桥梁钻孔桩施工工艺及钻机施工特点浅析
2018-11-18 9:39:47 点击：
近些年随着我国的桥梁施工企业不断发展，在桥梁施工中钻孔灌注桩技术也得到愈加广泛的应用。与此同时，钻孔灌注桩是一项隐蔽工程，考虑到其易受到地质条件的影响，质量问题不容忽视。所以在桥梁施工过程中，能否建好灌注桩，以及它的规范化和专业化都是关系工程整体施工质量的重要问题。本文将先整体概述桥梁施工过程中用到的钻孔灌注桩技术，再分析讨论实际应用，来研究此项技术。
关键词：桥梁钻孔；灌注桩钻机；化学泥浆
随着时代的前进，因为抓住了良好的机遇，我国的桥梁施工行业取得了跨越式发展。当然，有机遇也有竞争，一方面，国内桥梁工程行业有着经济环境和谐稳定的良好局面，另一方面，国内外同行之间的竞争也日益激烈。要想在桥梁施工领域站稳并且取得一定市场份额，那么公司自身核心竞争力至关重要，要学习掌握行内先进的施工技术、方式，才能在激烈的竞争中崭露头角，从而立于不败之地。而作为在桥梁企业施工过程中常用到的技术，由于钻孔灌注桩技术本身的复杂性和隐蔽性，所以它难以掌握。
一、钻孔灌注桩技术概述
依据护壁的形式区分，钻孔灌注桩技术有全套管钻孔灌注桩及泥浆护壁钻孔灌注桩两种方法。泥浆护壁钻孔灌注桩主要的施工过程就是先将泥浆按照一定比例配料以实现冷却钻头、悬浮钻渣的目的。泥浆护壁不仅能保护钻具、润滑器械，还能在孔壁形成泥皮的时候防止钻孔塌陷。该技术大致流程为：场地平整、制备泥浆、埋设护桶、架设工作平台、定位钻机、打孔、清孔、钢筋笼的下放、混凝土灌注、护桶拆除、质量检查。而作为全套管钻孔灌注桩技术，其实就是在实际施工的过程中省去制备泥浆及清理钻孔环节，即在安装完毕钻机后将其直接压入到套筒内进行钻孔成型。我国的桥梁施工企业近年也逐渐掌握了此项新型特殊工艺的灌注桩。
二、在桥梁施工中钻孔灌注桩技术的应用及比较
2.1.1在水位较高和有较大的鹅卵石地区，能够进行施工，这是正、反循环施工不能完成的任务。 2.1.2自动化程度，成孔速度快而且品质高。这种钻机通常为全液压驱动，由电脑控制，能够精确的定位钻孔，自动纠正钻孔深度和钻孔垂直度上的错误，对钻孔的质量做到了充分的保证。它的效率超过了循环钻机的20倍，最重要的是，保证了工程的质量和进度。是一种桥梁和大型建筑物地基桩施工中比较好的技术。 2.1.3伸缩钻杆不仅能够传递钻头旋转扭矩和轴向压力，而且还可以利用它的可扩展性，以实现钻头的快速运动，缩短钻井辅助作业的时间，提高了钻井效率。2.1.4对保护施工现场的环境有很大的好处。因为旋挖钻机在取土的过程中，是通过钻头旋挖的，然后利用伸缩钻杆进行孔内土的清除。
2.1.5履带式底盘的主要作用是承载地面压力，适用于各种条件，方便施工现场的内移，而且机器的灵活性和定位非常准确。 2.1.6旋挖钻机对地层的适应性强，所以旋挖钻机可以应用于淤泥质土、粘土、和砾石层的地质。 2.1.7能够形成明显的螺旋孔壁。 2.1.8钢筋笼在灌注混凝土施工现场布置相对于其它进程比较容易。 2.1.9自带柴油发电机，能够缓解电力短缺的矛盾，在施工现场，还能排除电源线造成的安全隐患 2.2反循环钻机旋挖钻机的优点和缺点 据建设的项目的不同，通过对坐进同口径的对比，我们能够发现冲击反循环旋转的良性循环，每一种施工技术都有自身的优点。