跨江大桥超长大直径灌注桩施工控制技术

跨江大桥超长大直径灌注桩施工控制技术

李岗

中交路桥北方工程有限公司

摘要：随着我国经济的快速发展，对桥梁建设的需求也在不断增加。其中，桥梁建设方面有着极高的造诣和独特的技术，而灌注桩施工技术则是桥梁建设的重要方法之一。灌注桩适用于各种地质条件，对我国的基建发挥着重要的作用。本文将主要对跨江大桥超长大直径灌注桩施工技术进行探讨，并对其在施工过程中应用进行分析。

关键词：跨江大桥；超长大直径；灌注桩施工；施工技术

引言：在社会发展过程中，桥梁作为连接各个区域直接的经济命脉，不仅能够使各地之间进行贸易往来，还能促进各地之间的联系，让各地之间交流密切，增进各地友谊等方面，都离不开桥梁建筑。同时，随着近些年来人们对桥梁质量的高度重视，国家更是对桥梁建设把质量放在了第一位。在整个过程中，最为关键的则是施工技术，施工技术的好坏决定了桥梁建设的质量及所使用的资金和时间等问题。因此，灌注桩技术不仅可以很好地解决以上的问题，还可以更好地推动桥梁建设的发展。

1灌注桩施工技术分析

灌注桩施工技术是一种比较常见且比较简单的施工技术，它不仅自身具有很多优势，而且在整个建筑行业应用广泛。而其施工技术指的是利用机械或者人工等方式进行孔道的挖掘，之后在孔道上方准备钢筋笼，并将其编制成模具，再放至孔道内，为接下来水泥灌溉做准备。而这样的方法可以形成一种较为强大的基础，可以更好地保障整个桥梁的稳定性和质量问题。同时，还要根据整个工程的特点选定不同的护壁形式，将灌注桩施工技术分为两种作业形式：全套施工和泥浆护壁。这样可以为施工过程的完善得到充分的保障。在施工过程中，会遇到各种各样不同的地理环境因素，这就不得不对桩型进行合理的选择。例如：（1）如果整个桥梁规模不大，且地质条件不错，就可以选择较为简单的桩型，因为其自然因素等问题无法对桥梁造成有效的伤害。（2）相反，如果遇到建筑规模庞大，且难度很高，自然因素恶劣等问题，就需要工程师对桩型结构进行有效的设计，还得全面考虑建筑完成后承受能力，稳定性等各方面因素。在整个工程建筑中，一般是也可以使用，且承受能力稳定，对发展过程中能够进行有效的通行等问题来进行对，这不仅可以使整个工程建筑省下不必要的资金投入，还能保持很好整体稳定性做出保障。

图1 灌注桩施工技术

2灌注桩施工前的准备及流程

2.1灌注桩施工前的准备

2.1.1严格审查施工方案

在进行施工时，工作人员应严格按照工程师所设计的图纸进行施工，对各个地质区域进行详细的探查，并对其进行规范的施工。同样，工程设计师也应该在现场进行实地勘察，检查各个施工地方是否达到有效的施工条件，并对其做出一系列的更改，最后交付施工团队。

2.1.2严格检查施工前的准备工作

在进行施工前，工程团队要严格检查施工所用的材料是否质量合格，以及机器是否故障或偏差等问题。同时还要查看所需要的施工材料是否足够，和人员的储备等问题。还有就是对道管的承受能力进行检测，对钻孔机的测试调整，使其在施工过程中不会出现偏差，保证建筑质量。

2.2桥梁施工灌注桩施工流程

2.2.1场地准备

在整个施工过程时，首先要确定场地是否满足安全要求，切实保障周边路人的人身安全，要在施工场地周边建起专用围栏，在其周边贴告示提示等字样。其次是保障施工场地的平整，使钻孔机能正常作业和提前避免遇到的误差倾斜等问题。然后就是钢筋，钢叉等插入问题，进行合理有效的按照设计图纸的插入，利用混凝土进行辅助，使其稳定性得到了保障。

2.2.2埋置护筒

在埋置护筒时，应当使用专业的仪器进行坐标放样工作，测试出准确的中心位置对其埋置工作，要注意点是，在工作过程中20—30厘米之间是其内径比孔径所超的主要范围，而护筒的高度最低是2米。然后将护筒穿插进空内，再由相应的移动式护筒中心与孔内中心对称，最后在通过使用有关仪器进行测试使其对称，并查看它的垂直度，如若有偏差等问题都得重新进行操作。同时还得注意，在完成对接后使用粘土等高粘性土壤进行填充，这样可以有效地保障整个建筑的稳定性。

