50mm的超声波探测管（等间距布设），两节管连接采用焊接。
（4）钢筋骨架运输及安装
①钢筋骨架运输，在钢筋车间将已加工好的分节骨架运输至现场利用25t浮吊或40t吊“两点吊”起吊就位。②第二节骨架与第一节骨架接头采用冷剂压套筒连接，接头在工作平台最下层进行。③已接长的骨架下放就位，就位后在骨架上引出数根钢筋与平台焊连，防止浇基桩砼时钢筋笼上浮。
2.5 水下砼灌注
①混凝土由搅拌站运至现场经砼拖泵直接泵送，砼浇注强度按≥30m3/h控制。②使用单根导管（φ300）灌注水下砼。导管应置于砼钻孔中心，防止导管接头钩挂钢筋骨架。③浇注砼之前测量孔底标高，并探测沉渣厚度，如厚度超过规定，可由孔度高压射水或射风15分钟左右，使沉渣浮起，然后立即灌注砼。④用顶塞法开灌首批砼，避免首批砼浇注时卡管。⑤灌注中，使砼沿导管一侧注放，防止造成高压气塞而堵管。⑥灌注过程中，导管埋深应小于6m，大于2m。⑦灌注结束后的砼标高应比设计高1.0m左右，以保证桩头质量。 3、钻孔事故预防及处理
常见的钻孔（清孔）事故预防处理如下：
（1）钻孔偏斜
安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条直线上，并经常检查校正。钻架上设的导向架能控制钻杆上的提引三通，使其沿导向架中心钻进。钻杆、接头逐个检查，及时调正。未经调正的钻杆不能使用。倾斜过大的岩面（岩面高差超过1m时），需先填二片石找平，经冲击钻机处理后再用旋转钻机钻进。钻孔形成后，经检孔器查明钻孔偏斜的位置，钻机反复扫孔，使钻孔正直。
（2）掉落钻物
开钻前应清除孔内落物，在护筒口加盖。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。配备打捞工具，打捞在钻进过程中掉入的螺栓等铁件及钻头。
（3）扩孔和缩孔
在倾斜岩面（溶洞底板）和岩性不均的岩层中钻进时，严格按减压、低转速、慢进尺钻进，保持钻机在稳定状态下钻进，防止过分扩孔。经常检查外圈牙轮磨损状态，加强修补，必要时更换最外圈牙轮保证钻孔直径，防止缩孔。在软土中钻进时，要注意控制钻速和进尺速度，充分护壁，防止软土缩孔（主要针对45#墩）。
（4）卡钻
卡钻后不能强提，以免发生坍孔埋钻的严重事故，应摸清情况或局部提升，潜水用小型吸泥机吸泥，正、反方向小幅度转动钻机，或下专用工具局部提升，最后可用微型爆破局部震松钻头，恢复正常钻进。
（5）钻杆折断
不使用弯曲严重的钻杆，严格遵循操作规程，连接好每一个钻杆接头。在坚硬、复杂地层要仔细操作，严格控制进尺。经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏的要及时更换，维修。
如发生钻杆折断事故，应及时组织打捞。
4 结束语
本桥梁工程使用钻孔灌注桩施工达到了理想的施工效果，既保证了工程质量，又加快了施工进度的同时也没有增加施工成本，实现了预期的目标，值得推广应用。
参考文献
[1] 王谦.桥梁钻孔灌注桩施工技术常见问题与对策[J]. 中小企业管理与科技，2011，（19）.
[2] 余小江.桥梁钻孔灌注桩基础施工常见质量通病及防治[J]. 黑龙江交通科技，2013，36（3）.
