浅析钻孔桩施工技术在高速铁路大桥中的运用

刘建红

（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津 300303）

高速铁路大桥工程是我国基础性建设，能够有效地促进居民生活水平与经济发展。在实际施工建设的过程中，钻孔桩施工的作用不容小觑，施工的质量也将直接关乎工程项目整体质量。因为高速铁路大桥施工程序相对复杂，所以要不断提高各施工工序技术要求，以保证项目质量的有效增强。

一、高速铁路道桥工程项目概况

京津城际延伸线天津至于家堡工程跨津秦客专特大桥起讫里程为CJDK34＋661～CJDK176＋210.13里程段，全长7394.08m。在整个线路的沿线位置，所需改移管线相对较多，而且还有部分线路位于鱼塘和京山铁路左侧护路河内部，因而在桥梁施工建设之前，应改移原有河道部分并对原有河道进行清淤回填处理。在基础施工的过程中，则要选择止水钢板桩进行安全防护，使得工程项目周边的既有线路和现场施工安全。

二、高速铁路大桥中钻孔桩施工技术的实际运用

（一）施工准备环节

开展钻孔桩施工作业前，需保证测量放样准确且没有错误，经过监理验收合格，并根据具体规定要求贯彻落实施工图纸的现场核对工作。除此之外，要事先完成用地审批的工作，保证水、电、道路通常且施工场地平整，与现场施工需求相适应。对于进场的施工人员，同样要与施工需要相吻合，经过专业培训且考核成绩合格，确保持证上岗。除此之外，现场管理人员、技术人员与作业人员应完成技术交底工作。施工所需机械设备进场并与施工需求相契合，完成安装与调试的工作。进场的施工材料能够满足连续施工的要求，并开展检验、水质化验以及配合比的选择等相关试验。而施工所需的桩基混凝土则由津秦客专四分部拌合站负责供应。

（二）钻孔桩施工工艺流程

将钻孔桩施工技术应用在高速铁路大桥施工建设中，应严格遵循钻孔桩的施工工艺流程。施工工艺流程：施工准备→埋设钢护筒→钻机就位→钻进→中间检查→终孔→清孔→测孔→安放钢筋笼→安放导管→二次清孔→灌注混凝土→凿桩头、检验。

（三）钻孔施工环节

在施工过程中，钻孔桩选择使用旋挖钻TRM280。而在钻进的时候，将钻机开启并保证钻筒的中心与设计桩位的中心对准，在保证钻头垂吊稳定的基础上，缓慢地导正并下入到井孔内部，借助匀速的方式下放到作业面。此时，液压装置加压且旋转钻进。在钻渣经过进渣口进入钻筒的同时，要向孔内注入泥浆，并结合屏显的具体深度，在确定钻筒内部被钻渣填满以后反转，进而将进渣口关闭。随后，将钻杆提升并带动钻筒，始终向孔内部注入泥浆，在保证孔内水头后需提起钻筒，在整个过程中起钻应缓慢，在提到距离孔底几米的位置，若没有遇到阻力，即可采用正常的速度提升到井口位置，并在液压系统的作用下开启筒门，将钻渣排除，反复操作直到满足设计标高。

在钻孔之前，应通过对水准仪的使用，将护筒顶的标高进行测量，并结合孔底标高对孔深进行推算。钻进的时候应选择使用测绳对孔深展开测量，且保证孔深超过设计的深度。除此之外，应对钻机水平进行实时检查，以保证钻进的垂直度与标准要求相吻合。孔径则选择使用探孔器予以测量，如果出现缩径的现象需要扫孔处理，在满足要求以后才能够开展后期施工工序。

在开孔以前，质检工程师需要进行严格的检查与验收，在合格且测量复核没有错误的情况下才能够开钻。在钻进的时候，操作人员需要对钻杆的垂直度进行观察，同时利用测绳对钻孔的深度展开控制。在钻进初期，应选择低速钻进的方式，以免孔位出现偏差。只有钻进到护筒之下的三米位置才能够以正常的速度钻进。需要注意的是，钻进的过程要掌握进尺的速度，对孔内的情况进行实时观察，确保泥浆的循环性与液面高度。除此之外，在钻孔的时候需要对渣样抽取处理，保证能够和设计地质资料内容相对应，详细地做好记录。其中，每进尺两米亦或是岩层发生变化的位置，需要对钻渣进行观察以了解土质的类型。最重要的是，各墩台第一根桩必须要取存土样，而且要每钻进两米取样一次，每次取样量超过100克，并在取样以后根据取样顺序标注出取样的深度，使用塑料袋进行封存。

