高速公路桥梁大直径钻孔桩施工技术研究

赵丽娜

高速公路是我国公路交通系统的重要构成部分，在社会经济发展中，发挥着不可或缺的作用。在高速公路桥梁建设施工中，桩基础施工是非常关键的一个施工环节，能否把握好桩基础施工技术的应用要点，也关系着桩基础施工的质量。基于此，为保证高速公路桥梁桩基础施工的质量和可靠性，本文将以一种大直径钻孔桩施工技术为例，对其施工技术的要点进行讨论。

高速公路桥梁大直径钻孔桩，是一种桥梁工程中较为常用的桩基础形式，依据不同标准，对于大直径钻孔桩的界定也存在一定差异，但最低直径通常不小于0.8m，也有很多工程项目中，认为大直径钻孔桩的桩体直径需超过2m 以上。桩基础施工的质量对于整个高速公路桥梁工程的建设质量与使用安全具有着重要的影响，这就决定了施工单位必须要明确大直径钻孔桩施工技术的要点，落实好各环节施工操作。

一、大直径钻孔桩施工前的准备工作要点

1.做好施工前期的勘察工作

在高速公路桥梁大直径钻孔桩施工中，地质条件对工程施工的质量和安全会产生较大的影响，因此，为避免施工中安全事故及质量缺陷的发生，在施工前的准备阶段，首先要做好施工勘察工作。施工勘察工作应当由专业勘察技术人员来负责，根据实际情况合理选择专业勘察设备、仪器及勘察方法，可借助数字化勘察技术保证勘察质量。勘察中要对地层结构、岩土性质、地下水分布等信息有明确的把握，这些都能够为施工设计提供基础依据。勘察工作中，要注重地下不良地质结构的分析，并给出较为详细具体的报告，指导设计、施工单位在后续工作中，科学进行规避或处理。

2.对不良基础进行有效处理

不良基础也会对大直径钻孔桩施工质量造成影响，因而，在施工准备阶段还需要做好不良基础的处理工作。针对不同类型的不良基础，所采取的处理措施也是不同的。如地面塌陷导致的基础不良情况，应通过超前地质钻探，明确塌陷范围及深度，并严格控制对塌陷区域地下水的抽取，在此基础上采取注浆、护筒深埋等措施，对塌陷区域基础部分进行加固。对于含地下溶洞的不良基础，在处理上则需要根据每根桩施工位置所对应地下溶洞的实际情况，针对性地确定处理措施，具体见表1。

3.确定施工方案及工艺流程

在高速公路桥梁大直径钻孔桩施工的前期准备阶段，还需要结合施工设计，确定具体施工方案及工艺流程。施工方案的制定要综合考虑施工的各方面条件和影响因素，要确保施工方案具体细致，具有科学性和可靠性，施工方案中要明确施工技术、工艺标准、施工重点和难点，还要针对施工技术难点给出相应的对策，以此为施工的开展提供有效指导。高速公路桥梁大直径钻孔桩施工的基本工艺流程为：场地平整及施工前准备→放样→护筒埋设→测量定位→挖泥浆池及泥浆拌制→钻孔→清孔→钢筋笼制作及安装→下导管→混凝土配置及灌注施工→孔口处理→凿桩头→质检评定及验收。

4.做好原材料及设备的选择配置

高速公路桥梁大直径钻孔桩施工需要大量的原材料和可靠的专业机械设备作为保障，因此，在施工准备阶段，还需要做好原材料及设备的选择和配置工作。原材料方面，对于施工中需要应用的钢护筒、泥浆、钢筋笼、混凝土、导管等材料，必须要在进行严格的选型和质量控制。应充分考虑施工条件、桩体直径和质量强度要求，结合试验确定最适合的型号要求。材料购置时，应检查好材料的质检合格证明，以及供应商的资质、信誉和供货能力，还要对材料进行抽样检测，确保材料质量及供应方案满足施工要求。设备方面，对施工中使用的钻机、吊装机、混凝土拌合机、运输车辆、灌注机械以及其他各类机械设备等，也要做好选型工作。根据施工实际需要明确各类机械设备的型号、数量，足量配置，并在施工使用前，做好设备功能检查，确保设备功能良好、运行正常。如存在故障，应确保维修排除后再投入使用。如无法排除应予以更换，严禁设备带病施工，以防影响施工质量或造成施工安全事故。

