钻孔灌注桩施工技术在铁路桥工程中的应用

曾智雄

摘 要：灌注桩技术是目前在路桥施工建设中被施工方所普遍采用的一种成桩技术方法，主要用于路桥的基础性建设，根据成桩技术工艺的不同又可以分成多种类型的成桩方法，其中钻孔灌注桩是较为常见的一种施工方法。在钻孔灌注桩施工过程中，要严格按照施工技术要求进行施工操作，才能达到理想的施工效果。文章列举了一个具体施工案例，来对铁路桥钻孔灌注桩技术加以详尽的技术说明，以期对铁路桥施工单位具有一定的施工借鉴意义。

关键词：施工流程；钻孔清孔；浆液制备；混凝土灌注

1 工程概况

某新建铁路工程建设标段全长122.45km，包含一座特大桥（62+132+62）m连续梁拱、两座高速公路特大桥1-80m钢桁梁、654孔简支T梁制运架、软土地基复合桩基础施工、石灰改良土路拌施工等重点工程。

根据全标段桥梁分布和工期要求，全标段设1个制梁场、1个铺架基地，投入1套TJ165型铺架设备，所有T梁采取工厂化集中预制；对于作业周期易控制的一般结构桥梁基础和墩身，采用多作业面组织平行流水的方式进行桩基、承台和墩身施工，先架方向先期开工；桥面系以独立桥梁为单元组织施工；钻孔灌注桩施工优选旋挖钻机，水中钻孔灌注桩采用筑岛或钢板桩围堰方式施工。

2 钻孔灌注桩基础施工技术

在各种工程施工当中，钻孔灌注桩技术常被用来进行基础结构施工，通常也会具有比较优良的施工效果。该项施工技术能够保证施工结构的质量和稳固性，同时其施工效率也比较高，适用于对基础结构稳定性要求较高，施工进度要求紧的施工环境。钻孔灌注桩技术主要是通过钻孔设备在地质层内部成孔，然后将钢筋笼调入孔中，在进行混凝土浇筑成桩的一项施工技术，由于其具体施工工艺较为复杂，所以在施工各环节都必须按照技术操作要领进行施工操作，才能在保证施工安全性的前提下按期完成施工任务。

2.1 施工流程概述

钻孔灌注将技术的操作涉及到多项操作流程：首先要进行科学的施工设计，制定各项技术操作指标，并根据施工现场情况进行钻孔位置的测量和确定；然后准备好钻孔作业的辅助设备，例如护筒和埋置和钻机设备的安装；接下来是灌注浆液的制备，一般大多是采用混凝土材料作为灌注原料；浆液制备完成后开始进行正式的钻孔作业，孔体内部经过清孔处理后，将钢筋笼下至预定位置，最后进行灌浆操作。灌注桩完成后，还要进行后续的施工处理，包括桩头表面的清理等工作。

2.2 前期准备工作

在进行正式施工前，要制定科学的施工计划，对各项施工技术指标的技术操作切实落实到位。同时还要对铁路桥施工现场进行实地勘探和测量，精确测定钻孔的位置和数量，并根据施工需要确定打孔的深度和横截面积。

2.3 施工辅助设备的准备和安装

钻孔辅助设施主要是指护筒的安装和钻机的安装。护筒可以起到对桩体的支撑作用，同时还具有防水的功能，因此，在选择护筒制作材料时要以材料的坚固耐用性和防水性能作为基本选择依据，一般的护筒制作材料多为钢板材质，要视实际施工要求选择不同厚度的钢板，护筒制作高度要以高出地下水位一段距离为宜。钻机的安装位置要准确并且稳固，同时要进行施工前调试，以保证后期钻孔作业的效果。

2.4 灌制浆液的制作

灌注桩施工质量的好坏与灌注浆液原料的质量息息相关，灌注浆液的制作流程非常严格，首先在原料选择时要对其质量严格把关，一般灌浆作业的原料主要包括黄沙，水泥等材料，在沙料选择时，要尤其注意其细度和密实度，对于其中的杂质要尽量清除干净，对于大块的沙体要进行细化处理。水泥材料的选择要注意其强度和性能指标，一般应从资质优良信誉好的厂家进行原料的采购。其次，原料选择完毕后，浆液配置技术也十分重要。要将浆液含沙量控制在一定范围之内，沙料和胶体的添加要适量，配置成的浆液要呈碱性状态为佳。

