钻孔桩施工桥梁工程论文

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1.桥梁工程中钻孔桩施工工艺准备

1.1平整施工场地和定位钻孔桩

在施工前，首先要清除钻孔场地内的淤泥、杂物、硬石等，填充52cm厚的粘土，利用推土机进行压实、平整，将枕木铺垫好，作为钻孔平台[3]。平整完施工场地后，施工人员要利用桥墩台中心的护桩来恢复，依据桥梁轴线控制桩复核桥墩台位中心桩，用全站仪放出各个钻孔桩孔位中心桩，然后在孔位中心桩的四角上设置护桩点，这些护桩点就是施工过程中桩位的检查点和控制点。此外，为了保障地下管线的安全，在正式施工前要检查地面3m以内有无管线，如果发现有管线的话，就要立即与相关的设计和监理单位沟通，尽快解决。

1.2护筒的制备和埋设

1)护筒的制备。当前，国内桥梁工程中钻孔桩施工使用较多的护筒是钢护筒，钢护筒的长度小于5m，壁厚5cm，直径大于钻孔桩直径20cm，在护筒顶端增设高380mm、宽180mm的出浆口。在深水处施工时，一般采用钢筋混凝土护筒，护筒的每节长度控制在2m左右，壁厚在9cm左右。钢筋混凝土护筒的管壁要平整，厚度要均匀[4]。

2)护筒的埋设。护筒的埋设主要采用挖埋和填筑两种方法。挖埋法应用于地下水位在地面以下超过1m时，具体步骤为：先挖圆坑，圆坑的规格为长度要大于护筒本身40cm左右，直径要比护筒本身大45cm左右；在坑底填筑40cm厚的粘土，将护筒放入坑内，保障护筒的圆心能与坑底的钻孔中心位置契合；直放护筒，将粘土均匀的回填到护筒四周，并压实。填筑法的应用主要是在地下水位较高的情况下，填筑的土岛高度要保障护筒的顶端比施工水位高1.5m以上，顶面的宽度要与钻孔机的设备要求相符。

1.3制备泥浆

首先制备的泥浆要使用优质的膨润土，泥浆搅拌机(ZL800)、泥浆分离器(ZX-250)、泥浆池(45m3)、泥浆沉淀器等组成泥浆的制备和循环分离系统[5]。其次，对掺加剂的用量控制上，要先进行试用配比，检验配比后的泥浆是否符合施工标准，符合了再进行大量制备，以免造成材料的浪费。最后，制备好的泥浆要严格按照地基的施工条件，拌匀后以备试用。此外，需要注意的是，在施工过程中，要对沉淀池中的沉渣、填筑混凝土时溢出的废弃泥浆及时清理，要对废弃的沉渣进行循环处理，防止污染环境。

1.4准备钻机

准备钻机时，施工人员要对钻机、场地布置、泥浆池设置、水电供应、钻机机座处铺垫的枕木平整度、泥浆的制备等均要进行全面仔细的检查。施工人员要根据工程地基材料的地层情况来确定分段的泥浆浓度、钻速、钻压、冲击钻机、泥浆泵入量等。同时在工地上要配置一些泥浆泵、钻机的零配件，以免施工中机械出现故障而束手无策。钻机就位时，用拖拉就位法，施工人员将装好的循环钻机拖拉就位后，将钻杆对准钻孔桩的位置，以便开始钻孔。

