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关于市政工程桥梁桩基施工技术的探讨李俊波

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李俊波

[导读] 摘要：在桥梁桩基工程进行时，施工现场的地质情况对冲孔过程施工效果影响极大，较差的地质会使桩孔中的泥浆大量流失，甚至于发生塌孔。

        浙江双圆工程监理咨询有限公司浙江金华 321000
        摘要：在桥梁桩基工程进行时，施工现场的地质情况对冲孔过程施工效果影响极大，较差的地质会使桩孔中的泥浆大量流失，甚至于发生塌孔。在冲孔期间对漏浆问题的处理方法将直接决定了工程的施工效率，造成一定的成本增加。本文针对大桥桩基施工问题，对该问题的成因进行分析并通过正确的方法改进，结果显示改进方法科学、有效。
        关键词：钻孔桩；漏浆；处理方法；工艺处理
        1工程概况
        某大桥为分离式桥梁断面，左幅桥长L=3177m，右幅桥长L=3176.336m，全桥共分7联。主桥采用预应力砼刚构-连续组合体系箱梁桥，引桥为先简支后连续装配式预应力T型梁。
        2漏浆塌孔情况
        在桩基进行施工时，钻机对孔内钻渣进行清理工作而引起附近普通冲击钻孔的内部造成漏浆问题，对工程的施工进度造成了负面影响。施工期间，发现有全液压冲击反循环钻机在正常出渣的前提下却没有进尺，持续时间较长。根据此类情况推测，可能是由于护筒底部孔壁的坍塌造成。现场组织了潜水员对推测进行验证，根据潜水员深入后的反馈得出当前孔内坍塌程度较深。为了保证施工的正常进行，需要对钢护筒底部桩头以下２～３ｍ部位采用有效的防范措施，避免坍塌。
        3原因分析
        3.1钢护筒底部存在虚渣层
        在本次的施工中，柱墩基础主要采用了先堰后桩的方式，由于承台整体埋入岩石河床5m左右，施工时使用了水下爆破对基坑进行挖掘。将水下爆破的开挖深度控制在9~14m之间，与钢围堰底的h值（超深）为1.5m。结合以上可以看出，在基坑进行水下爆破的开挖过程中，由于施工和设计存在一定的误差，导致超深值较高，且在进行清渣时的清渣范围仅仅是设计的清渣范围内，与实际需要的清渣范围不符。因此虚渣大量存在于围堰封底混凝土的下方，桩底状态不稳定，进而导致了漏浆或是塌孔。
        3.2孔内外水头差减小
        在运用相关的全液压冲击反循环钻机进行清渣作业时，由于钻机钻入时使用清水，没有泥浆在周围进行保护，在清理渣水的抽水过程中，如果钢护筒中的水补充过慢，会使孔内水压降低，同时由于无钢护筒的支撑保护，爆破破碎层产生的石块将直接掉进孔内，进而导致了塌孔发生。而此桩附近有着泥浆护壁的孔位，由于抽水所形成的水压差会导致孔内的泥浆穿过清理程度差的松散层直接往气举清渣的方向灌注，此为漏浆发生的根本原因。
        3.3机械振动
        为了保持高速的施工效率，在现场有6~7台钻机同时工作，由于现场地质硬度较高，钻机在进行工作时产生的震动幅度较强，大幅度的震动使在堰底经过爆破后的石块震落进入孔中，这也在一定程度上导致了塌孔形成。
        4桩基施工工艺运用
        4.1 技术参数及方案选择
        在工程的实际施工中，现场“落水洞”地质较多，情况复杂，相对提高了施工难度，鉴于“落水洞”位于弘农涧特大桥主桥的合拢重要部位，项目部对于弘农涧特大桥的施工采取了高度重视。为了保障工程质量可靠、工期稳定项目组设立了相关专项组，对于“落水洞”的相关资料进行分析整理，探讨和研究出一套切实可行的执行方案。最后通过与实际工程中“落水洞”的分布特点，相应采取了钻机成孔后压浆法。
        4.2钻机成孔压浆法施工工艺技术
        4.2.1施工准备
        （1）对施工现场在已有资料的基础上进行更加详尽的地质勘探补充，对现场的各施工区域的土质特点以及分层状态进行深入了解。
        （2）确保工程中水泥的质量和用量适合。对水泥的各种质量规则要予以保证，包括其出厂时间、水泥类型同时要符合国家的各种规范标准。严禁添加受潮或变质的劣质水泥。

