市政桥梁工程钻孔灌注桩施工技术浅析获奖科研报告

市政桥梁工程钻孔灌注桩施工技术浅析获奖科研报告摘要：钻孔灌注桩在我国市政桥梁工程中得到大量应用，其具有噪音低、施工安全性好、承载力大等许多优点，但要提高桥梁质量需进一步对此施工技术进行分析。本文主要对市政桥梁工程钻孔灌注桩的施工工艺进行分析，并且介绍了施工过程常见问题及其解决措施。

关键词：市政桥梁;钻孔灌注桩;施工技术

引言

随着城市的快速发展，交通运输在城市经济发展过程中起着十分重要的作用，而桥梁工程作为交通运输过程中的重要基础组成设施，在交通运输中扮演着重要的角色。市政桥梁桩基许多都采用钻孔灌注桩，但由于其施工工序较多，施工过程中不仅要保证桩孔垂直度、成孔安全、成桩质量，同时在施工过程中有许多容易发生的问题。因此，我们必须对其施工工序进行分析，掌握常见的质量问题以及相应的解决措施，做好每道工序的工作及工序间的衔接，保钻孔灌注桩成桩质量。

一、市政桥梁工程钻孔灌注桩施工工艺分析

1、施工前整体控制及施工准备

钻孔灌注桩基施工标准对桩的质量有明确的要求，并且比较详细地规定了各质量控制参数。比如，水灰比宜采用0.5-0.6，钢筋级别为HRB335或者HPB235级，如果要在水下进行连续施工，水下部分混凝土的坍塌度一般在200mm左右，并且一定要控制好混凝土的初凝时间。施工前全面熟悉图纸，考察施工段的地质、水文情况;合理制定施工计划，安排钻机数量，配备好相应施工技术人员，做好施工前的准备。

2、泥浆制备

在市政钻孔灌注桩基施工过程中要使用泥浆，泥浆的质量对保证桩基的质量具有非常重要的作用。因此，需要严格按照相关要求进行泥浆制备工作。在制备泥浆前，选择满足要求的泥土，一般采用膨润土、优质粘土等材料，其中膨润土起到粘结及润滑作用。另外，结合施工当地的地质情况确定钻机钻进相关参数，从而调节泥浆参数等制作满足要求的泥浆循环池。在泥浆护壁的制作时需注意：第一，如果施工部位渗漏比较严重，需要采取有效的措施来保持孔壁的稳定性;第二，在清洗钻孔的过程中，要及时的更换泥浆;第三，如果要进行水下钻孔桩基施工，泥浆面必须高于地下水位1m以上。

3、护筒的施工

护筒的施工标准十分严格，在施工时一定要注意各个参数的正确性。护筒内径应比桩径大20cm至40cm，一般都在30cm左右，其埋置深度要结合现场地质情况决定。护筒的安装距离以及深度要满足要求，钻孔的孔壁与护筒之间要用较软的粘土填充，护筒中心线应与桩中心线重合，护筒倾斜度的偏差一般不应大于1？，平面位置的偏差不应大于50mm。护筒宜高出地面30cm，如果桩基在水中，则需要高出水面1.0m至2.0m。

4、钻孔施工

钻孔施工是灌注桩基的核心部分。要严格控制钻孔过程中的各技术参数，根据相关工程地质勘察资料判断地层，及时调整钻进参数，控制钻进速度。在钻孔施工过程中，要保持钻机平稳，钻头垂直作业。钻孔过程应该采取连续施工作业的方式，同时应该保持孔内水位以及泥浆稠度，防止坍孔。为了避免扩孔或者弯孔的发生，孔底承受的钻压应不超过钻锥、钻杆以及压块重力之和的80%。钻进施工过程中，要不断补充泥浆，以维持护筒内的水位和泥浆相对粘度、密度，避免孔壁坍塌。