2.2.3钻机安装

在进行钻机安装的过程中，要时刻注意钻机底部与顶端的平稳性，这会间接地影响钻孔是否垂直及对机器的损伤。同时，要保证钻孔机在工作过程中不能出现沉陷和位移等现象，也会对其造成严重的影响。如若发生类似问题，要及时进行补救，可利用吊塔等机械来帮助钻机进行重新工作，相关人员并对其误差和出现的状况进行记录、测试、登记。工作人员应该严格按照机械设备的说明书来进行安装，切实保障设备的正常作业。

2.2.4制备泥浆灌注桩

在钻孔灌注过程中，工作人员可以通过钻孔机来勘测地下实际情况，进行合理的分析，并对其做出相应措施，例如：如果泥浆稀释，则机器排渣性能也会相应地减少，会使得其护壁和能力变差。相反，如果泥浆黏稠，这会减缓钻头下降速度，使其工程无法有效进行。

2.2.5灌注混凝土

在整个灌注桩施工过程中，灌注混凝土可以说最为重要的一环。在其过程中，工作人员应该首先检查水泥的密封性和抗压性等工作，再由混凝土运输车和泵车同时协助完成灌溉工作。同时要注意，在灌溉过程中要注意保证灌溉的均匀性等，保证建筑质量合格，在抽取运输管中，要切忌缓慢进行，避免出现断桩现象。

3灌注桩施工技术在跨江大桥中的应用探讨

3.1灌注桩施工的技术优势

随着社会的发展，我们可以明显看到我国的桥梁建设呈上升趋势，这不仅是我国基建行业处于领先地位，更是我国使用了更为有效且能力更好的钻孔技术。而灌注桩施工技术自身具备很大的优势，例如：使用资金少、可以更好地适用于各个地质条件，还可以对其一些已在施工工程中的技术进步补助，表现出来灌注桩施工技术具有很好的适应性。而如今，我们灌注桩施工技术的不断研究，可以明显地降低了与原先技术的噪音，而且，还对自然环境的影响得到了有效的改善，是一个巨大的跨步。

3.2灌注桩施工技术的基本要求

在灌注桩施工作业中，首先要考虑的因素则是施工场地是否平整，以及是否夯实。而在整个工程中，场地的是否平整影响着整个工程的建筑质量，例如：如若场地平整，在进行灌注桩施工中可很好地插入里面，保持与地面的垂直，可以更有效地保证了建筑完成后的质量问题，不会出现倾斜或倒塌的情况，对整个工程的安全性得到了保障。相反，如果场地不平整，这样会使灌注桩施工倾斜，不仅会对整个工程造成不可磨灭的影响，还会使钻孔灌注机进行损坏，得不偿失，大大浪费了不必要的资金投入。在施工过程中，我们因对施工场地进行清理，使施工场地得到平整，如果有的地方有积水等问题，我们可以用一些沙袋或土壤进行填充。而在保持平整的操作中，一般会使用机械反复碾压进行夯实，这样可以更好地使场地变得平整，对后期的建设工作提供一定的帮助。假如在山地过程中，会遇到凹凸不平的地形，我们可以充分利用其地形因素，在凸起的地方进行搭建平台，切忌选择一些承受能力强的材料来进行，并辅助钻孔机工作。

4跨江大桥超长大直径灌注桩施工控制策略

4.1选择合适的钻机

钻机的选择可以根据施工地地质条件以及桩径的大小作为判断依据，因此在施工过程中一旦遇到类似的施工状况也不能一概而论地使用相似的钻机、钻头以及钻杆等成孔用具。在选择钻机的过程中最需要关注的就是钻机的功率以及扭矩能力是否满足施工要求，因为在进行灌注桩施工时随着桩径的增大，导致钻机在进行工作时受到的阻力变得更大，因此在施工过程中为了满足施工要求以及功率和扭矩的条件，会重点关注钻机的功率强度。同时在选择钻杆时首先要避免选择较细的钻杆，因为较细的钻杆会使得内通道过小，使得施工过程中泥浆循环量受到的限制，从而导致钻机的速度逐渐减小同时这种情况下出现的沉渣会增大，从而影响成桩的质量。此外过细的钻杆虽然能够满足施工过程中的刚度，但是应当遇到外来的重压和其他外力影响，很容易导致钻杆弯曲，导致原本设计好的钻孔形状变得没有规矩可行。最后，就是针对钻头的选择。钻头的直径要与钻的设计直径相同，在常见的灌注桩施工过程中钻头的直径要大于桩直径的五到六厘米，锥尖角度在一般二十度以上，同时需要保持钻头的形状对称，避免出现打孔过程中出现倾斜、斜孔等现象，钻头的锥尖也可以帮助在孔底形成锥形，从而减少泥块对桩承载力的负面影响。

