钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析

文｜广东省建筑工程机械施工有限公司 江志坚

一、引言

近年来我国的公路建设事业随着国民经济快速发展飞速进步，公路桥梁成为我国基础设施建设重要组成部分，越来越受到了人们的重视。桥梁基础作为公路桥梁工程主要构成，施工质量优劣对公路桥梁整体性有直接影响。具备施工快速方便、安全性好、造价便宜的钻孔灌注桩基础施工技术广泛应用到公路桥梁建设中，钻孔灌注桩技术施工过程中震动较少、产生噪音少，单支桩承重大受到工程建设各方的青睐，但由于钻孔灌注桩具有一定的隐蔽性，施工质量不易控制，影响工程桥梁的稳固性。因此，施工中注意强化钻孔灌注桩操作规范和良好的质量控制意识，不断优化钻孔灌注桩的技术。

二、钻孔灌注桩技术在当前我国公路桥梁建设中重要意义

当前我国经济发展和人们的生活水平不断提高，车辆通行密度越来越大，公路桥梁建设不断加快，公路桥梁基础施工技术应用较多的是钻孔灌注桩技术，与其它施工技术相比较，钻孔灌注桩作业工期短、成桩速度快且稳定性好，能帮助工程管理技术人员通过工程实际特点，利用这项施工技术迅速地掌握桥梁基础施工状况并能采取有效措施提高基础施工质量，而且钻孔灌注桩施工技术安全性好，能大大降低安全事故发生率。

三、钻孔灌注桩桩基础施工技术遇到问题分析

公路桥梁建设通常自然环境条件比较复杂，施工中容易遇到很多难处理的问题，而现场施工人员中很多素质参差不齐，未具备足够的专业技术知识，对施工中出现如钻孔孔壁塌孔、孔壁破坏等问题未及时向管理人员反映或采取有效对孔壁进行二次加固措施，直接影响了施工的质量和工程进度。因此，施工单位项目部管理层对施工操作人员定期培训，加强施工人员对钻孔灌注桩技术专业知识技能培训，注重对钻孔过程现场监测，强化应急处理措施，发现坍孔现象能及时配合管理人员指令进行二次加固作业。施工单位还应在定期培训中加入安全教育内容，加强操作人员质量和安全意识，确保施工的安全，在保证钻孔灌注桩施工安全前提下提升施工质量水平。

四、钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的实际应用

1、实例分析

以某公路桥梁工程为例 ，该公路桥梁属特大型桥梁，全长659m，道路红线宽度44m，桥面宽度30.7m，桥梁设计基准期为100年，施工工期800d，主桥长度234m，为连续刚构桥，预应力混凝土刚构体系，箱梁采用悬臂浇筑法施工，桥墩桩基均按嵌岩桩设计，施工时严格清孔要求，桩底沉渣厚度均不大于5cm。为加强墩身防撞能力，各主墩墩身内承台顶面以上20m范围内填充砼片石。承台配Φ2.0m的钻孔灌注桩基础。在自然条件情况下，该项目地理气候是4～8月为洪水期，10月至翌年2月为枯水期，其它月份为中水期。对于规模较大的预应力连续箱梁主桥，由于主桥基础施工受汛期影响大，前期施工，工期偏紧张，主桥在水中基础的安排在枯水季节施工，桩基础直接埋设好钢护筒，采用旋转钻机，泥浆护壁，水下灌注砼的施工方法，根据工程地质情况，采用一次钻进到位的钻孔方法。主桥的桩基础施工时，水深2～8m，钻孔平台采用打入钢管桩、铺设型钢搭设。钻孔平台的受力考虑施工船舶撞击、施工荷载和水流冲刷等各种工况，必须确保钻孔灌注桩施工过程中的安全性和可靠性。

2、钻孔灌注桩施工作业前的准备工作

为了确保钻孔灌注桩施工的质量和安全，按进度完成，要全面考虑并提前做好前期准备工作，主要包括以下内容：

（1）公路桥梁施工应用钻孔灌注桩技术前，先对施工现场有全面的了解并作详细的勘察，现场探测的内容与勘察报告、设计图纸是施工单位制定施工方案重要的参考资料，依据此为施工单位技术人员设计出具有较好可行性、科学性的桩基础专项方案，制定的方案还要包括应急预案，施工中即便遇到突发情况也能按照预案及时处理，尽可能降低突发情况对施工的影响。钻孔灌注桩准确对预埋桩基位置定位非常重要，施工测量人员提前用全站仪、经纬仪进行放样，要保证桩基位置的正确性应作二次测量，完成放样、桩基定位后，现场操作人员进行预埋护筒，操作过程中要注意桩基与护筒必须同一水平线上，不能偏移，发现桩位有偏差时及时采取纠偏处理措施。

（2）公路桥梁工程施工材料供应量比较大，钻孔灌注桩需要大量的混凝土、钢筋，对材料质量要求比较高，监理人员现场见证取样，必须经过复核检测合格才能进场使用，不合格的原材料禁止使用到施工现场中，保证钻孔灌注桩施工质量。

（3）钻孔灌注桩施工人员提前做好制备泥浆和护壁的制作，中使用的水源的要求比较高，作业前落实水源的供应并设置合格的沉淀池、泥浆池，保证泥浆循环系统运行正常。对施工现场土壤特性事前作充分了解，以确保泥浆的搅拌质量符合搅拌要求。