5、清孔工序

钻孔深度、孔径、孔深检查符合要求后才可以进行清孔工序，清孔方法有换浆、砂浆置换、掏渣、抽浆、空压机喷射，在清孔时要注意保持孔内水头，防止塌孔。清孔后，要从钻孔底部提出一定量的泥浆试样进行泥浆性能指标试验。施工过程中不能以加深钻孔的方式来替代清孔工序。

6、钢筋笼制作及吊装

钢筋骨架的制作要满足设计要求，长骨架一般分段制作，分段长度要根据运输条件以及吊装条件确定，接头应错开，确保不变形，骨架外侧应合理设置控制保护层厚度的垫块，骨架顶端要设置吊环。为了保证钢筋笼在吊放过程中有足够的强度，箍筋内圈可以采用三角形钢筋加强，钢筋下放时，对准孔口缓缓下入，避免挂伤孔壁。

5、混凝土的浇筑

灌注混凝土前，需要进行二次清孔。浇筑施工必须严格按照施工要求进行合理的施工。对于水下混凝土要连续浇筑，中间不能停留。灌注过程中要及时拆除导管，导管埋置深度一般控制在2m至6m范围，经常测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，不要埋置过浅或过深，以免造成质量事故。灌注接近规定标高时应严格检测，控制灌入量，一般高于设计桩顶的0.5m至1.0m以保证除去桩头后的混凝土质量。当遇见雨天施工时，则要保证不能让雨水进入到钻孔内，及时的进行雨水排放。

二、市政桥梁工程钻孔灌注桩施工中常见问题分析及处理措施

1、坍孔

原因：钻机作业时与护筒接触，钻机振动造成坍孔;水位过高造成反冲孔或渗浆，过低使护壁失效;钻进速度太快;不恰当的清孔操作;泥浆不符合要求。处理方法：防止钢筋笼和孔壁触碰;保证护筒水头压力;添加烧碱、木质素、粘土粉等方法改善泥浆性。

2、偏移

原因：桩体位置错误，钻机或者钢筋笼没有居中。处理方法：严格复核桩体位置数据，放样报验合格后才能进行钻孔作业;保证钢筋笼以及钻机位置居中。

3、掉落杂物

原因：钻头套质量问题;人为操作不当;钢丝绳老化断丝;卡钻时强行操作，导致钢丝绳或者钻杆断裂;钻杆接头问题。处理方法：及时清理杂物，定期检查容易断裂、老化的部位，对于检查中发现的问题应及时进行处理。

4、断桩

原因：混凝土灌注时机械故障、漏水或停电;在清孔操作时，泥浆悬浮物回沉对混凝土的上升产生影响，导致堵管并且阻断了混凝土的灌注;凝结时间过短、灌注时间过长等。处理方法：備好备用电源，避免因停电造成灌注中断;保证导管的埋深在2至6米范围，缓慢拔出导管;对于单根桩体的灌注时间应控制在初凝时间1.5倍以内。

5、钢筋笼上浮

原因：导管在提升过程中将钢筋笼挂住;钢筋笼不稳固;灌注混凝土速度太快;混凝土凝结时间过短;清孔时泥浆悬浮物太多。处理方法：在钢筋笼底部设置环形筋，并且焊接牵引筋加以固定;保证导管位于中心点，在灌注之前对其进行升降，观察情况;清孔时确保含砂率符合相关要求;保证混凝土灌注的连续性。

6、堵塞导管

原因：机械故障使混凝土失去流动性;隔水塞失效;灌注时间过长;混凝土坍落度太小;导管下部与孔底间距过小;导管漏水或混凝土严重离析。处理方法：开始灌注操作时，如因混凝土本身质量或者隔水栓造成的堵塞情况，则可利用合理工具进行疏通，如果由于混凝土失去流动性，则需要将导管向上提升，等混凝土开始流动后再将导管沉入;制作尺寸满足要求的隔水栓，在组装导管过程中注意检查内壁;对混凝土搅拌时间、集料规格以及坍落度进行合理