4.2施工过程中关于泥浆和混凝土的质量控制

泥浆的主要作用是通过对膨润土、粘土、水以及相关的添加剂的比例协调配置而成的，在施工过程中泥浆起到了至关重要的作用，因此施工过程中对于泥浆的各项指标十分重视，例如泥浆的年度以及相关比重可以最直观地体现出泥浆对施工环节的利与弊，如果泥浆比重过大会导致钻机进行工作时受到影响从而减小施工速度，并且会使得钻孔的壁泥皮变得厚重。反之泥浆的比重过小会导致其护壁性减小，从而提高其中坍孔的可能性。为减小和从根源上阻止孔壁坍塌的事故发生，需要在钻机的速度、泥浆的比重等方面进行调整：松散沙土的地基中进行钻机施工可以减缓速度，同时选择胶体率较大、泥浆比重较大、粘土性较大的泥浆，同时剑宗泥浆的含沙率以及相关比重，从而避免在施工过程中出现机械碰壁的现象。与此同时施工环节中对于混凝土的等级强度需要根据设计要求进行统一，尤其是砂石料、水泥、水等在施工过程中需要大量使用起到了关键作用的材料更需要符合国家相关标准和规范。在浇灌施工过程中为了进一步避免导管凝死等多项常见的故障，常会要求混凝土配比的初步凝结的实际浇灌时间的两倍，同时砼坍落度需要控制在十八至二十二厘米范围内。同时泥浆的坍落度也需要严格管控，因为坍落度较小会导致泥浆出现离析现象从而减小泥浆的比重，而坍落度如果较大会出现导管堵塞现象。在使用混凝土拌和机时也需要严格遵守使用指南和关注时间，通常将出料到灌注的时间控制在半个小时之内，同时施工过程中活动道光的上下频率也需要控制在半个小时左右，这是为了防止混凝土在施工过程中因为长时间缺乏流动性而凝固，使得导管输送工作难度增大，从而引发施工安全事故。后续的灌注具体施工过程需要注意，中途浇灌注的时间需要控制在三十分钟以内，因为桩浇注时间一旦过久会四等混凝土凝固。同时还需要对灌注时需要的混凝土数量进行审查。

4.3施工过程中关于对清孔的质量控制

同城情况下，为了达到施工过程中对泥浆性能的指标以及机孔底沉淀的厚度需要进行两次的清孔行动。第一清孔行动是选择在钻进接触之前对设计的钻孔深度进行清孔，同时还要开展后续的更换泥浆工作。而第二次进行是在下完导管和钢筋之后通过借助导管对其进行清孔工作的开展，第二次清孔行动的主要目的是将这段时间沉淀至孔底的泥浆以及受到钢筋碰撞而撞下的沉渣进行处理。此外，在进行砼浇筑之前也需要最气进行二次清孔处理，同时导管内径需要控制在而是厘米左右，为确保导管质量合格需要在导管使用前进行闭水实验。

4.4对混凝土灌注速度的控制

如今伴随着实践和各项工程的证明，现场技术人员对标准的施工工艺以及准确的质量控制可以提高施工过程中的质量和效率。而针对灌注桩施工技术也是如此，只有对施工过程中的各项环节严格把控才能从根本控制失误，例如在混凝土初凝的实践需要对其进行控制，而且对于灌注的速度也要进行调整和适当加快。因为只有对以上两个细节进行严格把控才能提高混凝土灌注质量，避免出现没有必要的技术失误。针对以上水下混凝土灌注桩施工技术质量控制的相关措施，需要重视的是各环节各阶段的紧密调节和配合。

结语

随着灌注桩施工技术的不断研究与完善，使我国在基建方面的快速发展提供了有力的保障，同时也使我国的基建行业走向国际，从而在基建方面引领国际，被称为“基建狂魔”。现如今，我国灌注桩技术的成熟和完善，不仅可以在施工过程中提高建筑桥梁的质量，使其更加具有稳定性和安全性，使人们越来越相信我国的建筑水平。其次，该技术的发展，也可以减少不必要的资金投入，以及提高了桥梁建设的速度，为建筑行业的发展提供了有效的保障。

参考文献：

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[2]黄秀铭．桥梁灌注桩施工技术探讨[J]．技术研发，2012，36(08):76－77．

[3]赵康.浅谈桥梁灌注桩施工质量控制技术[J].科技致富向，2014（26）：330.

作者简介：李岗（1986.1-），男，汉，内蒙古，本科，工程师，主要研究方向：工程施工创新技术。