在粘土、亚粘土和粉土淤泥层施工的施工现场，本人通过对钻孔的每个进程数据的分析，发现旋挖钻机比反循环钻机的施工速度快1.2倍，而且由于反循环钻机的搬迁困难，所以在很长的一段时间内，土壤中的其它因素能够对施工现场造成影响。在通常情况下，正循环钻机是需要能够旋转的越快越好，但在砾石层，进行基岩建设时，碎石厚度若小于5厘米，循环钻的工作速度比旋挖钻机普遍低于2倍以上，碎石厚度为5至10厘米时，速度普遍低3倍以上，而且冲击反循环钻凿岩的速度要快5-6倍相对于旋挖钻机。通过上面的分析，在卵石层等施工现场冲击反循环的嵌岩钻孔桩成孔速度明显要快一些,特别是在一些丘陵山区等地带，不但特别的适用,而且其优越性更加明显。
冲击反循环施工通常在粘土、亚粘土和粉土粉砂层等条件下施工施工，对防止钻孔的坍塌非常有效。但是，采用正循环冲击钻井,最后形成的桩具有相对较好的垂直度。在卵砾石层施工现场，使用反循环钻机由于具有较大的冲击力，很容易造成坍塌等现场，所以其填充系数过大。基础建设的几个工程数据表明，旋挖钻机入段的平均填充系数为1.15；填充率为1.25，而反循环钻井段的冲击和旋转填充率在土壤中的影响接近1:1。然后就是成本消耗，对于冲击反循环来说，在粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂层施工,所需要的成本相对于回转钻机来说较大。其主要的原因是因为冲击钻机的功率较大，进而造成其耗电量较高。再就是因为自身的重量大,所以相应的搬迁运输成本大。但是，在卵、砾石层、漂石、块石、基岩等地区施工,冲击钻的效率高，旋挖钻机的研磨材料消耗快，而且相对而言钻进速度慢, 使施工周期变长,最终造成其整体成本比冲击钻进大5倍以上,如果在施工现在遇到大漂石、大块石等硬度较高的岩石，回转钻机根本就无法钻进,所以只能使用冲击反循环钻机来完成。
最后就是对环境的影响,冲击反循环钻的冲击振动相对较大，所以对周围产生的也就声音较大,严重的影响了人们休息。
三、灌注过程探讨与特点
3.1 前期准备
必须按照要求购买的所需要的原材料，严格控制灌注混凝土的质量，与水混合的比例要合适，并进行必要的水质化学检测。通常选择厚度为4mm的钢板，首先制成的卷曲状，且将连接部位进行焊接。桩的设计长度和管的直径也要充分考虑周全，而且必须小于孔壁的直径，比桩的直径要大5mm左右。如果在施工现场不具备焊接工具，那么在提前焊接时，要考虑到运输和拆卸等问题。还要保证套管在下放的过程中孔螺纹与周边部位紧密相连，具有良好的密封性能。进可能的将护筒与孔的中心对称，从而防止钢筋的偏差或损伤。3.2 灌注混凝土
为了确保当混凝土所涉及到的外壳底部与孔桩底部的距离在300毫米〜500毫米之间。在进行早期水的选择时，一般会对钻井进行提前密封，从而保证早期填充混凝土的质量。在必要的位置要配置足够的混凝土，混凝土不能低于浇筑成孔的位置，若果未能完成这一步骤，将对后续灌注带来极大的不便。混凝土浇筑还要考虑到混凝土的凝结时间，保证混凝土不会发生表面分离这种现象。混凝土浇筑过程中必需注意孔壁坍塌，为更好的把握混凝土灌注时间和速度做好预测。3.3 灌注完毕后的工作
浇筑混凝土后，混凝土的初始设置是可以进行拆卸钢筋笼固定设备的，在确保钢筋笼和混凝土收缩的同时，避免粘结强度的损失。而且在设计规范的过程中，多余的混凝土都要进行合适的处理，避免对施工现场造成损害。四、小结
