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【摘 要】 桥梁灌注桩的施工技术是桥梁工程建设中极其重要的环节之一，它的重要性绝对不比伸缩缝的重要性差。所以，在桥梁工程建设中，我們应该高度关注桥梁灌注桩的施工工艺，控制好施工质量，让桥梁工程的建设能够有序、平稳的开展。本文主要通过介绍桥梁灌注桩的成孔方式及钻机类型，着重分析了桥梁灌注桩的施工工艺，并提出了质量控制措施，希望对提高桥梁灌注桩的质量能有一定的帮助。
【关键词】 灌注桩；施工工艺；质量控制
桥梁灌注桩的施工专业技术要求极高，许多影响因素不断变化，它在施工中往往会出现护筒冒水和孔壁塌陷的现象。如果我们不能对这些问题采取有效的措施，将会对施工质量和桥梁建设项目的进度造成严重影响。因此选择合理的成孔方式及钻机类型，严格施工工艺，加强施工质量控制，是保证桥梁灌注桩质量的关键，下面将逐一进行阐述。
一、桥梁灌注桩的成孔方式及钻机类型
桥梁灌注桩主要有三种成孔方法，人工挖孔、机械冲孔和机械扩底桩成孔。
1.人工挖孔方法，即主要是以人工为主、机械用来辅助，如利用凿岩机、水泵等方式进行开挖成孔。按照孔内水位控制的难易程度，而且保证水泵的数量不会影响到工人正常挖孔，因此，人工挖孔方法又可分成两种，即可控水位的人工挖孔和难挖水位的人工挖孔。
2.机械冲击成孔大多利用泥浆护壁，它的应用较为广泛。它不但机具简单，容易进出场地，而且造价低，在国内，尤其是桥梁上应用较多。冲击钻成孔主要用于砂性土及微风化层、夹片石层。在冲击成孔的同时也挤密了孔壁周边的土层，有利于提高护壁质量，碰到易塌孔的砂、淤泥层应该增加泥浆比重，大部分都能顺利成孔。
3.机械扩底桩成孔。扩底桩又名钻扩桩，用正常方法钻出一定深度的圆孔，在桩底用扩底钻头，扩大孔底，形成上小下大的锥体桩孔。机械扩底只有在稳定的土层中方可进行，此方法只适用于坚硬、可塑状态的黏性土，密实的砂土地层以及岩层。扩底钻头上有可开闭的扩刀，利用液压或其他方式使其开合，对土体或岩体进行切削，达到扩孔的目的。
目前，灌注桩的钻机类型主要有以下三类：
1.冲击钻机。冲击钻利用冲击锥进行冲砸，提筒进行捞渣，因为钻具上下提拔速度快，成孔后要很快清孔换浆，所以它适用于黏土层、圆砾层施工，但当它用于粒径大于15cm的卵石层和坚硬岩石层时则速度缓慢，而且容易损坏冲击锥。但是，在松散的厚度较大的砂层中，冲击钻在钻孔时，又极易易引起塌孔。
2.回转钻机。回转钻机又包括正循环回转钻机和反循环回转钻机。正循环回转钻机的进尺速度比冲击钻稍快，但它的清孔时间长，尤其是在钻进坚硬岩石层时要配置滚刀钻头或牙轮钻头，因此，它的成孔费用比冲击钻机要高很多。反循环钻机适用于黏土层和密实砂层，进尺速度较快，不需要清孔，但如果它钻进粒径大于10cm的卵砾石层时往往由于吸水管堵塞而很难钻进；而对于厚度较大的松散砾层，由于其含泥浆少，护壁效果差，经常出现塌孔；对于坚硬岩石，也应配置滚刀钻头或牙轮钻头，钻进速度相当于正循环回转钻机。
3.旋挖钻机。它在市场上应用比较广。适用于黏土层和密实砂层，进尺速度非常快，无需清孔，无需制造大量浆液，所以，不需要大量排浆。但其缺点是在钻进厚度较大的松散砂层时易塌孔，在卵石层钻进时速度慢，而且造价相当高，是其他类型钻机的20倍左右，如果钻孔桩数量较少，不建议采用这类钻机，经济上不合理而且成本较高。
二、桥梁灌注桩的施工工艺
1.操作工艺
（1）钻孔。首先将机架挺杆调直，用对位圈把桩位对好，使用机器钻进、出土，观察达到控制深度时停钻并提钻。
