公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术应用

李张宇

摘要：在公路桥梁施工项目中，钻孔灌注桩是一项受到广泛应用的技术，具有质量高、施工便利、成本低、适应性强等优点。但同时也应当看到钻孔灌注桩施工技术容易因施工不当而产生安全隐患的事实。本文分析了钻孔灌注桩施工中容易出现的一些问题，细致说明了钻孔灌注桩施工技术应用要点。

Abstract： In highway and bridge construction projects， bored pile is a widely used technology， which has the advantages of high quality， convenient construction， low cost， and strong adaptability. But at the same time， we should also see the fact that the construction technology of bored piles is prone to safety hazards due to improper construction. This paper analyzes some problems that are easy to occur in the construction of bored piles， and elaborates the key points of the application of bored pile construction technology.

關键词：公路桥梁施工;钻孔灌注桩;施工技术

Key words： highway bridge construction;bored pile;construction technology

中图分类号：U445.551                                 文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）27-0113-02

1  钻孔灌注桩施工需注意问题

在公路桥梁施工中，钻孔灌注桩施工技术的重点是钻孔程序的控制。在施工的过程中，操作流程科学合理能够有效避免泥浆指标不达标等问题。在回填土等钻进的过程中控制得当，能避免钻孔坍塌等现象的出现。还应当做好钻头的护理工作，在钻头状态不良时及时进行更换，以保证钻孔直径，避免发生缩径等现象。卡钻和掉钻等问题在钻孔灌注桩施工中也是常见的问题，因此在安装钻杆时，应当注意对钻头接头位置的检查，及时处理钻头松动的问题，滑丝和钻头部分要定期进行检查与维护，当卡钻、掉钻现象出现时，应当使用专门的打捞工具进行处理。在钢筋笼的设计方面，要格外注意钢筋笼的高度与大小，以及吊筋的长度，混凝土质量也需要符合标准，并合理设置间距，以避免钢筋笼上浮等问题出现。而在安装钢筋笼的阶段，操作人员应当注意把控好安装的速度，不宜过快，以便在钢筋笼位置出现偏差时及时进行调整，避免钢筋笼偏斜等问题。此外还要注意及时进行清孔，否则若孔底沉淤与泥浆密度较大，柱顶顶流长度不够的情况下，极易出现桩身混凝土内夹带泥沙，严重时甚至出现断桩的现象，给施工造成严重的影响。

2  钻孔灌注桩施工技术要点

2.1 施工前技术措施

在施工前，钻孔灌注桩施工项目应当采取确保成孔的技术措施。首先要进行试成孔施工，这是一道必要的程序。试成孔的位置应当选择在轴线外部，避免影响后期施工。试成孔的主要测试内容为施工设备的使用情况、项目环境的地质水文资料、施工工艺、孔深、孔斜、孔壁稳定性、缩孔以及孔底沉淤等方面。试成孔后应当持续观察并绘制48小时内桩孔孔径检测曲线，以获取泥浆比重及黏度、地层压力等技术参数。在试成孔阶段获取的这些技术参数能作为依据及时调整施工方案，为正式成孔施工提供参考。此外，与其他工程项目一样必须要完成的内容主要包括以下几个方面：优化完善设计方案，绘制施工图纸并完成矫正核对工作，清点施工原材料是否满足阶段需求，检查养护施工设备，制定施工安全标准等。

2.2 护筒设置

埋设护筒的工作应当结合设计图纸，首先进行桩位放样，之后再进行护筒的埋设，将护筒中心位置与桩中心位置之间的偏差控制在50mm以内，且保持其垂直度，将倾斜度控制在小于1%的范围内。护筒埋设的深度要符合要求，一般而言深度应当超过1.5m，在旱地及筑岛处应当超过2m。护筒应当高于地下水位1m至2m。在此基础上，护筒顶部要高于地面0.3m。护筒使用钢板卷制，护筒内径应当大于桩径200mm至400mm，护筒稳定性要高，壁厚要试实际情况达到一定标准，保证其不会变形。在埋设完成后，要在护筒周边填筑适量黏土，并将其夯实。夯实过程中要注意黏土的密实性，确保在钻孔过程中护筒能够保持稳定，以免护筒周边跑浆而导致护筒松动。在钻孔阶段也应当定时检查护筒的角度与位置，如出现偏斜或是下沉应当及时进行处理。

2.3 制备泥浆

护筒埋设完成之后，进行泥浆制备作业。制备泥浆的方法是将黏土与水经过一定比例进行拌制。如有需要，可以加入适量水泥。泥浆的制备应当根据项目所在环境的地质条件、钻孔方法进行调整，根据实际需要确定泥浆粘稠度。使用正循环钻孔方法时，一般地层环境相对密度应为1.05～1.20g/cm3，易坍地层为1.20～1.45g/cm3;使用反循环钻孔方法时，一般地层环境下相对密度为1.02～1.06g/cm3，易坍地层环境下相对密度为1.06～1.10g/cm3，卵石层环境下的相对密度为1.10～1.15g/cm3;使用推钻冲抓冲击钻孔方法时，一般地层环境下的相对密度为1.10～1.20g/cm3，易坍地层环境下的相对密度为1.20～1.40g/cm3。