关键词：桥梁钻孔；灌注桩钻机；化学泥浆
随着时代的前进，因为抓住了良好的机遇，我国的桥梁施工行业取得了跨越式发展。当然，有机遇也有竞争，一方面，国内桥梁工程行业有着经济环境和谐稳定的良好局面，另一方面，国内外同行之间的竞争也日益激烈。要想在桥梁施工领域站稳并且取得一定市场份额，那么公司自身核心竞争力至关重要，要学习掌握行内先进的施工技术、方式，才能在激烈的竞争中崭露头角，从而立于不败之地。而作为在桥梁企业施工过程中常用到的技术，由于钻孔灌注桩技术本身的复杂性和隐蔽性，所以它难以掌握。
一、钻孔灌注桩技术概述
依据护壁的形式区分，钻孔灌注桩技术有全套管钻孔灌注桩及泥浆护壁钻孔灌注桩两种方法。泥浆护壁钻孔灌注桩主要的施工过程就是先将泥浆按照一定比例配料以实现冷却钻头、悬浮钻渣的目的。泥浆护壁不仅能保护钻具、润滑器械，还能在孔壁形成泥皮的时候防止钻孔塌陷。该技术大致流程为：场地平整、制备泥浆、埋设护桶、架设工作平台、定位钻机、打孔、清孔、钢筋笼的下放、混凝土灌注、护桶拆除、质量检查。而作为全套管钻孔灌注桩技术，其实就是在实际施工的过程中省去制备泥浆及清理钻孔环节，即在安装完毕钻机后将其直接压入到套筒内进行钻孔成型。我国的桥梁施工企业近年也逐渐掌握了此项新型特殊工艺的灌注桩。
二、在桥梁施工中钻孔灌注桩技术的应用及比较
2.1.1在水位较高和有较大的鹅卵石地区，能够进行施工，这是正、反循环施工不能完成的任务。 2.1.2自动化程度，成孔速度快而且品质高。这种钻机通常为全液压驱动，由电脑控制，能够精确的定位钻孔，自动纠正钻孔深度和钻孔垂直度上的错误，对钻孔的质量做到了充分的保证。它的效率超过了循环钻机的20倍，最重要的是，保证了工程的质量和进度。是一种桥梁和大型建筑物地基桩施工中比较好的技术。 2.1.3伸缩钻杆不仅能够传递钻头旋转扭矩和轴向压力，而且还可以利用它的可扩展性，以实现钻头的快速运动，缩短钻井辅助作业的时间，提高了钻井效率。2.1.4对保护施工现场的环境有很大的好处。因为旋挖钻机在取土的过程中，是通过钻头旋挖的，然后利用伸缩钻杆进行孔内土的清除。
2.1.5履带式底盘的主要作用是承载地面压力，适用于各种条件，方便施工现场的内移，而且机器的灵活性和定位非常准确。 2.1.6旋挖钻机对地层的适应性强，所以旋挖钻机可以应用于淤泥质土、粘土、和砾石层的地质。 2.1.7能够形成明显的螺旋孔壁。 2.1.8钢筋笼在灌注混凝土施工现场布置相对于其它进程比较容易。 2.1.9自带柴油发电机，能够缓解电力短缺的矛盾，在施工现场，还能排除电源线造成的安全隐患 2.2反循环钻机旋挖钻机的优点和缺点 据建设的项目的不同，通过对坐进同口径的对比，我们能够发现冲击反循环旋转的良性循环，每一种施工技术都有自身的优点。在粘土、亚粘土和粉土淤泥层施工的施工现场，本人通过对钻孔的每个进程数据的分析，发现旋挖钻机比反循环钻机的施工速度快1.2倍，而且由于反循环钻机的搬迁困难，所以在很长的一段时间内，土壤中的其它因素能够对施工现场造成影响。在通常情况下，正循环钻机是需要能够旋转的越快越好，但在砾石层，进行基岩建设时，碎石厚度若小于5厘米，循环钻的工作速度比旋挖钻机普遍低于2倍以上，碎石厚度为5至10厘米时，速度普遍低3倍以上，而且冲击反循环钻凿岩的速度要快5-6倍相对于旋挖钻机。通过上面的分析，在卵石层等施工现场冲击反循环的嵌岩钻孔桩成孔速度明显要快一些,特别是在一些丘陵山区等地带，不但特别的适用,而且其优越性更加明显。