（2）检查成孔质量。①测定钻孔深度：测量孔深及虚土厚度是用测深绳或手提灯来测量的。②孔径控制：如果钻进时里面的石块很多，又或者水含量较充足，出现钻杆晃动厉害的现象，使得孔径扩大，孔周围和扰动土粘结在一起，而很多土又重新落回孔底。③清理孔底土。把钻下到适当的位置，在最下层的位置清理杂土，再停止，向上提这个过程不可以转动。
（3）将钻机移动到下一桩位。在成孔检查完成之后，做好相关的文字记录，确保孔口盖板位置是否正确，盖板上不允许车辆和行人通过。然后将钻机移到下一个桩，对其进行处理。
（4）混凝土浇筑。①将钻孔盖板拿走，检查孔的深度以及大小，孔壁的厚度。当出现质量不符合要求的情况时，必须处理完毕才能开展下一项工作。②吊放钢筋笼：先绑好砂浆垫块再将钢筋笼放人；下放钢筋笼的时候，必须找准孔的具体方位，然后平稳慢慢地将其放下，避免钢筋笼与孔壁发生摩擦。观察钢筋笼装置在合适的位置时就要及时固定住，如果两段钢筋笼需要连接时，一般都采用焊接，来保证钢筋的方位都符合要求，以及保护层的厚度也达到要求。③放溜筒浇筑混凝土：放溜筒在安装之间要保证钻孔内土的厚度可以达到标准，浇筑工作不允许中途停止，分层进行振捣，至于分层的高度需要依据振捣工具来确定，一般取小于1.5m。④砼到桩顶位置的时候，应当特别注意标高的问题，要保证在凿除浮浆之后，标高依然能符合设计要求。⑤撤溜筒和桩顶插钢筋：混凝土浇到距桩顶1.5m时，可拔出溜筒，直接浇灌混凝土。
2.技术及安全措施
（1）测量定位。测量定位与孔位置的精确程度有很大的关系，因为，钻孔的角度和基准面的高度都要按照这一点才能确定。我们在实际施工过程中，一定要把施工方的自我检查以及监理方的监督验收紧密配合起来，这种定位要按两个步骤进行，第一步挖井埋设护筒，第二步安装钻机就位，要把其偏差严格控制在设计和规范许可的范围内。
（2）桩径及垂直度控制。桩径也是质量控制的重要组成部分，也是决定结果的重要因素，施工作业前，要全面掌握钻头钻孔能力和宽度，以保证桩径钻能应付。
（3）泥浆质量。泥浆由水，土，添加剂，泥可以用作护壁，以防止出现塌陷的现象，二是携带渣，钻头内部的土和岩石等将成为渣滓，泥浆推动其离开孔，这个过程中，泥浆质量很关键。影响泥浆质量的因素有水分含量，粘度，密度和其它因素，如果泥浆浓度不够，这将很难实现承载废物的工作，而过多的浓度，将造成孔壁的负担，使孔径变小。 （4）持力层对桩的承受能力有很大影响，特别是端承桩，这更能够影响桩基的承受能力，因此，持力層和孔的深浅程度要严格准确确定，进而才能掌握正确的工作导向。
三、灌注桩的质量控制
1.成孔质量控制
成孔是混凝土灌注桩施工中非常重要的一部分，万一其质量控制不好，就极有可能会产生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还会对桩身质量有直接影响并导致桩承载力降低。所以，在成孔的施工技术和施工质量控制方面必须做好下面的工作。
确保桩身成孔垂直精度：这是确保灌注桩能顺利施工的一个重要条件，要不然钢筋笼和导管将无法沉放。为了使得成孔垂直精度满足设计要求，应扩大桩机支承面积使桩机稳固，时不时的要校核钻架及钻杆的垂直度。
泥浆护壁技术：泥浆护壁施工是灌注桩的关键施工技术之一。泥浆护壁关系着钻孔桩的质量。泥浆护壁可依据土层的性质用原土造浆，即在钻孔时注入清水让其与粘土混合成泥浆进行护壁，也可以人工制备泥浆。在砂层中容易塌孔的部位钻孔，应采用特殊的手工编制泥浆。
