深圳市路桥建设集团有限公司518000
摘要：随着我国经济速度快速发展，对于道路交通设施的建设规模也越来越大。桥梁作为道路交通设施中的一个重要组成部分，其施工工艺一直以来都受到了关注。钻孔灌注桩施工技术是桥梁施工技术的其中一种，本文主要分析了这种方法，并对钻孔灌注桩施工技术的应用作了具体的介绍，希望可以为相关人员提供参考。
关键词：桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；工程质量
引言：钻孔灌注桩技术在桥梁桩基施工当中应用的比较广泛，也是桥梁桩基关键施工技术，对桥梁工程整体施工质量保障有着积极作用。桩基施工方法有所不同，在施工中所使用的机具以及施工工艺也有着不同，在施工中就要充分重视钻孔灌注桩技术的科学应用，保障桩基施工质量。
1、钻孔灌注桩的作业方法及适用条件
钻孔灌注桩的作业方法及适用条件，钻孔灌注桩的三种作业方法分别是冲击钻法、回旋钻法、旋挖钻法。冲击钻机钻孔的钻头通常是十字形、管形，适用于粘性土、风化层、砂砾石、砂卵石以及密实卵石层，根据不同的情况调整冲击钻机的冲程。回转钻成孔，又称正反循环成孔，在泥浆护壁条件下，采用地质钻机，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩，可用于各种地质条件，各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法。旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土，反复循环而成孔，最大成孔直径可达1.5-4m，最大成孔深度为60-90m，可以满足各类大型基础施工的要求。具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少等优点。主要适用于砂土、粘性土、粉质土等土层施工。
2、桥梁桩基施工钻孔灌注桩准备工作实施
第一，施工组织审计准备工作。桥梁桩基施工当中钻孔灌注桩施工，要在准备工作完善后实施。桩基专项施工方案需突出重点及施工方法，要严格按照审核要求执行，施工前施工单位需向监理方报送施工组织文件，经总监理工程师批准后方可实施。
第二，测量定位。测量定位是关系到孔位的准确性、钻孔的垂直度以及控制基准面标高准确与否的关键环节，在具体操作中，要采取自检及监理人员复检、验收相结合的措施，将偏差严格控制在设计或规范允许的范围内（一般控制在+5cm范围内）。在测量放线中，应选用适宜精度的经纬仪及激光测距仪。充分发挥经纬仪对角度和激光测距仪对距离控制上的优势。桩位测量后。还要用钢尺和相邻的桩位进行校正，看所测距离与计算值是否一致，以杜绝错误的发生；桩位确定后，用长约300mm的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好保护。
第三，埋置护筒。准备工作中对埋置护筒方面也要加强质量控制。对护筒的制作要严格按照相应要求实施，保证护筒的坚固耐用以及不漏水等，通常护筒是采用薄钢板制作而成。护筒的主要起到固定桩位以及作钻孔导向作用，能有效保护孔口，避免孔口土层的坍塌，以及起到隔离孔内外表层水的作用。在对护筒进行埋置的时候，要注意几个方面的事项，保障护筒埋设平面位置的准确性，护筒的顶部标高要高出地下水位以及施工水位等。之后进行泥浆的制备工作。
3、钻孔灌注桩基础施工技术
3.1主要施工工艺流程
由于工程使用钻孔设备不同，施工工艺流程也不一样，通常主要以冲击钻或循环钻机成孔为主。其主要施工工艺流程为：施工准备→测定孔位→埋设护筒→测量、复核桩位→钻机就位→钻进成孔→提钻→第一次清孔→检孔→制作钢筋笼→吊装钢筋笼→拼装导管、料斗→第二次清孔→水下混凝土灌注→起拔导管成桩→钻机移位。
3.2施工前期准备工作
3.2.1施工方案
编制施工方案，并上报监理方审批后实施。
3.2.2测量定位
（1）开工前，对设计单位移交的导线点、永久水准点进行复测，根据监理工程师批复使用的控制点，进行桩位和高程放样，然后报请监理工程师检查，签字确认后方可施工。
（2）对测量控制点设置明显标识，并进行加固保护，防止被破坏。现场放样出桩基位置后，及时设置护桩，护桩设置在稳定的基础上，不得设置在钢护筒上。
