浅谈钻孔灌注桩钻孔及水下砼灌注质量的施工技术
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作者: 李红峰
摘 要：结牡绥铁路鸡冠砬子大桥钻孔灌注桩的施工实践，围绕施工工艺流程，侧重于成孔及成桩两大关键环节，阐述了影响其质量的一些施工技术因素，从而最大限度地保证了钻孔灌注桩的整体质量。
关键词：钻孔灌注桩；成孔；成桩；混凝土灌注；质量
中图分类号：TU997 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2012）02-0346-01
鸡冠砬子河大桥位于301国道48+400线路左侧，是滨绥线牡丹江至绥芬河扩能改造工程的一座大桥，桥梁全长为402.74m。线路开通时要求达到设计时速200km/h,高标准的耐久性砼施工控制难度大。本线地表植被发育，大部分为林地，设计环保要求高，施工过程中应具备完善的环保、水保措施，废油、废水、弃碴、泥浆等工程垃圾按规定排放、处理，完工后及时恢复地表植被，确保工程周边环境不受污染和侵害。本文主要根据鸡冠砬子大桥桩基础的现场实际施工经验，着重探讨了钻孔（成孔）及水下灌注砼（成桩）这两大关键施工技术环节，共同提高施工技术和施工方法，把好质量关。
一、钻孔灌注桩施工工艺流程、解析
结合以往的实际施工经验，牡绥铁路鸡冠砬子大桥钻孔灌注桩施工工艺流程见图1。为钻孔和灌注水下混凝土两大主要施工技术环节，钻孔包括场地平整、测量放样、埋设护筒、泥浆配制、成孔、清孔等工序；水下灌注砼包括安放钢筋笼、下导管、灌注水下混凝土、拆除导管、拔出护筒、清理现场等工序。抓住钻孔和水下灌注砼两大关键环节的施工，是桩基础施工质量控制的关键，也是避免钻孔灌注桩质量事故的重中之重。
二、钻孔灌注桩钻孔过程施工技术探讨
（一）钻机类型。根据地质情况，本标段钻孔桩采用冲击钻机成孔。（二）配制泥浆。泥浆的配制是钻孔桩成孔的关键，鸡冠砬子河大桥采用附近采购的黄土（优质膨润土）进行造浆。配制及循环分离系统由泥浆搅拌机ZL800、泥浆池(45m3两个)、泥浆分离器(ZX-250型两个)和泥浆沉淀处理器等组成。泥浆循环系统平面布置见图2
合理的泥浆配制是成孔质量的重要因素。泥浆配置公式：
q=V×P1=〔〔P2-P3〕/〔P1-P3〕〕×P1
式中：V――每立方米泥浆所需粘土体积，m3；
P1――粘土密度，t/m3；
P2――要求的泥浆密度，t/m3,P2=V×P1+（1-V）P3；
P3――水的密度，t/m3，P3=1
（三）钻进成孔。首先场地平整，精测人员进行精确测量放样，其次钻机准备就位，当泥浆技术指标达到要求时开始钻孔，泥浆粘稠度必须满足护壁要求和孔壁压力等要求。钻进采用循序渐进的方式，首先采用小冲程钻进钻进速度要缓慢，直到通过护筒底标高后才可以正常钻进。钻进过程中根据实际地质情况及时调整泥浆稠度、冲程，通过坚硬密实卵石或硬岩时采用高冲程，先投入粘土、小块石，使其表面平整，再用十字形钻锥进行冲击钻进，防止钻孔倾斜、弯孔；在通过松散砂、或卵石夹土采用中冲程；在流沙或容易塌孔地段采用小冲程，并提高泥浆的粘稠度和相对密度。钻孔作业要分班组连续进行钻进施工。要注意经常取样，钻进中根据钻进速度及钻渣情况准确判定并详细记录钻进过程地质变化情况。如有重大变更及时通知设计部门。（四）成孔检查。当成孔时首先检查孔底标高是否满足设计。如钻孔达到设计孔深后并且各项指标满足要求后立即进行清孔。可采用专用仪器对孔径、孔型和倾斜度进行检测，如没有专用设备仪器时，可自行加工外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm，长度为5倍孔径的钢筋笼检孔器进行检测。清孔必须达到泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度，柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于10cm等设计和规范要求。注意严禁使用加深钻孔深度替代清孔的方式。
三、钻孔灌注桩水下灌注砼过程施工技术探讨
（一）水下灌注混凝土。鸡冠砬子河大桥钻孔灌注桩是采用导管灌注水下混凝土。导管顶部设置储料斗，储料斗底部设充气皮球代替隔水栓。首先储料斗中倒入足量的混凝土，其数量要在首次混凝土灌注下去后，使导管下口必须保证埋入混凝土中1～3m。之后必须采用混凝土连续快速灌注，并始终保证导管埋在混凝土中，埋入深度不可太小，也不能太大，控制在2m～5m范围为宜。混凝土在灌注时尽量缩短施工时间，尽量在首次混凝土初凝以前完成整个混凝土的灌注工序。（二）泥浆处理。在钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉渣及灌注混凝土时溢出的废弃泥浆随时清理，严防泥浆溢流，并用汽车弃运至指定地点倾泄，禁止就地弃渣，污染周围环境。（三）灌注混凝土检测方式。当桩基混凝土满足28天强度后，根据业主和设计院设计要求，在质监人员在场的情况下，对桩基的完整性采用超声波无破损法检测，全部合格，满足业主和设计部门设计要求。钻孔灌注桩施工是桥梁施工过程中一项重要环节，其工序涉及整个分项工程整体质量问题。因此，围绕钻孔及水下灌注砼两大关键步骤积极进行施工技术控制，钻孔灌注桩的整体质量完全可以得到解决。
作者单位：中铁十九局集团有限公司
作者简介：李红峰，（1979- ），男，黑龙江双城人，助理工程师现任中铁十九局集团有限公司牡绥铁路项目经理部副工区长兼技术主管。
参考文献：
[1]客货共线铁路桥涵施工技术指南（TZ 203-2008）；
[2]铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）；
[3]铁路混凝土工程施工技术指南（TZ210-2005）；
[4]铁路工程基桩检测技术规程（TB10218-2008 J808-2008）；
[5]铁路桥涵施工规范（TB10203-2002）；
[6]铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）。
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