表1 溶洞不良基础的处理措施

二、大直径钻孔桩施工中的技术控制要点

1.现场测量定位及护筒埋设施工要点

护筒埋设施工是大直径钻孔桩施工的基础环节，在护筒埋设前，应先做好测量定位工作，确定桩孔中心位置，根据中心点位测轴线引出“十”字线测出四个控制护桩，以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的准确就位。所使用的护筒，主要材料为钢板，钢板厚度不低于4mm，卷成筒形后，应保证内径大于桩径20cm。埋设时先使用钻机挖掘开孔，达到设计深度后，将护筒吊装置入孔中，通过调整使护筒与桩的中心位置达到标准位置，在用黏土对护筒周围进行回填并夯实。

2.泥浆配置及钻孔施工中的技术要点

钻孔是大直径钻孔桩施工的关键环节，在钻孔施工中，泥浆是必不可少的一种护壁材料，对于泥浆合理调配也是非常重要的。不同地层条件下泥浆调配的要求是有所差异的，以膨润土泥浆为例，其配置的基本指标要求见表2：

表2 一般地层及易塌陷地层膨润土护壁泥浆配置的指标要求

调配好泥浆后，可利用计算机控制钻机调整好位置，深入护筒内部，并向下钻进，对钻进深度和钻头斗桶内钻渣量要进行动态监控，规范操作钻机上提倾倒钻渣，并准确归位，钻孔达到设计深度时，及时停止钻进。

3.钢筋笼及导管安装施工中的技术要点

钢筋笼及导管安装施工前，需要先对钻孔进行首次清孔，排净钻渣，清孔时可使用清理效果较好的泥浆旋流器开展作业。清孔完成后，将制作好的钢筋笼吊装下放至孔内，钢筋笼安装前要严格检查其尺寸规格和加工质量，并要检查孔内含砂率和沉渣厚度，确保含砂率低于10%，且沉渣不超过20cm 时方可安装。钢筋笼安装需使用吊装机械，吊装时要注意对钢筋笼的保护，避免其变形。焊接施工时，要检查好焊接质量。完成钢筋笼安装后，再进行导管安装，所使用导管应通过水密试验确保其水密性合格，安装时还要做好丝扣位置的防水处理，并检查垫圈紧密性。导管安装完成后再次进行清孔，保证泥浆性能符合浇筑要求。

4.混凝土桩体浇筑施工的技术要点

混凝土桩体浇筑在水下进行，浇筑前应备足应急设备材料，浇筑时间应控制在8h 内，为保证施工质量，还可使用适量的缓凝剂加入到混凝土中。浇筑作业应连续进行，首批浇筑混凝土量应符合导管初次埋置深度和填充导管底部的基本要求，一般需要大于6 立方。合理控制混凝土坍落度，以18-22cm 范围为宜。浇筑时严禁随意拉动导管，拆除时也应缓慢上提，并按规范地操作要求拆除。

三、结语

大直径钻孔桩施工技术多用于大型桥梁工程中，其所形成的桩基础承载能力较强，能够较好地保证桩基础结构的可靠性，进而为高速公路桥梁主体结构施工奠定良好的基础条件。目前我国在大直径钻孔桩施工技术领域，仍进行着不断的创新探索，随着工艺技术的持续发展，以及新设备、新材料的研发应用，相信大直径钻孔桩施工水平在未来将得到更大的提升，并更好地满足高速公路桥梁施工的需求。