3.2.3钢护筒制作施工
1）护筒有固定桩位，引导钻头方向，隔离河水，保证孔口不坍塌，并保证孔内水位高出施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌等作用：
2）钢护筒顶端高度应高于最高水位1m-1.5m，并须采用稳定护筒内水头的措施。钢护筒埋置深度应能隔开流塑状地层为主要原则；
3）考虑到实际受力情况与振动锤作业需求，钢护筒顶部和底部各1m范围用钢板作加强箍。每节护筒连接采用坡口焊，以减少护筒振埋时的阻力；
4）每节钢护筒内设置数道内支撑，保证钢护筒在吊装和运输过程中不致变形；
5）钢护筒运至施工现场后，单点起吊钢护筒，下口插入导向架内，割除护筒内支撑，将护筒下放到河床；
6）用振动锤进行试振，若导向架受钢护筒挤压严重，则说明钢护筒有偏位，须校正护筒垂直度，保证第一节护筒的垂直度和桩位偏差；
7）钢护筒的对接采用焊接方式，要求保证两节钢护筒的直线度和接口偏差控制在3mm以内，焊接质量必须满足规范要求。下沉好的护筒，应与施工平台可靠连接。
8）护筒的振埋施工应选在余流阶段进行。减少水流对护筒埋设的垂直度的影响。
3.2.4导管的准备
导管直径按桩长、桩径和每小时需要通过的混凝土数量决定，导管的壁厚满足强度和刚度要求，确保混凝土安全浇筑。导管每节2.75m，底节4m，配2节1m，2节0.5m的短管，用以调节导管的长度及漏斗的高度。导管的连接采用丝扣式，并在丝扣之间垫有4-5mm厚的橡胶止水垫圈。导管先进行承压试验：
（1）导管水密承压试验步骤：
①检查每节导管有无明显孔洞，检查每节导管的密封圈情况。缺少或破旧不能使用，要及时拆除更换或添加，并在钢索槽中涂适当黄油（水封导管可使用丝扣连接或快速卡口连接，不允许使用法兰盘连接的导管。）。
②选择场地，使导管在地面上平整对接，对接时就各管按顺序编号。
③对导管两端安装封闭装置，封闭装置采用既有试压套。在试压封闭两端安装进水孔。安装时使两孔位于管道的正上方，以使注水时空气从孔中溢出。
④安装水管向导管内注水，注水至管道另一端出水时停止，保证导管内充水达70%以上，方可停止。
⑤水封导管水密承压试验前，先进行试拼并检查导管的连接是否完好。
⑥进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍，
⑦将一端注水孔密封，另一端与空气压力机连接，检查导管连接处封闭端安装情况，检查合格后压风机充压至1.3倍最大内压力时，保持压力15分钟。检查导管接头处溢水情况，对溢水处做好记录，试压将导管翻滚180º，再次加压，保持压力15分钟，检查情况做好记录。（导管不产生漏水、渗水现象，即认为水封导管试压合格。然后对导管编号。注意：水封时，导管严格按照编号顺序拼装，拧紧，保证不漏水。如有改动，重新试压后方可使用）。
3.2.5泥浆检测设备准备
钻孔时泥浆的比重、稠度、含沙量三大性能指标的测定十分重要，现场配泥浆比重计、漏斗粘度计、含沙率测定仪。
3.2.6渣样箱
配备采用塑料透明板制作的渣样箱，设置30个存放方格。桩机钻至施工图中各个土层深度，施工人员进行现场取样。将渣样放置密封袋内并填写标签，按次序放置在渣样箱的方格内存放，以便验证钻孔实际地质情况。
3.2.7泥浆池布置
每个桩孔采用钢箱置于地下作为泥浆池（包括沉淀池、储浆池）。泥浆池布置在便道的相对侧。泥浆池距离桩位不小于2米，泥浆池四周砌筑24cm厚砖砌拦水坎，拦水坎高出地面30cm，周围设立防护栏杆和安全警示标志灯。泥浆池要做好安全防护措施。
3.3泥浆配制与清孔施工
用好泥浆是保证施工顺利的关键。在施工中，应采用经检验合格的水拌制成孔泥浆，在以流塑、松散和硬塑状的粘土、砂性土为主的地层中，泥浆主要起维持孔壁稳定、携渣的作用。
钻进至设计高程后，可先检查钻杆长度，对所钻孔深度进行复核，然后在不起钻的情况下，将钻具提离孔底50cm左右，下人测绳对钻孔实际深度进行验证，确认己达到设计要求的孔深后，停止向下钻进，开始清孔。提钻后，对钻孔的孔径、孔斜进行测量。进行换浆清孔时，应保持一定水头高度，以防止塌孔。混凝土灌注前采用导管进行二次清孔，确保孔底沉渣和泥浆参数满足设计和规范要求。
3.4钢筋笼制作、安装施工