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大多会选择P.O42.5普通硅酸盐水泥，配合酸碱度适中水质。
        （3）在业主和监理单位同时表示允许的情况下进行试桩试验。在位置适宜时，还要确认相关现场的地质条件，再确认所使用喷嘴的类型和规格，工程中进尺和提升效率也要进行关注，注浆时所需的压力以及注浆时的标准流量，成柱的强度和直径以及适合的水泥添加量。通过试桩数据对当前的设计进行相应的改进和优化。
        （4）依据施工设计将旋喷注按一定顺序进行排序，桩位先用木桩定位，再用白石灰进行标明。
        4.2.2钻机就位
        在施工钻机就位之前，要根据具体情况对施工现场附近平展处理，随后将钻机放置于相应钻孔位置。可使用木枋垫来稳定钻机，防止在钻孔工程过程中由于较强的震动使钻孔的质量受到影响，在最后要确保钻机的垂直度，需要使用罗盘仪进行校准，之后将校准好的钻机移动到钻孔孔位的正上方。通过低压（0.5MPa）的射水试验来确保喷嘴的运行良好，确保良好的运行状态。
        4.3.3探孔施工
        完成以上准备工作后开始探孔施工，探孔采用XY-2型地质钻机，钻孔孔径φ120mm，孔径误差不大于5mm，钻孔位置的平面尺寸误差不得大于50mm，成孔的倾斜度不超过1.0%。成孔深度要求同原设计桩基长度，如原地面高程高于设计桩顶标高，则需要考虑空桩长度。成桩中钻杆的旋转和提升必须连续。
        4.3.4压浆管道安装
        成孔后下入φ35mm钢管作压浆管，上部6m范围内压浆管采用φ120mm钢管，6m以下范围采用φ35mm钢管，每节长度6m，根据孔深进行合理配置。
        4.3.5压浆施工
        在桩机调整位置时，就可以根据设计中要求的水泥的配比进行拌和，依据以往的工程经验推定水泥和水的混合配比为1m³水：1t水泥。第一步要先把水灌入桶内，接着放入水泥，通过搅拌机拌和10~20min，然后在打开桶底阀门的同时加入孔径为0.8mm的筛网进行过滤，泥浆泵将已过滤好的浆液抽到第二张相同孔径的过滤网中，之后灌入浆液桶准备压浆。使用双液压浆的方式进行重复性、细致的全孔压浆。浆液的比例和浆液的凝固时间在双液压浆的过程中极为重要，通过不断试验掌握好浆液比例和浆液的凝固时间，过短的凝固时间会影响施工进行，而过长的凝固时间会造成资源上的浪费。当浆管深入至深度标准值时，继续旋转但不进行钻进，提高高压泥浆泵的压力值到相关标准值上，先由坐底进行30s左右的喷浆，并对钻杆按照相应的设计要求进行精准操控，通过对仪表上的风量、流量以及压力等的观测，当其达到设计标准时对钻杆进行加速提升，一直持续到旋喷的既定目标。在进行旋喷时要注意保持钻孔冒浆量小于20%。当冒浆量大于20%或是停止冒浆时，要及时找出问题，并给出有关解决方法。当出现问题时，需第一时间终止提升旋喷，需解决好问题后，要在大于等于50cm的高度进行复喷。在部分区域发生较重程度的渗漏时，要及时在水泥浆中加入5%玻璃水+5%细锯末对渗漏进行修补。整个工程需要委派专人对施工流程进行相应的记录，包括了喷浆压力、成桩深度等等详细的工程参数，记录可以帮助发现工程问题出现的原因，在一定程度上提高工程效率。
        5结论
        综上所述，桥梁桩基础工程是一项周期较长的工程项目，同时为了实现良好的工程质量，大多具有保密性。其施工的整体质量与施工环节中所使用的的材料、设计、周围的环境等等有着密切的关系，所以对于工程中出现过的问题进行反复的思考与总结具有相当的实用意义，通过不断的反思提出相应优化的整改措施，确保之后的工程更加安全效率地进行。压浆处治技术在整个工程中的正确使用大大加快了整体工程的效率和质量，有效的对塌孔、漏浆等问题进行解决和防范，其施工过程简单，具有一定的推广意义。
        参考文献
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        [3]宋伟.公路工程桥梁桩基施工技术管理的分析[J].路桥工程施工，2013(6).
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