2.5 钻孔操作流程

2.5.1 合理安排钻孔操作流程。钻孔操作要合理安排其施工顺序，尽量安排隔孔作业，根据实际地址状况选择不同型号的孔机，避免造成由于孔机强度不足引发的钻孔深度不到位或钻头弯折现象。

2.5.2 钻孔塌方现象的防控。钻孔施工力度要适当，并控制在合理范围之内，以免发生由于钻孔力度过大而导致土体塌方现象的发生。钻孔作业中间尽量不要中断，以免影响成孔质量。

2.6 清孔施工

当钻孔深度达到设计要求后，立即进行清孔。采用超声波侧壁探测仪对孔深、孔径和孔形进行检查，确认满足设计要求后，报请监理工程师批准，监理工程师认可后，立即进行清孔。

清孔采用换浆法进行，即将钻头提升20～30cm，低速旋转，然后注入相对密度和粘度较小的稀泥浆，置换孔内含碴的泥浆，严禁采用加深孔底深度的方法代替清孔。

清孔时，将孔底钻渣及泥砂等沉淀物清除。当抽出的泥浆与换入的泥浆指标相近，而且抽出的泥浆中固体颗粒的粒径小于0.5mm时可以认为清孔已满足要求，停止清孔，下放钢筋笼。

2.7 钢筋笼的制作与安装

钢筋笼长小于15m时整节制作，超过15m时分节制作，吊车起吊安装就位。下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时上下节中心线保持一致。钢筋笼安装到位后及时固定，防止脱落，将钢筋笼主筋与钢护筒焊接，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮。

2.8 混凝土灌注施工

灌注前做好钢筋笼防浮和防落措施的检查，沉淀厚度的检查。首批混凝土应保證导管埋入深度不小于1m。水下混凝土灌注应连续不断的进行。

根据灌注高度进行导管配置，最上面配置几节短导管，便于拆除。然后安装导管，对准孔中心放入，避免提升导管时挂住钢筋笼。

导管下口离孔底25～40cm为宜，上口与储料斗相连。

导管安装后，再次探测孔底沉渣厚度，如沉渣厚度超过设计要求，则进行第二次清孔处理至合格为止。

在水下混凝土灌注过程中，经常用测绳探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度。埋管深度控制在1m～3m。并防止导管上浮，以免出现断桩事故。

水下混凝土灌注，连续有节奏地进行，中途不得中断，并尽量缩短拆除导管的间隔时间。当导管内混凝土不满时，可徐徐灌注，以防产生高压气囊压漏导管。为防止灌注过程中发生坍孔、缩孔，要保持孔内水头高度。

钻孔灌注桩水下灌注完成且混凝土强度达到2.5MPa后，即可拆除护筒。

做好钻孔灌注桩动测工作及下道工序的施工准备。

2.9 桩基质量检测

按技术规范的要求检查和验收混凝土的质量，作好原材料及混凝土的取样及试验，并经监理工程师现场见证。

3 结束语

铁路桥施工应在保证其设计的科学性和美观性的基础上，最大限度的保障其正常运营效能。根据不同的施工现场环境，要采取不同的施工技术和施工方法，才能保证桥体建设的稳固性符合使用标准。对于地基土质较软的情况，要选择钻孔灌注桩技术作为桥梁的基本施工技术，使用钻孔机械设备和套管施工技术相结合的方法，完成混凝土的桩体浇筑施工，这种施工技术对于软土地基改良的效果较为明显，且施工结构的稳定性也符合铁路桥施工的基本要求，是铁路桥施工首选的技术操作方法。

参考文献

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[2]刘九双.铁路桥梁钻孔桩施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2011（13）.

[3]陈永祥.桥梁施工风险评估实用方法及在钻孔灌注桩施工中的应用[J].黑龙江交通科技，2012（6）.