钻孔灌注桩基础在路桥施工中的运用

汪明辉

（宣城华安路桥工程监理有限公司 安徽宣城 242300）

钻孔灌注桩基础在路桥施工中的运用

汪明辉

（宣城华安路桥工程监理有限公司 安徽宣城 242300）

随着我国科技的日益革新，我国交通基础设施建设也得到了快速的发展。路桥工程是市政工程中重要的组成部分，其工程质量对城市交通运输行业的发展有着极其重要的影响。钻孔灌注桩施工技术具有施工简单、成本低、承载力良好等特点，在路桥施工中有广泛的运用。因此，本文对钻孔灌注桩施工技术在路桥工程施工中的运用进行分析，并针对常见的问题，采取相应的应对措施。

路桥施工；钻孔灌注桩；施工技术；运用

引言

路桥工程施工中，基础施工质量直接决定了桥梁结构的稳定性和安全性，由于桩基础具有很好传递荷载的作用，进而保证了桥梁上部结构的稳定性和安全性。尤其是对承载力较差的地基，桩基础可以起到加固地基的作用，确保基础的施工质量。钻孔灌注桩基础施工技术有承载力高、施工噪声低等优点，桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便利施工，故运用较为普遍。

1 钻孔灌注桩技术在工程中的运用

1.1 实例分析

某市政工程共有4条道路，需架设4座桥梁，各40跨。以1号桥梁为例，桥梁总长1520m，宽30m，施工路段地质情况主要为软土，且含水量较大，承载能力严重不足。经过现场勘察和专家分析后，决定采用钻孔灌注桩基础。

1.2 钻孔灌注桩施工技术分析

1.2.1 工艺流程图

钻孔灌注桩施工流程如图1所示，本工程对关键工序的施工技术进行重点分析。

图1 钻孔灌注桩工艺流程图

1.2.2 测量放样和护筒埋设

（1）测量放样。在施工前清除场地杂物，更换软土，整平夯实，如地面松软可能导致钻孔倾斜时，可以用碎石灰土进行地面加固。根据设计图纸和相关技术标准，利用全站仪等测量仪器确定桩基的桩位，并作好编号和标记，并合理安排好钻孔顺序。通常是由纵横轴线对桩位进行控制，桩位偏差过大时，技术人员应及时复查，确保桩位偏差范围不超过5cm，如果偏差过大，应重新进行测量定位。

（2）护筒埋设。在确定桩位后，进行钻机就位，孔口处钻杆中心与桩中心必须保证在同一铅垂线上。钻机定位后，采用挖坑埋设法进行护筒埋设施工。护筒能稳定孔壁、防止坍孔，还有固定桩孔位置、保护孔口地面、隔离地表水和起到钻头导向作用等。护筒埋深不得小于1.5m，用十字线法确保护筒中心和桩中心重合，同时用垂球检查，保证护筒的垂直度，护筒平面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。护筒周围采用粘土回填夯实。

1.2.3 钻孔和清孔

钻孔是本工程施工技术的重点，因此提高钻孔技术和能力是钻孔一次完成的关键，本工程采用的钻孔方法如表1所示。①开孔时，采用小直径的低压钻头以小冲程进行低锤密击，在钻孔的过程中应严格控制钻头角度和钻进速度，钻孔速度控制在2m/h以内，且要对泥浆性能进行检测，控制泥浆相对密度在1.3～1.4g/cm3、粘度在20～30s、含砂率不大于6%，如果泥浆指标未达到要求时，采用加适量的木质素、烧碱、黏土粉的方法，改善泥浆性能。当深度达到5m时，应换用直径合适的钻头进行正常钻进，这样不但能够保证钻孔施工的连续，还能保证孔壁稳定。②钻孔前应对钻机的性能进行全面检查，包括钻头、主钻杆和垂直度，并作详细的检查记录。③钻孔完成后，除了要检查钻孔、钻杆，还要进行成孔检测。检查孔深时，采用丈量钻杆法测量孔深，以钻杆长度和钻头2/3长度之和作为孔深，不宜采用测绳测定孔深。对端承桩的终孔标高应以桩端进入持力层深度为准，不宜以固定孔深的方式终孔。④钻孔完成后应及时清孔，清孔通常采用掏渣法：a.首先采用比较大的冲击力进行清孔，确保孔内的沉渣能够完全悬浮排出。b.然后采用比较小的冲击力再次进行清孔，在清除较小沉渣的同时对孔口地面进行加固。c.注意事项：A.在清孔排渣时，必须保持孔内水头，防止坍孔。B.清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥浆的平均值应符合质量标准要求；灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度不大于设计规范。C.不得用加大孔深的方法代替清孔。

表1 钻孔方法

1.2.4 吊放钢筋笼

钢筋笼的吊放对钻孔灌注桩的施工质量也有着直接的影响，因此，施工中，首先，要求钢筋笼加工采用模具标准化制作，钢筋笼的材料、尺寸、钢筋的接头型式均要符合设计及规范要求；另一方面，钢筋笼在吊放的过程中应加强管理，确保准确定位并缓慢均匀下放，随时调整钢筋笼入孔的垂直度，尽量避免其倾斜及摆动。如果在安放的过程中遇到阻碍，应试着徐起直落和正反旋转使之下放，严禁强行下放，以免造成孔壁损伤或钢筋笼变形。