钢筋笼单节长度12m，在陆地钢筋笼加工场制作。在加强箍上等间距标出主筋位置，先将5根主筋依次逐根焊接在加强箍上，形成钢筋骨架。最后将箍筋按设计图纸间距点焊在钢筋骨架上。钢筋笼的尺寸和重量相当大．所以在制作钢筋笼时必须考虑到起吊和移位时的变形。为了保证钢筋笼起吊时不变形，宜用两点吊。
3.5水下混凝土灌注施工
水下混凝土灌注的初存量必须按要求备足。灌入首批混凝土后，观察孔内返浆情况，测定埋管深度并作好记录。首批混凝土灌注正常后，应尽快将混凝土输送管与导管连接起来，紧凑地、连续不断地进行，严禁中途停工。灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升拆卸导管。保持导管的合理埋深。导管的埋深应不小于2m，但最大埋深不宜超过6m。随着孔内混凝土的上升，需逐节拆除导管。灌注接近桩顶部位时，为了严格控制桩顶标高。混凝土灌注标高应高出设计桩顶标高达1.5-2.0m，确保凿除后的桩头强度达到设计要求。
4、桩基施工钻孔灌注桩施工技术方法研究
4.1桩基施工钻孔灌注桩施工过程中存在的问题
桩基施工钻孔灌注桩施工过程可能会出现掉钻的情况，还会碰见孔壁坍塌的问题，钻孔偏斜的问题也会出现。这三种问题在桩基施工钻孔灌注桩施工过程中非常常见。掉钻是因为工具质量问题，一般是在接头以及钻杆上面出问题。一方面是钻杆的安装质量不高，那么使用钻杆操作施工的时候就会出现卡钻现象。施工人员遇到这种情况立即做出的举动是拉扯扭动钻头，最终就会出现掉钻的问题。孔壁坍塌相比于掉钻要更复杂一些。施工人员在施工过程中操作不当最容易导致这种问题的发生。或者是护筒的埋置深度没有达标。孔壁坍塌之后需要做很多的工作进行补救，因此在实践中一定要避免孔壁坍塌现象。钻孔偏斜则与钻架机的质量、障碍物、钻孔孔径三个因素相关。如果钻架机缺乏稳定性，作业中钻头被障碍物破坏，钻孔孔径存在太大的误差，都将导致钻孔偏斜。
4.2桩基施工钻孔灌注桩存在问题的解决办法
桩基施工钻孔灌注桩存在的掉钻、钻孔偏斜、孔壁坍塌这三个问题有具体的方法进行解决和预防。从三种问题的具体成因可以看出，施工工具的质量差是其中之一。因此要在施工之前就所有施工所需要的工具进行检测，只有在这些工具质量能够达到标准的情况下才可以投入使用。其次针对施工过程中，尤其是钻孔过程中钻头遇到的障碍物问题，要在施工之前安排检测人员检测出施工区域的障碍物，可以绕过障碍物，或者粉碎障碍物。或者不使用钻架机，而是使用低锤进行操作。低标号的混凝土这个时候就可以用上，将粉碎障碍物后形成的坑填平便于后续施工。另外针对钻孔的孔径不符合标准的情况，需要施工人员提前准备好黏土，并做好调配工作。目的是当出现了钻孔孔径过大的情况之后，利用黏土将多余的部分填平。通过完善各个细节提高桩基钻孔灌注桩的施工工艺，确保每一个环节的施工质量都符合国家安全标准，也才可以满足桩基质量的要求。
5、结语
综上，桥梁桩基施工中的钻孔灌注桩技术的应用，涉及到诸多复杂的内容，通过对每个环节的实施加强质量控制，保障灌注桩技术应用的顺利实施，桥梁桩基的整体施工质量就可以得到保证。希望在此次对钻孔灌注桩技术的理论研究下，能够对实际施工起到一定的启示作用，促进施工的顺利进行。
参考文献：
[1]桥梁桩基础现场施工技术研究[J].韩继东.交通世界（运输.车辆）.2015（11）
[2]钻孔灌注桩技术在道桥施工中的应用[J].唐黎黎.民营科技.2015（12）
[3]港口工程水下钻孔灌注桩施工分析[J].黎远征.珠江水运.2015（23）
[4]高速公路施工中钻孔灌注桩技术的应用研究[J].徐银萍，严俊，杨巍.门窗.2014（12）
[5]高速公路施工中钻孔灌注桩技术初探[J].武晓勇.黑龙江交通科技.2013（11）
[6]公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].王建明.江西建材.2018（02）
[7]公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].张景龙.工程技术研究.2017（03）
[8]钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].翟峻烽.科技与企业.2016（06）