作者简介
江冬霞，女，籍贯：河南省杞县，学历：本科，身份证号：410221198711093449。
[关键词]市政桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；事故预防处理
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）43-0158-01
1、工程概况
某大桥全长505米、北转东匝道109.27米、西转北匝道81.73米，桩基采用钻孔灌注桩端承桩基础，C25商品水下砼，桩长暂定为35m，桩径分100、150、180cm三种，单桩承载力分别为3000KN、10000KN、12000KN。
2、钻孔灌注桩施工技术分析
2.1 护筒制作和埋设
护筒采用8mm厚的钢板加工制作，高度1.5～2m，护筒内径比钻头直径大200～400mm。护筒要根据设计桩位中心线埋设，埋设深度1.2～1.5m，埋设后应复核校正，其偏差应不大于50mm。护筒要求焊接得坚实，不漏水并严格保证圆状，护筒顶端应留有出浆口。
按桩位将护筒放到人工已挖出的桩位孔内的正确位置（护筒中心与桩中心重合）将护筒周围泥土夯实，固定护筒。护筒埋设后平面位置偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。护筒高于地面0.3m。
2.2 泥浆制作
开孔时使用的泥浆用优质粘土制作，当钻孔至粘土层时可原土造浆，泥浆比重的控制：在一般地层采用1.0～1.25，在松散易坍地层采用1.2～1.6。泥浆粘度在一般地层为16～22秒；在松散易坍地层为19～28秒。泥浆含砂率不大于8%，胶体率不小于90%。施工中应经常测定泥浆比重、粘度、含砂率和胶体率。
在适当位置挖坑砌筑容积为1m3的集浆池， 并砌筑泥浆沟与桩孔护筒出浆口互相连通，泥浆循环系统各部分均采用泥浆胶管连接相通， 并使用泥浆泵作为泥浆循环的动力。
泥浆循环为正循环，其循环路线是：净浆池的泥浆→桩孔底→护筒出浆口→集浆池→泥浆沉淀池→泥浆净化系统→净浆池→桩孔底。所有泥浆均采用管道输送至泥浆池进行二级过滤后，再送至净化系统集中处理，再生泥浆继续使用，土渣用车运走。
2.3 钻机钻孔施工
（1）钻孔准备工作
①清除落入护筒内所有杂物，如碎石、铁器、大块石和卵石等。
②复测护筒中心及倾斜，标出钻头中心位置。
（2）钻机就位
利用修筑的便道吊将钻机吊至工作平台就位，在封口平车上接头钻具，将钻头下放至钻孔面30cm左右位置上。
（3）钻进
①开始前利用钻机底座上千斤顶进行调平、固定。②开钻时，钻头离钻孔面约20～30cm，再开始低挡慢速减压钻进，并开动空压机开成反循环排渣。③钻孔时必须以各桩处的地质柱状图作为钻进工艺的依据，应根据不同地层，按相应的操作技术规定钻进。④在岩石中钻进时，由于钻头刃具磨损，钻进速度明显下降时，则必须起钻修复或更换钻头。⑤在任何情况下，如遇停钻，钻头都不得静置孔底，清水反循环也不应中断，应把钻头提离孔度到护筒内防止埋钻。⑥钻机钻进时，每个平台配置一台20m3/min的空气压缩机，供气及排渣所需。
（4）起钻
钻具拆卸时，先用浮吊移支转盘，利用钻架在封口平车上拆除钻具，将钻头吊放在封口平车上，然后用浮吊移动钻头。起钻时，提升速度不得太大，一般≤8m/分，防止钻头与井壁间产生活塞抽吸现象。起钻时也应随时注意起重表读数，如负荷明显增加，应接好钻杆与水龙头，扫孔并洗孔。
（5）清孔、检孔
钻孔完成后，经测量检验达到设计标高并经监理工程师和地质工程师确认基底岩样后，用钻机的气举循环排渣系统彻底清孔，吸出孔底沉渣。清孔并移走钻机之后，用伞形检孔器或者圆筒检孔器械配合倒锤法检查桩孔中心偏位，桩孔直径及桩孔垂直度。检孔后，将沉淀取样盒放入孔底，取样检查沉渣厚度。
（6）钻机移位
钻机底座架、钻头、钻杆移位均通过浮吊吊装称位，在移位过程中，尽量不要将钻机分解，以节约钻机拼装时间。
