钻孔灌注桩基础钻孔及灌注水下混凝土施工技术

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　　摘要：在各种施工技术逐渐科技化、现代化的今天，钻孔灌注桩在施工中被应用的越来越广泛，许多桩基础都需要利用水下混凝土灌注的技术灌注成桩。钻孔灌注桩过程中最后一个步骤就是水下混凝土灌注技术，这是整个工程中最重要的一个步骤，这道工序完成的好坏直接影响到整个工程的质量，所以施工方对这一阶段的要求也非常高。研究灌注水下混凝土施工技术可以在施工时进行更好的指挥，使工程能够早期竣工，避免质量安全问题等，在具体操作中有很重要的价值。本文首先叙述施工的过程和技术的应用以及工程中常见的问题，最后写研究技术在施工中的重要性。
　　关键词：钻孔灌注桩；水下灌注混凝土；基础钻孔；施工技术
　　
　　1.引言
　　 钻孔灌注桩的施工大体上可以分为三个过程，打出小孔、清理孔内杂物以及水下灌注混凝土这三个步骤。水下在工程进行的过程中为了塌孔现象的发生通常利用泥浆护住侧壁，因为混凝土在泥浆下方进行灌注，所以施工人员看不到下面的情况，这使施工过程中遇到了很多问题，例如，将管埋下的深度，提管时间和灌注混凝土的速度等。所以必须研究水下灌注混凝土的施工技术以保证按时、保质保量的完成。钻孔灌注桩在施工过程中技术要求非常严格，工作量大，而且需要在短期内完工，想要按照如期完成，就一定要准备好各种前期的准备工作。
　　2.钻孔灌注桩的施工过程以及常见问题的处理
　　2.1钻孔灌注桩的一般步骤
　　钻孔灌注桩基础钻孔大致分为以下工序：先测出放线桩的位置将护筒准确埋在下方，然后再次检测桩位确保准确无误后将钻机放在指定位置进行钻孔，再用泥浆搅拌制成型，当孔钻完后检测其质量安全，制作好钢筋笼吊放在正确位置向其中安装导管进行水下混凝土的灌注，完成后将护筒拆除，对桩头进行处理最后检测桩基质量。
　　2.2钻孔要做的准备工作
　　2.2.1测量以及放线
　　在准备施工前，要对一些基础设施数据进行检测，例如检测设备的中心线以及水准点等必须经过反复的验证其精确性，然后根据最准确的数据放出桩位。
　　2.2.2护筒的埋设方法
　　护筒的埋设是施工中要求较高的技术，护筒就是利用钢板为原料制造成厚度约为4至8毫米、长度约为3至5米的圆形长筒，将护筒埋设在桩位上可以起到使桩位保持固定以免造成孔口出现坍塌等事故，而且还可以使孔内的泥浆面比施工水位略高，这样做的目的是确保孔壁保持稳固以免造成坍塌的现象。
　　2.2.3钻机就位工作
　　施工在安装钻机需要用装载机对防止钻机的平台进行清扫和修整以便钻机能够水平稳定的在工作平台上工作，不会出现摇晃和位置的改变。操作前要仔细检测使设备的横纵方向的误差不超过5厘米，钻杆要完全保持竖直状态，在检测各项指标都符合要求后，在专业技术人员的允许下才可以进行钻孔，孔的中心一定要和桩位的中心保持对齐状态，而且在操作过程中要注意频繁的检查。
　　2.2.4泥浆的制备方法
　　制作泥浆要以高质量的彭润土作为原材料在泥土所在地直接挖建用来制造泥浆的泥浆池。为了避免泥浆的流失以及与地下水混合在一起的情况发生，在泥浆池的内壁上可以贴上一层土工布。泥浆能够防治孔发生坍塌，使钻头温度降低并且对钻具起到一定的润滑作用，还可以使水的压力上升进而在孔内壁形成一层泥皮用来防止钻孔内外水分渗透。在调配中泥浆的比重也是非常重要的，泥浆所占的比重小会容易造成孔的塌陷导致泥浆本身保护内壁的效果降低；但是如果泥浆所占的比重过大，则会使钻孔速度减缓以及影响泥浆的重复利用。按照以往工程的经验，一般要根据考察工程的实际情况再经验证后检测出的各项数据来调配泥浆，通常情况下泥浆的比重应该在1.08至1.25之间，其粘度应该在19至28PaS之间，沙粒的含量不超过4%，酸碱度控制在7-10之间。为了提高成孔的速度和完成质量，通常在施工过程中要随着钻孔的深度而改变泥浆的各项指标，并且要不断向其中充填泥浆以便保持护筒内的湿度，以免造成孔壁的塌陷。