1.2.5 混凝土灌筑

在进行水下混凝土浇筑前，应对孔底的沉渣厚度和泥浆性能进行检查，在满足设计和相关规范要求后才能灌注水下混凝土；考虑到本工程现场施工条件，采用混凝土输送泵将混凝土直接输送到导管口的进料斗内。本工程采用的是内径250mm的丝扣式导管，法兰螺栓连接，连接密封通畅，使用前进行了水密承压和接头抗拉试验，确保试验压力不低于0.6MPa。

混凝土要求和易性良好，坍落度要控制在18～22cm。混凝土开始灌注时，为确保隔水栓能够顺利排出，控制导管底端距孔底在30～50cm，初灌时导管首次埋入混凝土的深度不小于1m。在计算混凝土的初灌量时，除计算桩长所需的混凝土外，还计算了导管内积存的混凝土量。混凝土连续灌注，灌注过程中控制导管的埋深在2～6m左右，严禁将导管脱离混凝土面，安排专人对导管埋深、孔深和混凝土面深度进行实时测量，并做好记录。

终灌时，应对混凝土搅拌量进行控制，预防灌注桩顶不够或超高现象发生。桩顶混凝土灌注完成后高出设计标高50cm。

2 常见问题预防措施

2.1 坍孔

坍孔是指在成孔后，孔壁出现坍塌现象，导致无法将钢筋笼准确、完整的安放在钻孔内。主要原因有：泥浆指标达不到要求而导致孔壁不能形成坚实的泥皮；护筒埋过浅或下端密封不严，导致筒底土质长期浸泡而酥软；钻孔出渣后没有及时补充泥浆，孔内水分流失严重；钻进的速度过快，土层松软或过于湿润，在钻头回旋的过程中出现孔壁强度不足的现象。

坍孔预防措施主要有：首先桩距控制要合理，连续成孔时，应在距该孔中心一定范围内的灌注桩混凝土浇筑24h后，才能开始混凝土的灌注。当土层比较松软时，可适当增加护筒的埋深，并采用粘土在护筒周边分层填筑并压实，提高泥浆的比重和粘度。当遇到松软或流沙土层时，应控制钻进的速度，并采用相对密度、粘度、胶体率较大的循环泥浆。在清孔的过程中应指派专人进行补浆，孔内中段的水头高度保持在6～7m。

2.2 断桩

本工程施工中出现个别断桩现象，断桩通常发生在硬度不同地层的交接处，并且桩身的断裂处贯穿整个截面。现对本工程断桩的原因分析如下：①桩与桩的间隔过小，在钻孔施工的过程中，附近的灌注桩可能受到地层冲击力的影响；②终凝时间较短，灌注时间较长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣。因此，本工程在对断桩做出了以下预防：适当加大桩间距，尽量避开新桩；确保桩身具有足够的终凝时间。此外，如果再发现断桩现象，应迅速拔出导管，清理后重新进行混凝土灌注。

2.3 钢筋笼上浮

钢筋笼上浮在本工程中也发生过，造成的原因很多，如孔内泥浆比重较大、灌注速度过快、混凝土和易性与流动性差等。本工程在对钢筋笼上浮问题做了如下技术处理：①施工前，对泥浆性能进行检查，一般情况下，泥浆粘度控制在16～22s，松散易坍部位控制在19～28s。此外，控制混凝土的和易性和坍落度，水泥质量和砂率对混凝土的和易性有着很大的联系，如果砂率与粗骨料级配控制不当，很可能造混凝土的离析，进而会对水下混凝土的灌注造成影响。②钢筋笼宜采用法兰盘钩挂，在脱离钢筋笼时可以通过抖动导管来实现，一般在导管拔出后钢筋笼会恢复到原位。③除认真清孔外，当混凝土表面在钢筋笼底部1m左右时，应缓慢放料，降低灌注速度，减少埋深与对导管的冲击力。当混凝土面上升到钢筋笼顶部4m以上时，提升导管，使导管底口高于钢筋笼2m以上，然后回复正常灌注速度。

3 结论

总之，随着我国交通运输业的发展，钻孔灌注桩施工技术在路桥工程施工中得到了广泛的运用。施工人员应掌握其施工技术和工艺，对施工中的常见问题，要具备采取相应的预防措施和技术处理的能力，保证钻孔灌注桩基础的顺利施工，最大程度的保证桩基础的施工质量。

[1]王建华.钻孔灌注桩施工技术在路桥工程中的运用研究[J].低碳世界，2015（2）.

[2]郭星.钻孔灌注桩技术在路桥施工中的运用探讨[J].四川水泥，2015（4）.

[3]陈斌.探讨路桥工程中钻孔灌注桩施工技术[J].建筑工程技术与设计，2015（20）.

[4]饶忠全.路桥施工中钻孔灌注桩技术研究[J].建材与装饰，2015（23）.

U445.55+1

A

1004-7344（2016）04-0151-02

2016-1-20