浅析市政工程中钻孔灌注桩施工技术

秦海忠

【摘要】所谓灌注桩就是指在工程现场通过人力挖掘、钢管挤土、机械钻孔等手段在地基土中形成桩孔，同时将钢筋笼放置其中，并且灌注混凝土而做出来的桩。根据不同的成孔方法，将灌注桩分成三类，包括挖孔灌注桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩。按成桩方法分类而定义的是钻孔灌注桩。将其应用在市政工程中，不仅能够有效地提高施工效率，而且还能确保施工质量，是现代市政工程发展的必然趋势。本文就市政工程中钻孔灌注桩施工技术进行研究和分析，以期能够为界内相关人士提供相关的参考资料。

【关键词】市政工程；钻孔灌注桩；施工技术；要点

1 导言

随着社会经济的不断发展，城市建筑不断加快，市政工程的规模以及数量也逐年增加。市政施工质量直接影响着人们的正常生活，其成为人们较为关注的话题之一，尤其是桥梁工程的施工在施工工程中占有非常重要的比例，将钻孔灌注桩技术应用在市政工程中，有效地提高了施工效率以及施工质量，并且取得了得天独厚的效益。

2 钻孔灌注桩的概述

钻孔灌注桩是采用不同的钻孔方法，在地层中按照要求形成一定形状的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架吊入井孔中，灌注混凝土（或水下混凝土）成为桩基础的一种工艺，具有施工速度快、占地少、相邻干扰小等优点，是大中型桥梁基础的首选形式。但其施工质量受工程地质条件、水下混凝土灌注工艺、现场管理等因素的影响，桩质量离散性大，缺陷事故时有发生，工期及造价也因此较难控制。为保证工程的质量，必须加强灌注桩施工现场质量控制，严格成桩后的质量检测。

3 市政工程中钻孔灌注桩施工技术的特点

在市政施工过程中，了解钻孔灌注桩施工技术的特点是保证市政施工质量的基础保障。钻孔灌注桩施工技术的特点可以总结概括为以下内容，相比沉入桩中的锤击法，钻孔灌注桩施工技术震动和噪声较小。而且钻孔灌注桩施工技术能够建造直径较大的桩，在各种地基上都能使用。另外，对桩的承载力影响较大的是施工质量。混凝土质量较难控制，主要原因是混凝土是在泥水中灌注。钻孔灌注桩施工技术成孔速度较慢，费时费工，而且泥渣还在很大程度上污染了环境。在实际的施工过程中，桩基承载力主要是由施工的质量决定，所以在施工时应该应用并把握钻孔的施工技术要领，避免出现踏孔、孔低沉淀、流沙沉淀等。水泥混凝土在通常情况下，是在泥水中实现灌注作业，所以，在进行水下混凝土的施工时，其相关的施工质量比较困难控制或者掌握。

4 市政工程中钻孔灌注桩施工的技术要点

4.1 制作压浆管的过程就是同时制作钢筋笼和压浆管

压浆管的制作材料是黑铁管，直径是25毫米，并且使用丝扣连接接头，两端使用丝堵封严。需要注意的是，压浆管长度要长于钢筋笼至少55厘米，而且在桩底部的压浆管长度长于钢筋笼至少5厘米，在上部压浆管长度要长于桩顶混凝土面至少50厘米，特别要注意的是，压浆管不能露出地面，这样才能便于保护。压浆管在最下部做成花管，并且钻头均匀钻出4排压浆孔作为压浆喷头，压浆孔的直径是3毫米，间距是4厘米。使用图钉堵严压浆孔，将自行车内胎套上，并且使用胶带封严两端，压浆喷头就形成单向装置了：一旦注浆，压浆管中的压力就会弹出图钉和车胎迸裂，通过图钉和注浆孔，水泥浆就可以融入碎石层中去。

4.2 布置压浆管，就是在钢筋笼外侧绑上两根压浆管

成孔之后提钻、清孔、下钢筋笼，需要特别注意的是，安放钢筋笼过程中，一定要注意保护压浆管，确保钢筋笼不变形扭曲，否则将会引起压浆管在丝扣连接处松动。另外，需要添加混凝土垫块从而保护喷头部分，不得摩擦孔壁否则将会造成胎破裂造，最终堵塞压浆孔。灌注混凝土需要按照规范要求进行。