冲击反循环施工通常在粘土、亚粘土和粉土粉砂层等条件下施工施工，对防止钻孔的坍塌非常有效。但是，采用正循环冲击钻井,最后形成的桩具有相对较好的垂直度。在卵砾石层施工现场，使用反循环钻机由于具有较大的冲击力，很容易造成坍塌等现场，所以其填充系数过大。基础建设的几个工程数据表明，旋挖钻机入段的平均填充系数为1.15；填充率为1.25，而反循环钻井段的冲击和旋转填充率在土壤中的影响接近1:1。然后就是成本消耗，对于冲击反循环来说，在粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂层施工,所需要的成本相对于回转钻机来说较大。其主要的原因是因为冲击钻机的功率较大，进而造成其耗电量较高。再就是因为自身的重量大,所以相应的搬迁运输成本大。但是，在卵、砾石层、漂石、块石、基岩等地区施工,冲击钻的效率高，旋挖钻机的研磨材料消耗快，而且相对而言钻进速度慢, 使施工周期变长,最终造成其整体成本比冲击钻进大5倍以上,如果在施工现在遇到大漂石、大块石等硬度较高的岩石，回转钻机根本就无法钻进,所以只能使用冲击反循环钻机来完成。
最后就是对环境的影响,冲击反循环钻的冲击振动相对较大，所以对周围产生的也就声音较大,严重的影响了人们休息。
三、灌注过程探讨与特点
3.1 前期准备
必须按照要求购买的所需要的原材料，严格控制灌注混凝土的质量，与水混合的比例要合适，并进行必要的水质化学检测。通常选择厚度为4mm的钢板，首先制成的卷曲状，且将连接部位进行焊接。桩的设计长度和管的直径也要充分考虑周全，而且必须小于孔壁的直径，比桩的直径要大5mm左右。如果在施工现场不具备焊接工具，那么在提前焊接时，要考虑到运输和拆卸等问题。还要保证套管在下放的过程中孔螺纹与周边部位紧密相连，具有良好的密封性能。进可能的将护筒与孔的中心对称，从而防止钢筋的偏差或损伤。3.2 灌注混凝土
为了确保当混凝土所涉及到的外壳底部与孔桩底部的距离在300毫米〜500毫米之间。在进行早期水的选择时，一般会对钻井进行提前密封，从而保证早期填充混凝土的质量。在必要的位置要配置足够的混凝土，混凝土不能低于浇筑成孔的位置，若果未能完成这一步骤，将对后续灌注带来极大的不便。混凝土浇筑还要考虑到混凝土的凝结时间，保证混凝土不会发生表面分离这种现象。混凝土浇筑过程中必需注意孔壁坍塌，为更好的把握混凝土灌注时间和速度做好预测。3.3 灌注完毕后的工作
浇筑混凝土后，混凝土的初始设置是可以进行拆卸钢筋笼固定设备的，在确保钢筋笼和混凝土收缩的同时，避免粘结强度的损失。而且在设计规范的过程中，多余的混凝土都要进行合适的处理，避免对施工现场造成损害。四、小结
钻孔桩技术是一个复杂的、系统的、全面的桥梁施工技术。必需掌握其核心技术，保证我国企业的建设处理能力提高，加大工程桥梁施工行业在国际市场上的竞争、发展和壮大。
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