确保桩位、桩顶标高和成孔深度：在护筒定位以后，要按时校核护筒的位置，使得护筒中心与桩位中心线不要有过大的偏离，偏差小于50mm，并仔细检查回填土的密实度，应保持护筒位置固定不变，以避免在钻孔过程中出现漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高往往会发生一些变化，为精确无误地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，使得在成孔后按照钻杆在钻机上的留出长度来检查成孔达到的深度。
2.成桩质量的控制
为确保桩基质量，原材料进场时要严格检查验收质保书，绝对不允许采用不合格材料。灌注桩水下混凝土施工主要用导管输注，混凝土偏析仍然存在，因此，配合比要根据水泥与砂的规格，水分含量进行调整，以使每个桩的配合比都准确无误。在混凝土灌注时要对混凝土搅拌时间和坍落度进行严格控制。因为如果混凝土搅拌时间过短会直接影响其强度，混凝土坍落一般是18cm-20cm，并及时掌握混凝土面的标高和导管的埋人深度。一般情况下导管埋入混凝土的深度宜保持在2m-4m，坚决不允许把导管底端提出混凝土面。当灌注到离桩顶标高8m-10m时，应立刻将坍落度降低至12cm-16cm，以使得桩身上部混凝土的抗压强度提高。在施工过程中，一定要控制好灌注工艺和操作工艺，抽动导管时力度要适中，确保有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如幅度过大会容易造成混凝土体冲刷孔壁，使得孔壁下坠或坍落，桩身夹泥。
四、结语
总之，影响桥梁灌注桩施工的因素很多，这就要求我们的施工人员对施工过程中存在的问题进行认真的分析与研究，并进行建设经验的总结和学习，不断创新施工工艺，提高施工质量，这样才能确保桥梁建筑事业不断的发展与进步。
参考文献：
[1]张晖.浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J].中国科技信息，2010（2）.
[2]常颂.试述桥梁灌注桩施工[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010，（05）.
[3]郑钦生.浅谈灌注桩基础施工的方法[J].黑龙江科技信息，2010，（23）.
【关键词】 灌注桩；施工工艺；质量控制
桥梁灌注桩的施工专业技术要求极高，许多影响因素不断变化，它在施工中往往会出现护筒冒水和孔壁塌陷的现象。如果我们不能对这些问题采取有效的措施，将会对施工质量和桥梁建设项目的进度造成严重影响。因此选择合理的成孔方式及钻机类型，严格施工工艺，加强施工质量控制，是保证桥梁灌注桩质量的关键，下面将逐一进行阐述。
一、桥梁灌注桩的成孔方式及钻机类型
桥梁灌注桩主要有三种成孔方法，人工挖孔、机械冲孔和机械扩底桩成孔。
1.人工挖孔方法，即主要是以人工为主、机械用来辅助，如利用凿岩机、水泵等方式进行开挖成孔。按照孔内水位控制的难易程度，而且保证水泵的数量不会影响到工人正常挖孔，因此，人工挖孔方法又可分成两种，即可控水位的人工挖孔和难挖水位的人工挖孔。
2.机械冲击成孔大多利用泥浆护壁，它的应用较为广泛。它不但机具简单，容易进出场地，而且造价低，在国内，尤其是桥梁上应用较多。冲击钻成孔主要用于砂性土及微风化层、夹片石层。在冲击成孔的同时也挤密了孔壁周边的土层，有利于提高护壁质量，碰到易塌孔的砂、淤泥层应该增加泥浆比重，大部分都能顺利成孔。
3.机械扩底桩成孔。扩底桩又名钻扩桩，用正常方法钻出一定深度的圆孔，在桩底用扩底钻头，扩大孔底，形成上小下大的锥体桩孔。机械扩底只有在稳定的土层中方可进行，此方法只适用于坚硬、可塑状态的黏性土，密实的砂土地层以及岩层。扩底钻头上有可开闭的扩刀，利用液压或其他方式使其开合，对土体或岩体进行切削，达到扩孔的目的。