4.3 选择压浆桩位要参照以前的工程实践

碎石层中的水泥浆受工作压力的影响较大。为了避免水泥浆液喷出来，混凝土灌注完成至少一个星期之后才能压浆，而且确保桩周围没有钻机钻孔作业。第四，在进行压浆时，选择的方式最好是整个承台群桩一次性压浆，并且压浆时首先压第1根桩的A管，紧接着压第2根桩的A管，接下来开始压第1根桩的B管，紧接着第2根桩的B管，这样的压降顺序确保同一根桩2根管压浆时间间隔半个小时以上一个小时以内，给了水泥浆充分的扩散时间。在进行压降时，相关人员需要将施工记录详细记录下来，包括压浆数量、压浆开始时间、压浆结束时间、施工时间、异常情况等。

5 市政工程施工中钻孔灌注桩技术的应用

5.1 桩位放样

桩位放样工作必须遵循施工相关规定进行，在钻孔标高位置放样时，应对标高放样的位置进行及时复核，一般情况下都会选用全站仪进行各个桩点位置的准确放样，并将其偏差值控制在合理范围内。

5.2 钻机就位

相关人员必须对钻机的性能状况先进行详细的检查，再进行钻机就位工作，只有这样，才能确保钻机能够顺利进行施工。确保钻机稳固后再进行其他作业，确保钻头中心和控制桩十字线中心一致，不能在规定范围以外。

5.3 埋设护筒

设置护筒时，护筒的内径要比桩径大20～40cm，护筒高度不小于2m，护筒高度高出地面0.3m或者是高出水面1～2m。护筒中心线应该和桩中心重合，平面允许误差不超过50mm。在旱地，可采用挖坑埋設法，护筒底部和四周的黏土必须要分层夯打严实。

5.4 制浆和钻孔

钻孔时，应该采用泥浆护壁，这种泥浆一般由水和黏土以及添加剂调制而成。开钻时，钻机应该慢速钻进并开动泥浆泵进行循环，等到泥浆均匀了才开始钻进。在钻孔过程中，排渣、提钻头除土和因故停钻时，要保持孔内具有规定的水位和按要求密度的泥浆。

5.5 清孔程序

在钻孔的深度、孔度、孔径检查符合设计规范后方才能进行清孔作业。清孔一般有换浆、抽浆、掏渣、砂浆置换、空压机喷射等，但是不管采用哪一种方式，一定要注意保持钻孔里的水头，防范孔塌，在清孔完之后，还要分析检测提出的泥浆样本。

5.6 钢筋笼吊放

钢筋笼吊放前，必须在钢筋笼的下方垫上垫块，减小或避免在钢筋笼运输过程中发生变形。钢筋笼吊放时，应将钢筋笼与孔位中心在同一条直线，吊直扶稳，缓慢下放，防止钢筋笼碰撞孔壁。钢筋笼吊放到设计位置时，对钢筋笼进行固定，如出现两段钢筋笼连接的情况，可将两段钢筋笼焊接在一起，并控制好保护层厚度。钢筋笼定位完成后4小时内必须进行混凝土浇筑。

5.7 导管安装

在下导管前，要对导管进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试验。进行水密试验的水压不应该小于孔内水深1.3倍的压力，也不应该小于导管壁和焊接缝可承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍。

5.8 混凝土灌注

混凝土灌注时，通过预制混凝土隔水塞控制导管与孔底距离，导管底端至孔底的距离一般控制在0.5m，排塞后不得将导管插到孔底。混凝土浇筑前，首先应保证储料斗内有足够的混凝土量，使导管底端一次性插入到水下混凝土中80cm以上深度。在灌注过程中，使导管底埋入混凝土面以下2～4m处，严禁将导管底端提出混凝土面以上。同时，在水下混凝土灌注时，应派专人对导管的埋深进行观测，防止出现异常现象，并做好水下混凝土灌注记录。