2.4 钢筋骨架的制作及安装
（1）钢筋骨架分节
钢筋骨架制作时视骨架长度的不同采取不同的节数，初步定每分节长度9.0～12.0m。分节骨架的纵向钢筋接长及箍筋均采取双面焊接，焊缝长度18cm。
（2）钢筋骨架制作
①钢筋及加劲筋圈均在钢筋车间制作，编号后分别存放。②钢筋骨架在工作平台上成型，用加劲筋成型法。保护层设置应使用“水泥砂浆环形体”。③钢筋接长：同一分节骨架的纵向主筋接头采取冷挤压接头连接，螺旋筋在现场单面焊接，焊缝长度按设计规范。
（3）超声波管埋设
在各节钢筋笼上埋设4根内径为50mm的超声波探测管（等间距布设），两节管连接采用焊接。
（4）钢筋骨架运输及安装
①钢筋骨架运输，在钢筋车间将已加工好的分节骨架运输至现场利用25t浮吊或40t吊“两点吊”起吊就位。②第二节骨架与第一节骨架接头采用冷剂压套筒连接，接头在工作平台最下层进行。③已接长的骨架下放就位，就位后在骨架上引出数根钢筋与平台焊连，防止浇基桩砼时钢筋笼上浮。
2.5 水下砼灌注
①混凝土由搅拌站运至现场经砼拖泵直接泵送，砼浇注强度按≥30m3/h控制。②使用单根导管（φ300）灌注水下砼。导管应置于砼钻孔中心，防止导管接头钩挂钢筋骨架。③浇注砼之前测量孔底标高，并探测沉渣厚度，如厚度超过规定，可由孔度高压射水或射风15分钟左右，使沉渣浮起，然后立即灌注砼。④用顶塞法开灌首批砼，避免首批砼浇注时卡管。⑤灌注中，使砼沿导管一侧注放，防止造成高压气塞而堵管。⑥灌注过程中，导管埋深应小于6m，大于2m。⑦灌注结束后的砼标高应比设计高1.0m左右，以保证桩头质量。 3、钻孔事故预防及处理
常见的钻孔（清孔）事故预防处理如下：
（1）钻孔偏斜
安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条直线上，并经常检查校正。钻架上设的导向架能控制钻杆上的提引三通，使其沿导向架中心钻进。钻杆、接头逐个检查，及时调正。未经调正的钻杆不能使用。倾斜过大的岩面（岩面高差超过1m时），需先填二片石找平，经冲击钻机处理后再用旋转钻机钻进。钻孔形成后，经检孔器查明钻孔偏斜的位置，钻机反复扫孔，使钻孔正直。
（2）掉落钻物
开钻前应清除孔内落物，在护筒口加盖。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。配备打捞工具，打捞在钻进过程中掉入的螺栓等铁件及钻头。
（3）扩孔和缩孔
在倾斜岩面（溶洞底板）和岩性不均的岩层中钻进时，严格按减压、低转速、慢进尺钻进，保持钻机在稳定状态下钻进，防止过分扩孔。经常检查外圈牙轮磨损状态，加强修补，必要时更换最外圈牙轮保证钻孔直径，防止缩孔。在软土中钻进时，要注意控制钻速和进尺速度，充分护壁，防止软土缩孔（主要针对45#墩）。
（4）卡钻
卡钻后不能强提，以免发生坍孔埋钻的严重事故，应摸清情况或局部提升，潜水用小型吸泥机吸泥，正、反方向小幅度转动钻机，或下专用工具局部提升，最后可用微型爆破局部震松钻头，恢复正常钻进。
（5）钻杆折断
不使用弯曲严重的钻杆，严格遵循操作规程，连接好每一个钻杆接头。在坚硬、复杂地层要仔细操作，严格控制进尺。经常检查钻具各部分的磨损情况，损坏的要及时更换，维修。
如发生钻杆折断事故，应及时组织打捞。
4 结束语
本桥梁工程使用钻孔灌注桩施工达到了理想的施工效果，既保证了工程质量，又加快了施工进度的同时也没有增加施工成本，实现了预期的目标，值得推广应用。
参考文献
[1] 王谦.桥梁钻孔灌注桩施工技术常见问题与对策[J]. 中小企业管理与科技，2011，（19）.
[2] 余小江.桥梁钻孔灌注桩基础施工常见质量通病及防治[J]. 黑龙江交通科技，2013，36（3）.
作者简介
江冬霞，女，籍贯：河南省杞县，学历：本科，身份证号：410221198711093449。