2.4 钻孔施工

在钻孔阶段的准备工作方面，应当保证钻架的稳定，对钻头进行充分调整，使其对齐桩位中心。在开钻前，要检查相关设备运行情况，如有问题要及时维护后才能开始钻孔。钻孔施工需要连续进行，因此应当在施工现场配备发电机，以防突发断电导致施工中断。钻孔过程中，要对整个过程进行详细的记录。钻孔时如地层变化情況较大容易导致钻孔角度偏斜，因此应当密切关注地层变化情况，通常在每钻进3m时就应当对钻杆进行测量，如倾斜度发生变化要及时进行调整。如钻进过程中遇到较为坚硬的地层，应当加大冲程量，以避免空锤等状况的发生。如遇到平整性较差的岩层，应当采取使用黏土夹小片石将表面垫平再进行钻孔。在钻孔初期阶段，尽量使用小冲程的方式，以保证钻机的稳定性，确保开孔的垂直性。钻压及转速可参考表1所示。

2.5 清孔及验孔

在钻孔完成后，应当全面检查孔深、孔径等，各项指标皆达到标准后即可进行清孔作业。清孔的目的是清除孔内沉渣与水分，从而确保混凝土与基岩的结合程度，提升桩基的承载能力。在清孔的过程中，要确保孔内的水位高于地下水位1m至1.5m，保证孔内的稳定性。一般使用以下几种方法进行清孔：

①换浆法清孔。此方法是在正反循环钻机完成钻孔后，继续钻动钻头以达到换浆清渣的效果，在操作的过程当中要注意控制好泥浆比重。

②抽浆法清孔。此方法是使用空气吸泥机进行作业，通过将压缩空气输入至排泥管中，以形成密度较小的泥浆空气混合物。在水柱压力下，孔底沉渣与泥浆会顺着排泥管向外排出，在此时应当向孔内注水，以保持孔内水位稳定，直到排泥管内喷出清水，或是沉渣厚度满足设计标准。

③掏渣法清孔。此方法是使用掏渣桶或锅锥将孔内体积较大的钻渣掏出。

2.6 钢筋笼制作与安装

钢筋笼的制作以设计图纸为指导，进行绑扎与焊接。钢筋要求平直，不能有弯折情况。钢筋笼制作的过程中，应当确保分段骨架的稳定性，将接头进行错开设置。直径超过25mm的钢筋应当采用机械连接的方式，反之则进行搭接焊。钢筋笼制作完成后，监理工程师要进行检查验收。清孔作业完成后，使用吊车将钢筋笼安装到指定位置，在吊运过程中应当注意避免碰撞导致钢筋笼发生变形。安装时要确保钢筋笼中心与桩中心位置一致。钢筋笼入孔之后，通过焊接方式，以“米”字形形式设置4根？准25钢筋作为骨架。需注意的点是钢筋骨架的设置程序在混凝土灌注施工之前，且设置前确保清孔作业已经完成。

2.7 灌注混凝土

混凝土灌注使用内径30cm的刚性导管，材料质量需达标。导管的拼装与吊装工作应当在钢筋笼安装作业完成后随即进行。混凝土的拌制应当注意控制好配合比，需要精确称量材料。混凝土灌注作业需持续进行不可中断，且在过程中要频繁检查混凝土坍落度。在灌注过程中，应当把握好混凝土高度，以实际情况为准对导管深度进行灵活调整，一般为2m至6m，可使用测绳检测灌注情况。进行灌注作业时，要注意确保导管与钢筋骨架之间间距合理。混凝土灌注施工的整个过程所用时间应当根据钻孔桩长度控制在一定范围内，同时在混凝土中应当掺入适量缓凝剂，以延长混凝土初凝时间，确保所有混凝土在灌注作业结束之前都未达到初凝状态。混凝土灌注的适宜时间如表2所示。

3  风险防范

一方面，要做好孔壁坍塌的风险防范工作。孔壁坍塌诱因多与项目现场的地质条件和护壁效果等有关。防范这一风险应按标准完成互通埋设作业，护筒不能有偏斜，并加强孔口的排水效果。所用的泥浆粘稠度应当根据实际合理设计，调节好护筒泥浆水位。吊装钢筋笼时也不可对孔壁造成影响。另一方面，要做好扩径和缩径的防范工作。钻孔作业时，在一些情况下可能出现成孔不规则现象，即扩径或缩径。扩径的原因多是钻头尺寸过大，或在钻进过程中因操作不当发生位置偏移的情况;缩径则是由于钻头过度磨损，或施工环境土层中含有大量软土。因此应当在施工前严格检查钻头情况，施工中也要定期进行检查，频繁校正钻头直径。

4  总结

综上所述，钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中得到广泛的应用，具有多重优点。在施工过程中，要根据实际情况，确定合理的钻进速度、泥浆比重等技术参数，护筒、钢筋笼等设置要符合工艺要求，才能最终确保公路桥梁的工程质量。

参考文献：

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[3]朱泽豪.关于公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用分析[J].四川水泥，2020（03）：59.