6 市政工程中钻孔灌注桩施工存在的问题及其解决措施

6.1 桩孔偏斜问题及其解决措施

应用钻孔灌注桩施工技术的过程中，由于钻杆连接以及其在调节过程中不能保持垂直等因素，使得钻孔在实际工作中发生位移，导致钻孔偏移，给后期的施工带来困难，不能保证孔桩的质量。所以，在施工过程中，为了能够有效地预防和解决其中存在的问题，制定以下四点解决措施：首先，在钻孔实施前，应该对场地进行清理，同时对场地的标高以及水平高度进行准确的测量，保证钻头以及钻杆的垂直度能够适应相关的要求；其次，在钻孔过程中，保证钻杆的垂直度，遇到硬土层或者岩石层应及时更换钻头；再者，钻孔完成后应该对其上下孔进行清扫，确保桩孔的垂直度适应相应的施工要求；最后，还应该确保施工场地平整，这样钻机才能平稳安装。在成孔过程中必须要进行校正和检查。钻杆、钻头接头要一一检查并校正，坚决不可以使用变形的钻具。坚硬土层中需要吊住钻杆，但是不需要强行加压，从而控制钻进速度。如果钻孔已经偏斜，钻孔的速度要减慢，并无需进行扫孔纠偏。

6.2 水下砼灌注问题及其解决和预防措施

6.2.1 堵管

商品砼的质量必须是优良的，砼的搅拌及级配必须确保砼的初凝时间、坍落度、水灰比、和易性满足规范要求或设计要求，每车砼的坍落度一定要符合相关施工规范。灌注用导管必须要平直，并且要确保内壁不漏水。

6.2.2 桩顶部位疏松

确保桩顶留长度符合相关施工要求。由于受到稠泥浆和沉渣的影响，因此难免出现误测现象。采取的措施是使用带钢管取样盒的探测，当取样盒中捞起的不再是沉淀物而是砼，则可以判定终灌标高已经达到。

6.2.3 桩身砼夹泥或断桩

成孔时必须要控制孔底沉淤和泥浆密度。首次清孔一定要将泥块彻底清除，砼灌注过程中要缓慢提升导管，到了桩顶时，绝對不允许大幅度提升导管。导管埋深需要严格控制。单桩砼灌注时不能中途断料，否则将会对工程质量造成很大的影响。拔导管之前需要精确计算拔导管后砼的埋深。

6.3 孔壁坍塌问题及其解决和预防措施

通过对市政工程实际钻孔灌注桩施工过程中进行分析和研究，在钻孔过程中如果孔的形成速度非常快，钻头在孔壁没有形成泥膜时就拔出，极易造成孔壁塌陷的问题。在实际的施工过程中，为了防止孔壁塌陷对钻孔灌注桩施工产生巨大的影响，应该控制钻头上提的速度，等到孔壁内膜形成后再将钻头拔出；然后对已经塌陷的孔、孔壁以及底部进行彻底的清理，对孔壁进行二次加固，防止塌陷现象再次发生。

6.4 吊脚桩问题及其解决和预防措施

在钻孔灌注桩施工过程中出现吊脚桩，主要是由于孔壁发生了塌陷，造成孔低泥沙堆积；混凝土浇筑的时间不能很好的把握，导致孔低平整度不和谐，堆积大量的泥沙，进而导致各种问题的出现。要想能够有效地解决其中存在的问题，就要在清孔的过程中执行相关的标准，并对底部进行严格的清理，控制好混凝土浇筑的时间，在浇筑过程中严格控制以及监督，进而确保浇筑的施工质量。

7 结论

综上所述，钻孔灌注桩施工工序复杂，对钻孔及钢筋笼吊放的精度要求较高。在施工过程中，必须严格控制钻孔、清孔、钢筋笼吊放、混凝土灌注等施工过程，并在实践中不断优化施工工艺，确保钻孔灌注桩的施工质量达到设计规范要求。

参考文献：

[1]刘国庆.市政工程中钻孔灌注桩施工技术[J].城市建筑，2013，06：229+236.

[2]万艳萍.解析市政工程中钻孔灌注桩施工技术[J].中华民居（下旬刊），2013，09：125-126.

[3]马伟锋.浅析市政工程中钻孔灌注桩施工技术[J].科技与企业，2012，24：220.

[4]韩紫荣.市政工程中的钻孔灌注桩施工技术[J].门窗，2014，03：104.

[5]李效凯.试论市政工程中钻孔灌注桩施工技术[J].科技创新导报，2010，30：54.