目前，灌注桩的钻机类型主要有以下三类：
1.冲击钻机。冲击钻利用冲击锥进行冲砸，提筒进行捞渣，因为钻具上下提拔速度快，成孔后要很快清孔换浆，所以它适用于黏土层、圆砾层施工，但当它用于粒径大于15cm的卵石层和坚硬岩石层时则速度缓慢，而且容易损坏冲击锥。但是，在松散的厚度较大的砂层中，冲击钻在钻孔时，又极易易引起塌孔。
2.回转钻机。回转钻机又包括正循环回转钻机和反循环回转钻机。正循环回转钻机的进尺速度比冲击钻稍快，但它的清孔时间长，尤其是在钻进坚硬岩石层时要配置滚刀钻头或牙轮钻头，因此，它的成孔费用比冲击钻机要高很多。反循环钻机适用于黏土层和密实砂层，进尺速度较快，不需要清孔，但如果它钻进粒径大于10cm的卵砾石层时往往由于吸水管堵塞而很难钻进；而对于厚度较大的松散砾层，由于其含泥浆少，护壁效果差，经常出现塌孔；对于坚硬岩石，也应配置滚刀钻头或牙轮钻头，钻进速度相当于正循环回转钻机。
3.旋挖钻机。它在市场上应用比较广。适用于黏土层和密实砂层，进尺速度非常快，无需清孔，无需制造大量浆液，所以，不需要大量排浆。但其缺点是在钻进厚度较大的松散砂层时易塌孔，在卵石层钻进时速度慢，而且造价相当高，是其他类型钻机的20倍左右，如果钻孔桩数量较少，不建议采用这类钻机，经济上不合理而且成本较高。
二、桥梁灌注桩的施工工艺
1.操作工艺
（1）钻孔。首先将机架挺杆调直，用对位圈把桩位对好，使用机器钻进、出土，观察达到控制深度时停钻并提钻。
（2）检查成孔质量。①测定钻孔深度：测量孔深及虚土厚度是用测深绳或手提灯来测量的。②孔径控制：如果钻进时里面的石块很多，又或者水含量较充足，出现钻杆晃动厉害的现象，使得孔径扩大，孔周围和扰动土粘结在一起，而很多土又重新落回孔底。③清理孔底土。把钻下到适当的位置，在最下层的位置清理杂土，再停止，向上提这个过程不可以转动。
（3）将钻机移动到下一桩位。在成孔检查完成之后，做好相关的文字记录，确保孔口盖板位置是否正确，盖板上不允许车辆和行人通过。然后将钻机移到下一个桩，对其进行处理。
（4）混凝土浇筑。①将钻孔盖板拿走，检查孔的深度以及大小，孔壁的厚度。当出现质量不符合要求的情况时，必须处理完毕才能开展下一项工作。②吊放钢筋笼：先绑好砂浆垫块再将钢筋笼放人；下放钢筋笼的时候，必须找准孔的具体方位，然后平稳慢慢地将其放下，避免钢筋笼与孔壁发生摩擦。观察钢筋笼装置在合适的位置时就要及时固定住，如果两段钢筋笼需要连接时，一般都采用焊接，来保证钢筋的方位都符合要求，以及保护层的厚度也达到要求。③放溜筒浇筑混凝土：放溜筒在安装之间要保证钻孔内土的厚度可以达到标准，浇筑工作不允许中途停止，分层进行振捣，至于分层的高度需要依据振捣工具来确定，一般取小于1.5m。④砼到桩顶位置的时候，应当特别注意标高的问题，要保证在凿除浮浆之后，标高依然能符合设计要求。⑤撤溜筒和桩顶插钢筋：混凝土浇到距桩顶1.5m时，可拔出溜筒，直接浇灌混凝土。
2.技术及安全措施
（1）测量定位。测量定位与孔位置的精确程度有很大的关系，因为，钻孔的角度和基准面的高度都要按照这一点才能确定。我们在实际施工过程中，一定要把施工方的自我检查以及监理方的监督验收紧密配合起来，这种定位要按两个步骤进行，第一步挖井埋设护筒，第二步安装钻机就位，要把其偏差严格控制在设计和规范许可的范围内。
（2）桩径及垂直度控制。桩径也是质量控制的重要组成部分，也是决定结果的重要因素，施工作业前，要全面掌握钻头钻孔能力和宽度，以保证桩径钻能应付。