2.桥梁工程中钻孔桩施工工艺分析

2.1钻孔的施工工艺

开钻前，施工人员要再次检查钻孔机的设备、机具、水管、电管路等状态清孔，确保其在正常情况下才能开始进行钻机。施工人员要先启动泥浆泵，让泥浆泵先空转一段时间，等到泥浆输入孔口的一定数量后，就可以正式进行钻孔。钻孔施工初期，钻孔的速度应该均匀缓慢，钻进5m深厚及时检查钻杆的垂直度，钻杆的垂直度要符合钻孔工艺的标准后，便可进行加速钻孔作业[6]。在粉土、淤泥质土等不良地质条件下进行的钻孔施工，则要使用泥浆护壁，以更好的确保成孔的质量。自造的护壁泥浆必须符合标准的性能技术指标(见表1)。如果自造泥浆的性能技术指标合格的话，可以采用成孔钻孔自造泥浆来完成钻孔施工。而一旦自造的护壁泥浆性能技术指标不合格的话，就要使用人工配制泥浆来提高护壁的能力，以免在钻孔施工中出现坍塌的事故风险。在钻孔施工过程中，钻孔人员要及时检查钻头的位置和转向，保障钻头在钻孔中能够自由转动，钻孔灌注桩的钻机冲程要控制在合理的范围内，以免出现梅花孔、十字槽、卡钻等问题。在钻孔过程中，很有可能会出现孤石，钻孔人员可以采用高低冲程交替冲击的方法进行钻孔，将孤石击碎进而挤入孔壁中，如果孤石过大的话，就应该采取爆破破碎的方法进行处理。如果在钻孔过程中，钻孔中出现岩石的话，冲程要控制在1.5-2.5米之间，以免过大冲程损坏钻头。在钻孔施工中，如果出现塌孔的话，施工人员要立即灌注粘土，利用空转钻机的方法进行调整，如果塌孔较为严重的话，施工人员要等到孔壁稳定后，在进行钻孔施工。此外，钻孔施工结束后，要对钻孔的孔深、孔径、中心位置、垂直度、孔底沉渣等进行质量检查。

2.2清孔的施工工艺

清孔的施工工艺是利用泥浆在流动时候带来的动能，来冲击桩孔底部的沉渣，让沉渣中的砂砾处于悬浮的状态，然后利用泥浆胶体的粘结力使得处于悬浮状态的沉渣伴随着泥浆的循环流动被带出桩孔，排除孔内的沉渣。清孔的主要方法有抽浆法、换浆法、掏渣法、砂浆置换法、空压机喷射法等。一般而言，清孔施工工艺分为两步进行，第一步清孔是在成孔后进行，第二次清孔是在导管和钢筋笼安装完成后进行。第一次清孔时，要充分利用钻杆在原位进行，孔口返浆的比重要≤100mm，清孔后孔底的沉渣厚度对摩擦桩要≤300mm，对支承桩要≤100mm。第二次清孔后，与混凝土灌桩工作间隔的时间不宜过长，最好是立即进行水下混凝土的灌桩工作。

2.3钢筋笼的施工工艺

1)钢筋笼的制作。目前国内在桥梁工程钻孔桩的施工中，钢筋笼的制作一般使用长线法，施工人员利用长线法在钢筋加工厂内统一制度钢筋笼。在制作钢筋笼过程中，首先要保障钢筋材料的力学性能指标满足了相关的技术要求，然后要对主筋焊接断头利用槽钢进行固定，以确保多节钢筋笼能稳固在一个水平面上，钢筋笼的主筋的连接一般使用套筒。同时要设立声测管，以便工程后期能对桩基施工的质量进行检测，一般而言1.5m的桩基要布置3根声测管，1.8-2.0m的桩基可以布置4根声测管。需要注意的是，钢筋笼制作成形后，要平放在地面上，并进行施工质量的试验检测。

2)钢筋笼的安装。安装钢筋笼时一般采用的是双沟起吊法，施工人员在安装时，要在钢筋笼的主筋与箍筋的连接处设置相对称的吊点，最好能一次性起吊成功。在钢筋笼竖直后就可以拆掉第一个吊点，把第一节钢筋笼放置与桩孔后面，悬挂在护筒的钉扣位置，将第二节钢筋笼吊起，与第一节钢筋笼对接，然后用直螺纹套筒实现钢筋笼的现场接长。

2.4混凝土灌注的施工工艺

1)导管的检查与安装。导管是用于混凝土灌注施工的，一般采用的螺旋丝扣导管。在正式安装前，要对导管的内壁光滑程度进行检查，确保导管内壁的光滑；要对导管的轴线差、孔底井水压力等进行检测，以便更好的安装导管。在安装导管时，要竖直的轻轻的将导管下放到桩孔孔底，在下放过程中要避免导管碰到钢筋笼，导管管孔与桩孔孔底的距离要控制在25-40cm以内。

