道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用研究

李闻航

（中铁四局集团第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用研究

李闻航

（中铁四局集团第一工程有限公司 安徽合肥 230000）

随着我国基础建设的不断发展，对道桥的施工质量提出了更高的要求，而钻孔灌注桩技术在确保道桥施工质量中发挥重要的作用，提高了道桥工程的稳定性。因此，本文实际工程为例详细的阐述了钻孔灌注桩技术应用，并分析了一些常见问题及有效措施，为我国道桥施工中的钻孔灌注桩技术水平的进一步提升做出贡献。

道路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；保障措施

1 引言

道桥工程是我国城市基础建设中的重点部分，和社会的发展有着紧密的联系，社会的发展、技术的革新促使了我国道桥的快速发展。钻孔灌注桩是道桥施工中关键的施工技术，面临着很大的施工压力，根据道桥工程的需求，需要对钻孔灌注桩技术进行严格的把关，确保我国道桥工程项目顺利实施，提升道桥施工质量，保证道桥工程在运行期间的稳定性。

2 道桥施工中的钻孔灌注桩技术

随着我国道桥工程的快速发展，钻孔灌注桩是道桥工程中应用最为普遍的技术，在保障道桥质量上发挥着重要的作用。然而钻孔灌注桩施工技术的工艺比较复杂，且直接关系到道桥工程的安全与应用，因此施工企业在道桥工程施工中应合理应用钻孔灌注桩技术，充分发挥钻孔灌注桩技术在道桥工程中的优势。根据道桥工程的具体情况合理选择钻孔灌注桩技术，钻孔灌注桩技术主要有以下两类：①全套管类型，其属于一种新兴技术，使钻孔灌注桩的施工流程得到很大的简化，一般钻机到位后，就能够进入钻孔环节，大大节省了人力、物力；②泥浆壁类型，需要施工单位配比泥浆，为钻孔提供保护作用，维护钻孔灌注桩的质量性能，这类技术在保证道桥工程的稳定性中更有优势，降低了钻孔灌注的过程发生坍塌问题的几率，近几年，泥浆壁型钻孔灌注桩技术在道桥工程中应用比较广泛。

3 钻孔灌注桩技术在道桥施工中的应用

3.1 工程概况

北环路兰州城市东西大通道之一，同时也是兰州市场规划的“二环路”重要组成部分。第Ⅳ标起点桩号为K27+165.205，终点桩号为K28+400，全长1.235km。本施工段主要施工任务有桥长245m的枣树沟大桥、路基、白石头隧道等。由工程地质勘查可知该施工段为湿陷性黄土，因而本工程采用钻孔灌注桩施工技术，其施工流程如图1所示，文章对其关键施工技术进行如下探讨。

图1 钻孔灌注桩施工流程图

3.2 埋设护筒

孔壁是否坍塌是钻孔成败的关键，当钻孔较深时，地下水位以下的孔壁土受到静水压力的作用可能发生坍塌或流砂现象，而护筒在预防孔壁坍塌中起着一定的防护作用。根据采用的材料可将护筒分为木材、钢材和钢筋混凝土三种，本工程采用的是钢护筒。护筒必须具有足够的强度、良好的密封性，且其内径应大于钻孔灌注桩钻孔直径。护筒的埋深不得小于1.5m，其顶端应高层地面不小于0.5m，起到隔离地表水、保护孔口地面，钻头导向和固定桩孔位置的作用，顶端通常设置溢浆口。为确保钻孔的精确度，需要适当调整护筒的垂直度，尽量使护筒中心线与桩基础的中心线重合，或偏差控制在允许的范围内，并保证护筒的稳定性。

3.3 制备泥浆与护壁

在本工程施工的过程中，需要根据施工现场实际情况和道桥工程土质条件，科学配置护壁泥浆，控制水、粘图和添加剂的比例，使泥浆的比重和粘度都满足本工程的施工要求：胶体率不得小于96%，相对密度1.2，粘度控制在26～30之间。在施工泥浆配置的过程中应按表1的规定进行，对于废弃泥浆应按国家规定进行处理，严禁随意丢弃。

表1 泥浆护壁规定要求

3.4 成孔

本工程采用钻机正循环成孔，泥浆护壁，三翼单腰带刮刀钻头回转钻进成孔，正循环两次清孔的工艺如表2所示。

表2 成孔灌装各工艺简介

3.5 清孔

本工程采用二次清孔法，钻孔结束后利用钻杆进行第一次清孔，利用大密度泥浆清除孔内的沉渣，确保孔底沉渣清理干净。在钢筋笼和导孔下放后进行第二次清孔，第二次清孔的作用是将孔内的杂质清理干净并适当稀释孔内的大密度泥浆，这样才能确保水下混凝土的浇灌质量，一般控制沉渣的厚度不超过10mm。