（3）泥浆质量。泥浆由水，土，添加剂，泥可以用作护壁，以防止出现塌陷的现象，二是携带渣，钻头内部的土和岩石等将成为渣滓，泥浆推动其离开孔，这个过程中，泥浆质量很关键。影响泥浆质量的因素有水分含量，粘度，密度和其它因素，如果泥浆浓度不够，这将很难实现承载废物的工作，而过多的浓度，将造成孔壁的负担，使孔径变小。 （4）持力层对桩的承受能力有很大影响，特别是端承桩，这更能够影响桩基的承受能力，因此，持力層和孔的深浅程度要严格准确确定，进而才能掌握正确的工作导向。
三、灌注桩的质量控制
1.成孔质量控制
成孔是混凝土灌注桩施工中非常重要的一部分，万一其质量控制不好，就极有可能会产生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还会对桩身质量有直接影响并导致桩承载力降低。所以，在成孔的施工技术和施工质量控制方面必须做好下面的工作。
确保桩身成孔垂直精度：这是确保灌注桩能顺利施工的一个重要条件，要不然钢筋笼和导管将无法沉放。为了使得成孔垂直精度满足设计要求，应扩大桩机支承面积使桩机稳固，时不时的要校核钻架及钻杆的垂直度。
泥浆护壁技术：泥浆护壁施工是灌注桩的关键施工技术之一。泥浆护壁关系着钻孔桩的质量。泥浆护壁可依据土层的性质用原土造浆，即在钻孔时注入清水让其与粘土混合成泥浆进行护壁，也可以人工制备泥浆。在砂层中容易塌孔的部位钻孔，应采用特殊的手工编制泥浆。
确保桩位、桩顶标高和成孔深度：在护筒定位以后，要按时校核护筒的位置，使得护筒中心与桩位中心线不要有过大的偏离，偏差小于50mm，并仔细检查回填土的密实度，应保持护筒位置固定不变，以避免在钻孔过程中出现漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高往往会发生一些变化，为精确无误地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，使得在成孔后按照钻杆在钻机上的留出长度来检查成孔达到的深度。
2.成桩质量的控制
为确保桩基质量，原材料进场时要严格检查验收质保书，绝对不允许采用不合格材料。灌注桩水下混凝土施工主要用导管输注，混凝土偏析仍然存在，因此，配合比要根据水泥与砂的规格，水分含量进行调整，以使每个桩的配合比都准确无误。在混凝土灌注时要对混凝土搅拌时间和坍落度进行严格控制。因为如果混凝土搅拌时间过短会直接影响其强度，混凝土坍落一般是18cm-20cm，并及时掌握混凝土面的标高和导管的埋人深度。一般情况下导管埋入混凝土的深度宜保持在2m-4m，坚决不允许把导管底端提出混凝土面。当灌注到离桩顶标高8m-10m时，应立刻将坍落度降低至12cm-16cm，以使得桩身上部混凝土的抗压强度提高。在施工过程中，一定要控制好灌注工艺和操作工艺，抽动导管时力度要适中，确保有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如幅度过大会容易造成混凝土体冲刷孔壁，使得孔壁下坠或坍落，桩身夹泥。
四、结语
总之，影响桥梁灌注桩施工的因素很多，这就要求我们的施工人员对施工过程中存在的问题进行认真的分析与研究，并进行建设经验的总结和学习，不断创新施工工艺，提高施工质量，这样才能确保桥梁建筑事业不断的发展与进步。
参考文献：
[1]张晖.浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J].中国科技信息，2010（2）.
[2]常颂.试述桥梁灌注桩施工[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010，（05）.
[3]郑钦生.浅谈灌注桩基础施工的方法[J].黑龙江科技信息，2010，（23）.