3、钻孔灌注桩主要施工技术要点

（1）针对本公路桥梁工程项目钻孔灌注桩基础施工工艺流程如下：

①全站仪测量定位钢护筒，严格控制其平面位置和倾斜度。②振动锤振打钢护筒。③用型钢及钢管桩搭设钻孔施工平台,与钢护筒连成整体。④测量放样，安装旋转钻机，配置优质泥浆。泥浆护壁，反循环钻进。⑤钻至设计桩底标高后验孔，清孔换浆。⑥钢筋笼分段制作，接长下放。⑦钢导管灌注桩基混凝土。⑧待强后进行桩基超声波检测。

（2）护筒埋设施工要点

测量人员用全站仪对护筒埋设的坐标进行放样，对钻孔灌注桩位中心平面复核检查，护筒的中心线与桩位中心线要相对应，埋设过程注意保持护筒能否稳固、垂直度，使用粘质土填埋入护筒的底部和周围，保证护筒的稳定性。本工程安装钢护筒并通过泥浆护壁，采用旋转钻机气举反循环排渣钻进方法。钢护筒直径比钻孔桩大30cm，采用厚度为12～16mm钢板制作,长度约4.5m。根据地质资料可知，桩位处地下水位较高，因此护筒顶端高出地面0.5m。护筒平面位置用全站仪测量定位，控制偏差在5cm以内，倾斜度小于1%。去除墩位表面杂土，压实土基，铺盖碎石，四周挖排水沟，地面平整整实后铺放枕木，搁36号工字钢作钻机底座承重。

（3）泥浆制备和护壁施工要点

制备的泥浆调查公路桥梁现场实际条件，结合土壤性质实施泥浆调配，制备的泥浆由粘土、外加剂、水根据一定比例进行调配，在泥浆搅拌中加入外加剂要符合排放要求避免污染环境，本工程采用能满足大桥钻孔灌注桩施工的优质泥浆。它主要由优质膨润土泥粉配制，外掺纯碱、PHP等化学处理剂，并根据地层地质变化情况进行调整其在各阶段不同的技术指标。泥浆性能指标如（表1），工程项目泥浆的胶体占有率控制在95%，含砂率不超过4%，黏合度在28，注意抽检钻孔中进出的泥浆是否过稀或过稠现象，科学的泥浆配比能保持其稳定性，防止泥浆制备不合格影响灌注桩的整体施工质量。制作泥浆时用冲击锤锤击形式把泥浆打入灌注桩中令泥浆转变成优质泥浆。

4 、钻孔与清孔

（1）钻孔施工要点

钻孔施工在桩基础专项施工组织方案报监理工程师审批同意后实施，钻孔前把桩基础混凝土配合比在混凝土浇筑前严格报验。钻孔灌注桩的施工主要难点在于钻孔，根据施工现场的实际土质情况使用对应的钻孔施工方式与钻头，钻孔的质量对钻孔灌注桩的整体质量有密切影响，因此，钻孔过程中必须严格控制操作细节。本项目主桥的桩基础施工时，桥中河流水深为8m。钻孔平台采用打入钢管桩、铺设型钢搭设。钻孔平台的受力考虑施工船舶撞击，施工荷载和水流冲刷等各种工况，必须确保钻孔施工过程中的安全性和可靠性。

（2）清孔施工要点

钻孔作业完成后，施工质量人员及时对孔深、孔径和钻孔质量进行检查是否达到设计要求，使用换浆法、抽浆法等方法快速实施对钻孔过程中带出来孔底的沉淀物、杂质等进行清理，确保泥浆灌注工作能顺利实施，清孔过程中注意地下水位要低于孔内水位，控制好灌注泥浆的黏合度、砂粒的含量。

5、钢筋笼制作与混凝土浇筑

制作的钢筋笼强度要经过检测，根据设计图纸要求制作，安装钢筋笼要匀速下放到指定位置，下放过程中遇到障碍物，要根据需要和可能调整钢筋笼的位置进行二次放样，准确定位投放位置，尽量避免对孔壁和钢筋笼造成损伤或破坏。

安放钢筋笼完毕后不能立即进行浇筑混凝土，应先对钻孔进行二次清理，对泥浆实施检测和探测桩底沉淀厚度符合指标之后，保持钻孔有一定的清洁度，钢筋笼具备稳定性再进行混凝土浇筑，桩基混凝土灌注连续进行，不得中断。为确保本工程桩基混凝土浇筑做到万无一失，两岸引桥各安装岸上集中拌和站一个。采用钢导管灌注混凝土，砍球法压水。首批混凝土的数量使导管初次埋置深度达到1.5m，在整个灌注时间内，测量人员经常量测孔内混凝土面的高程，根据导管埋置深度进行调整。

五、结语

公路桥梁施工中应用钻孔灌注桩施工技术能快速有效提高工程整体进度和质量水平，并降低成本，施工单位要严格控制好灌注桩质量技术关键点，制备优质泥浆，做好钻孔和清孔工作并对钢筋笼正确安放和连续实施灌注桩的混凝土浇筑，不断提高钻孔灌注桩的技术水平，保证公路桥梁工程施工质量，促进我国经济建设向前发展。