　　3.钻孔工序
　　钻孔的原理是钻头在钻压和扭矩的共同作用下冲破岩土来使钻头深入。所以在此过程中掌握钻压的大小十分重要，如果钻压过大则会导致钻进的速度慢；反之，则导致钻具磨损过度。所以，在工程中要按照桩位的具体位置来确定钻具的规格等综合因素，合理施工。
　　钻杆的转速涉及多种因素，所以要从多方面进行考虑，既要考虑到碎石灰土的扭矩需要又要结合保持孔壁稳定以及钻具损耗程度等多种情况。在钻具强度不变时，钻头的钻速会随着其直径的增大而减小。
　　4.钻孔灌注桩的现状与问题
　　钻孔灌注桩作为桥梁工程中最基本的工序，与其他的形式相比具有一定的优越性，例如适应环境的能力强，不会对附近的建筑造成影响，有良好的稳定性和抗震性，施工时声音微小，操作简单安全等等。并且可以在很大程度上减小各种沉降，因此被施工方普遍应用。但是由于此项操作是在地下及水中进行，而且不同施方所用的方法不同，泥浆混凝土的浇注时间较短，技术方面人才较少等多方面原因，使钻孔灌注桩也会出现或大或小的问题。最普遍的问题有桩径扩大，长度端，桩中夹杂着泥土导致的断裂以及混凝土的离析等等。
　　5.灌注水下混凝土施工技术
　　5.1灌注水下混凝土所需的准备工作
　　在灌注水下混凝土之前要将工作台搭建到合适的高度，使导管方便安装与拆除。将导管安装完成之后，要检查导管中有没有杂质能不能阻碍混凝土的通过，等到一切准备就绪后再进行灌注。
　　灌注前要先向漏斗中倒进充分的混凝土搅拌物，之后用安装完毕的射水向空底喷射3至5分钟，待孔底部的碎杂物漂浮在水中时，马上将混凝土灌入，保持导管的边缘没入混凝土内大约1米，不能使水进入导管内部，之后灌入混凝土不能接触水面。随着灌注量的增多，需要将导管缓缓向上拉动，但是每次拉动的距离要小于二十厘米，而且要保持导管内保持充满混凝土的状态。
　　在灌注混凝土的过程中，每灌注一段时间后要测量混凝土距离水面的高度，通过这个方法推算出导管没入混凝土的深度进而决定拉动导管的距离，将每次测量的结果做好记录，以备下次参考时使用。
　　5.2首批混凝土灌注的注意事项
　　第一批混凝土灌注的量取决于泥浆与混凝土面的距离、混凝土面与孔的底部的距离以及泥浆密度的大小、孔的直径等方面。第一批混凝土的灌注量要随着孔的直径增加而增多，因此搅拌的时间也会增长，所以有可能发生离析的现象，在首批混凝土灌注时因为落差比较大阻力也会随着变大，因此导管中容易出现混凝土阻塞的现象，有时连漏斗里也会留有一些混凝土，所以在操作过程中应该适当加大所用设施的起重能力，有利于向漏斗中快速加入混凝土，如果起重能力偏小，就需要用有关设备拉紧漏斗使其充分晃动，以便使混凝土能够更快的受到较小阻力的到达孔的底部，首批混凝土灌注结束后，在进行再次灌注，也就是后续灌注。
　　5.3后续灌注混凝土的注意事项
　　首批混凝土灌注完毕时，就可以进行后续灌注，如果混凝土的灌注出现间断后，应该在混凝土下落后晃动导管同时注意孔中泥浆上返的情况，等到泥浆不再继续返出时，再继续向漏斗中注入混凝土。
　　5.4混凝土的灌注速度
　　在水下灌注混凝土时应该保持快速，这样可以避免孔的塌陷以及泥浆堆积过多过厚的现象。而且灌注每根桩所用的时间不宜过长，尽可能在8小时之内结束，速度大于每秒钟10米，这样可以避免最上层的混凝土丧失其流动性。
　　6.结语
　　在进行钻孔灌注桩基础钻孔以及操作水下灌注混凝土的操作时，由于涉及到的技术步骤种类繁多，而且技术方面要求过高，一旦出现失误就会造成孔坍塌、偏斜、钻具被卡等质量安全问题。因此，施工时，在工序要求方面严格要求的基础上，要做到预防为主，安全第一，严格按照施工规范进行施工。加强管理、提高质量，这样，我国的钻孔灌注桩方面的施工将会越来越完善。
　　
　　参考文献：
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