2)灌注混凝土。导管安装后，插上漏斗，搅拌混凝土，进行灌注准备，在进行混凝土灌注时，导管埋入混凝土的深入要大于等于1米，一旦埋入混凝土的深入超过了最大埋入深度的话，要马上提升导管，注意提升导管的时候动作要轻快。同时，灌注混凝土时的动作也要快，在灌注过程中要对混凝土的标高进行检测，一般情况下，混凝土桩顶的标高比设计的标高高50厘米即可。混凝土初步凝结后，就可拔出护筒，清理桩头多余的混凝土。

3.桥梁工程中钻孔桩施工中出现的事故及处理方法

3.1钻孔施工过程中出现的事故及处理方法

1)坍孔。坍孔是钻孔过程较为常见的施工事故，坍孔事故的表现主要有：钻机发出异常响声、钻孔内的水位下降、钻头无法运作、钻具进尺较慢或者不进尺等。处理方法有：

①立即拆除护筒，回填钻孔，重新埋设护筒后进行钻孔。

②用测深尺测量钻孔的深度，以确保钻孔的深度与此前设计的相符。

③技术人员要进行地质检测，判断出坍孔的具体位置后，用粘土和砂土混合物回填钻孔，直到回填的高度超出了坍方位置集合。

④如果坍孔较为严重的话，施工人员要全部回填钻孔，暂停一段时间，然后继续钻孔。

2)弯孔。弯孔的形成，主要是在钻孔过程中，出现了一定程度的偏斜而导致的，如果偏斜的程度过大的话，会改变桩的受力状态，严重的话会直接报废。处理方法：当钻孔偏斜时，要检查出偏斜的程度和位置，然后利用扫孔的方法将钻头放在出现偏斜的位置，缓慢回转扫孔，向下反复进行，以让钻孔恢复正位。

3)钻孔漏水。处理方法：要先集中力量加泥浆或水，找到漏水的具体原因，采取相应的措施。如是护筒漏水，轻度漏水的话就用粘土填充护筒四周，重度漏水的话就要挖出护筒，修理完后重新埋设护筒。

4)钻杆折断。处理方法：在进行钻孔时，忌用弯曲的钻杆，接头受到磨损的钻杆也要弃用。在钻进的过程中，要控制速度和力度，以免用力过猛，折断钻杆。同时，施工人员要经常检查钻杆的接头强度和部位磨损程度，一旦发现不符合要求的就要及时更换新的钻杆。

3.2灌注混凝土施工中出现的事故及处理方法

在混凝土的灌注过程中，最容易，也是最常见的事故就是断桩，断桩的处理方法要根据断桩的原因进行处理。断桩的位置较深、断桩承受的弯矩不大的话，就可以用压降法进行处理。施工人员可以用一个小型钻机沿着桩身钻一个小孔，找出断桩的位置，在探孔附近再钻一个小孔，孔底的标高要低于断处的标高。然后用高压输水管插入小孔中，清理断桩处的泥沙后，提出输水管，用压浆管封死一个孔口，另一个孔口就作为出浆口。启动压浆泵记性呢压浆，当孔内有水泥砂浆压出时，就能把出浆孔堵死，压浆要持续，直至压不进为止。

4.结语

总之，钻孔桩施工是桥梁工程中的一项关键环节，其施工质量直接关系着整个桥梁工程的进度、质量、安危。因此，施工人员在进行钻孔桩施工时，要秉着认真负责的态度，做好钻孔灌浆的准备工作，要重视成孔和成桩技术的掌控，要严格做好成孔和成桩施工的每一个环节。同时监理人员要加强监控力度，做好质量检查，以保证桥梁工程的质量，发挥桥梁在我国交通运输中的作用。

作者：李敏瑜 单位：长沙建筑工程学校道路与桥梁工程教研室