铁路桥梁钻孔灌注桩施工技术

1、    铁路桥梁钻孔灌注桩施工技术    张炜明摘要：随着我国铁路运营标准的全面提升，对铁路桥梁的建设，特别是高速铁路桥梁桩基的建设提出了更高的要求。本文基于钻孔灌注桩施工技术在国内的实际应用情况，从施工准备、施工程序与常用钻进方法、施工平台与深水围堰等方面详尽分析了钻孔灌注桩施工工艺。关键词：钻孔灌注桩;钻进方法;深水围堰;施工工艺中图分类号：u445文献标识码：b1钻孔灌注桩施工技术简介钻孔灌注桩施工方案是进行钻孔灌注桩施工的指导性文件，施工前要充分规划好，编制全面精细的施工方案。施工方案主要有施工准备施工部署与验收部分组成。施工准备包括开工准备，测

2、量放线，机具组织，材料准备等。施工前应根据设计图纸，地形地貌等资料认真编制切实可行的施工方案，做好测量控制网，按平面放线定位。桥梁工程水上桩基施工要考虑水位的可能变化，可采用钢围堰方法造成稳定的作业平台。施工部署主要根据工程的性质特点，机具的台班数进行合理组织，保证质量完成工程任务。按照钻孔灌注桩施工工艺进行施工，施工中注意及时排除出现的各种问题。2铁路桥梁钻孔灌注桩施工技术2.1施工准备工作1）开工前，全面掌握设计文件，明确所需施工规范，做好技术交底。2）组建测量队，精确开展桩位、高程测设、放样等工作;进场后测量工程师与技术人员开展接桩复测，主要桩位设护柱，加密临时水准点。3）根据施工组织设

3、计要求安排原材料进场，做好抽检工作，确保原材料质量满足要求，同时做好分类堆放保存。4）根据设计文件与现场情况，科学确定水下灌注混凝土配合比。2.2施工流程钻孔灌注桩施工工艺流程如图1所示。2.3常用钻进方法与施工平台、深水围堰2.3.1常用钻进方法1）正、反循环回转钻正循环利用高压将泥浆泵压入孔底，底部钻头回转时将钻渣带出护筒，经过滤净化后的泥浆可重复循环利用;反循环泥浆从钻杆外流入井孔，借助真空泵、空气吸泥机等吸出钻渣，由于钻杆内径比井孔更小，故钻杆内泥水上升速度快于正循环，在桥梁钻孔桩施工中应用较多。2）冲击钻工程选用的是冲击式钻机设备，同时引入卷扬机进行辅助作业。具体为：首先需将钻头提升

4、至一定高度，而后基于自由下落的形式将钻头垂落至土层，以此起到冲击的作用，此时部分碎渣与泥浆在压力作用下进入孔壁，基于泥浆循环的方式将其排出。此方法在实际应用中，不同地层宜选用不同钻头，如对于碎石类土层结构，应采用十字形钻头为宜;而对于砂砾石结构，应采用管形钻头。3）旋挖钻旋挖钻的适用范围广泛，可根据不同土质条件合理选择相应钻头，常见钻头有短螺旋型、岩心螺旋型等。具体方式为：基于桅杆的导向作用可实现钻杆的下落，此时钻头通过回转的方式对岩土进行破碎处理，此过程钻头将随之钻入，而后提出孔外，并以此顺序进行循环作业。2.3.2常用施工平台在铁路桥梁工程中，钻孔灌注桩施工必须严格根据经济、工期、技术等诸

5、多因素，合理搭建水上钻孔平台，主要分为浮动式、固定式2种。1）浮动式施工平台常用于船只及舟桥浮箱的搭建作业，其占用面积大、可承载荷载较小，但施工快捷、方便。2）固定式施工平台此平台可进一步分为桩柱式、围堰式2种，前者分为钢管桩单独搭设平台、打入的钢护筒配合钢管桩搭设平台2种，结构稳定;后者具有优良的承重性能，此时钢箱和围堰均是主要的承重结构。2.3.3常用深水桥梁基础围堰近年来，铁路桥梁钻孔灌注桩施工常面临深水作业的情况，其关键在于防水、防土、防冲刷，防水围堰的施工必不可少，不同的桥梁地质、水文、施工条件等均存在较大差异，常用的有钢板桩围堰、钢壁围堰、钢吊箱围堰等，对实际情况进行分析而做出针对

6、性选择。3钻孔灌注桩的注意事项3.1泥浆制备注意事项泥浆可以选择优质黏土或膨润土造浆，正循环钻机钻孔和反循环钻机的入孔泥浆比重分别控制在1.11.3和1.051.1;泥浆制备过程中需要将砂率控制在4%以内，黏度控制在1720s，ph不大于6.5。如果原土造浆无法满足施工要求时，可以选择膨润土或高塑性黏土，必要的时候也可以掺入化学制品，从而使泥浆性能得到有效改善。3.2吊装钢筋笼在吊运过程中为了避免钢筋笼发生纵横方向的塑性变形，需要提前制定好起吊方法，严禁下端拖地，必要时可以选择措施临时加强刚度。起吊时最好选择两点吊法，第一吊点选定在骨架下部，第二吊点选定在在骨架长度的中点到上三分点之间。先提起

7、第一吊点，待骨架稍提起时，开始同时起吊第二吊点，最终待骨架同地面垂直时停止起吊，检查骨架是否顺直，符合要求后解除第一吊点。3.3清孔严禁以加深钻孔深度来代替清孔，并且在终孔后灌注砼前需要进行二次清孔。在起钻前基本清除沉渣后进行第一次清孔，清孔结束时要保证泥浆比重指标低于1.031.1的上限要求;二次清孔需要持续砼到场后结束。为了有效提高清孔效率，清孔阶段可以在泥浆泵周围（正循环）或泥浆回流槽内（反循环）用筛网对泥浆携带的细砂进行拦截。4钻孔灌注桩施工质量控制分析4.1成桩的质量控制为了保证成桩质量，在对孔深、孔位和孔径进行质量检验的同时，还需要对清孔质量进行严格检验。彻底清除钻孔灌注桩桩底的沉

8、渣，可以提高桩底的承载力，保证桩孔的深度。清孔过程中应确保岩粒与沉渣达到悬浮状态，通过泥流的作用将沉渣清除到孔外。4.2保證灌注泥浆质量在钻孔灌注桩施工过程中，泥浆可以将钻渣排出桩孔，是保证成桩质量的关键。严格按照施工要求制备泥浆，并定期对泥浆各项性能指标进行检测。在泥浆灌注过程中，应尽可能减少各项外界因素的影响，达到满足施工技术要求后方可继续施工。4.3钢筋笼的质量控制根据桩孔尺寸，按照设计图纸进行钢筋笼的制作与安装。对钢筋笼的制作材料进行严格的质量检验，查看其出厂合格证、检验报告，并进行质量抽检，保证原材料质量合格。钢筋笼制作完成后，结合图纸和规范要求对钢筋笼进行严格检验，合格后方可进行安装。严格控制钢筋笼的埋入深度，保证钢筋笼的位置准确。结束语钻孔灌注桩作为目前铁路桥梁主要基础形式之一，其施工质量对桥梁的安全至关重要。在工程实践中，应充分考虑钻孔所处的地质条件及桩基深度，选择相应的钻进方法，并合理确定钻头、钻速等，做好全面质量检测工作，涉及准备、成孔、灌注等工程环节，需合理应对各种地质问题，切实保障桥梁的整体质量。参考文献：1张明明.市政桥梁建设中的钻