3.6 钢筋笼的安装

为确保钢筋笼混凝土保护层厚度满足要求，在钢筋笼的上、下端和中间每隔2m设置4个同一截面的钢筋“耳环”。在进行钢筋笼吊装之前，首先应采用探孔器对钻孔进行检测，探孔器的直径应和钻孔的直径相符，主要检测钻孔内是否发生坍塌和孔壁是否存在影响钢筋下放的障碍物，比如树根、突出尖石等，以确保钢筋笼能够顺利进行安装。钢筋笼吊装是应对准孔位，保证钢筋笼的竖直孔径，其要轻放、慢放，当遇障碍物时要慢起慢落和正反旋转使钢筋笼顺利下落，方无效时，应立即停止下落，查明原因并进行有效处理后再进行下放。严禁钢筋笼高起猛落，强行下放，防止钢筋笼和孔壁发生碰撞而引起坍塌问题。入孔后要牢固定位，确保偏差在50mm以下，并使钢筋笼处于悬吊状态。

3.7 水下混凝土灌注技术

钢筋笼安装完成后应立即进行导管的安装。本工程导管采用的是壁厚4mm内径30cm的钢管，每节的长度为2m，另设有长度为0.5～1.0m调整节，最低端一节的长度为4.9m，导管的长度需要根据孔深确定。导管的两端采用法兰盘进行连接，为防止漏水可垫橡皮圈。在进行混凝土浇筑前必须对导管的密封性进行检查，确保导管密封不渗水。导管居中后慢慢的伸入到离孔底0.3～0.4m处，如图2所示。导管上口和集料斗连接，并加设隔水板。待集料斗中的混凝土量达到要求后，慢慢放开隔水板栓，混凝土从集料斗经导管迅速下落，如果出现水位骤涨外溢现象，说明混凝土顺利灌入孔内。随着混凝土量的不断增加，导管内的水会被全部压出，并使导管下口埋入孔内混凝土内不低于1.0m，随着混凝土灌注的增加，孔内初期灌注的混凝土和上面的水、泥浆被不断的上升，随着导管的不断提升和拆除，直至钻孔灌注混凝土完毕。水下混凝土的灌注是钻孔灌注桩施工最后一道关键性的工序，其施工质量对桩的质量造成直接的影响，因此必须注意以下几点：

图2 导管下放示意图

（1）原材料要求：做好水下混凝土的配合比设计，混凝土必须具有良好的和易性和流动，碎石的最大粒径不超过4cm。本工程混凝土的坍落度控制在200mm作用，水泥的用量为320kg，水灰比控制在0.53，砂率为42%。

（2）确保首批混凝土的数量。为确保首批混凝土能够将导管内的水全部压出并满足导管初次埋入深的要求，集料斗的混凝土量必须充足，搅拌均匀，防止混凝土因离析而发生卡管现象。水下混凝土的灌注必须连续进行，严禁中断灌注。

（3）在水下混凝土灌注的过程中，要随时对孔内混凝土高度和导管的埋深进行测量并记录，防止过猛的提升导管，保证管底埋入混凝土内的深度满足要求，防止导管埋深过浅而导致导管内进水而造成夹泥断桩，此外，导管也不能埋入过深，确保管内混凝土能够顺利压出或顺利提升被埋的导管，防止因中止灌注而造成的断桩。埋管的深度应控制在2～6m。本工程钢筋笼处于悬空状态，待混凝土接近钢筋笼底部时，为防止钢筋笼上浮，此时要适当降低混凝土的灌注速度，在混凝土进入钢筋笼1～2m时，适当提升导管，以减小导管的埋深并增大钢筋笼下部的埋深。

（4）混凝土的灌注高度高出设计值的50～100cm，为保证桩顶混凝土的质量，应及时将这些范围内的浮浆和混凝土凿除，待混凝土灌注完毕后应及时吊出钢护筒，并将多余的混凝土清理干净，清理完后桩的高度还应高于设计值不小于20cm，待混凝土强度达到要求后再将其凿除到设计标高。水下混凝土灌注结束时，应对灌桩的高度进行测量，确保混凝土灌注高度满足要求，然后进行桩的养生，并进行成桩检测。

5 结束语

钻孔灌注桩施工技术在道路桥梁施工中具有良好的适应性。而钻孔灌注桩施工属于隐蔽性比较强的工程，在道桥施工中人们很容易忽视一些关键点，因此必须加强道桥工程钻孔灌注桩技术的应用，规范施工操作，优化钻孔灌注桩施工工序，不断提升道桥钻孔灌注桩的施工水平，推动网购道桥建设的快速发展。

[1]李首峰.道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用分析[J].城市建设理论研究，2015（17）.

[2]刘万军.道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用探析[J].科技创新与应用，2015（19）.

[3]袁志新.道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用探析[J].城市建设理论研究，2015（9）.

[4]申井玉.道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用探析[J].黑龙江科技信息，2015（15）.

U445.55+1

A

1004-7344（2016）07-0152-02

2016-2-20