（四）清孔环节

在钻孔满足设计的深度以后，需要对孔径、孔深、孔位、垂直度进行相应的检查，并且保证各项指标与标准要求相吻合的情况下即可开展清孔作业。在此过程中，应选择使用泥浆置换的方法。而清孔也必须要与设计和规范要求相吻合，其中，孔内排出亦或是抽出泥浆，用手触摸应保证不存在2-3毫米的颗粒，且泥浆的比重不能超过1.1，实际的含砂率也要低于2%，粘度控制在17-20秒。对水下混凝土浇筑之前，孔底的沉渣厚度不能超过20厘米，而且不允许使用深钻孔深度来替代清孔。

开展清孔排渣工作的过程中，应保证孔内水头并有效地防止坍塌。而在水下混凝土浇筑之前，对沉渣的厚度进行检查，并进行二次清孔处理。如果有必要，需使用高压风冲射孔底的沉淀物，确保孔底沉渣的厚度不超过20厘米，随后即可开展水下混凝土浇筑施工作业。

（五）验孔环节

在验孔的过程中，需要借助制作探孔器对孔深、孔径、倾斜度及孔底沉渣厚度进行检查，在满足规范要求且监理工程师签证以后，即可展开后续施工作业。

（六）钻孔异常的有效处理

第一，坍孔的处理。在实际钻孔的过程中，若出现了坍孔的情况，必须针对其中的原因进行查明并深入分析和处理，借助深埋护筒等相关措施继续开展钻进工作。其中，应与施工现场具体状况相互结合，将干锯末加入到泥浆当中，使得泥浆的比重增加，对孔壁的结构予以有效的改善。若坍孔的程度相对严重，则需要回填并重新开展钻孔施工。

第二，缩孔的处理。如果在钻孔的过程中出现弯孔缩孔的现象，通常应将钻头提起至偏孔的位置并反复进行扫孔处理，在钻孔正直的情况下，若存在严重的弯孔与探头石等问题，则应当选择使用小片石或卵石与黏土混合物，将其回填至偏孔的位置，并在填料沉实以后再钻孔并完成纠偏。

第三，埋钻和卡钻的处理。一般情况下，埋钻主要发生在一次进尺太多或者是砂层中泥浆沉淀过快的情况下，而卡钻则主要发生在钻头底盖合拢不理想，在钻进过程中自动打开或钻进卵石地层的时候，卵石掉落卡钻等方面。一旦出现埋钻或卡钻的情况，钻头的周边就会沉淀大量泥浆，进而形成侧阻力。所以在实际处理的过程中，要对阻力进行消除，并且不允许强行处理，以免对引发钻杆扭断与动力头受损等负面问题。在事故发生以后，需要确保孔内的泥浆充足，并始终保证孔内的压力，使得孔壁处于稳定状态，以免出现坍塌的情况，进而为事故的处理提供必要的保障。

（七）水下混凝土的灌注

第一，对首批封底混凝土数量进行计算和控制，确保混凝土的初存量与首批混凝土入孔相吻合，而且导管埋入混凝土的深度应控制在1-3米范围内。如果桩身较长，则应适当地增加导管埋入混凝土的深度，以保证下落时具备特定冲击能量。随后，泥浆经由导管排出，并保证漏斗底口位置合理地设置隔水装置。

第二，水下混凝土的浇筑要保证连续，不应中途出现停顿的情况。其中，要尽可能减少导管拆除的间断时间，且各桩浇筑的时间要控制在八小时范围内。完成混凝土浇筑作业以后，应在地面以下及桩顶以下孔口护筒混凝土初凝之前拔出。在浇筑的整个过程中，应保证导管提升的及时性，对导管的埋深进行有效的控制，尽量在2-6米。

（八）验桩环节

在混凝土的强度达到特定强度以后，需选择使用挖掘机开挖基坑，并且保证露出桩头。其中，对风枪进行使用，对承台底面以上到设计高程范围的基桩顶部凿至露出新鲜混凝土。在此基础上，基桩埋入承台长度及桩顶主钢筋锚入承台长度需要与设计标准要求相适应，并借助超声波法进行检测。

综上所述，在开展高速铁路大桥工程项目施工建设的过程中，要想有效地规避钻孔桩施工问题的出现，就必须加大对于钻孔桩施工技术的管理与控制力度。在这种情况下，要求参与到工程项目施工建设中的各单位履行自身职责并强化合作与监督，贯彻并落实高速铁路大桥工程项目钻孔桩的施工技术管理工作。另外，施工企业需要积极地引入全新的设备与技术，以保证铁路桥梁工程项目的施工质量满足要求，并且为我国高速铁路建设事业的推进发展提供必要的安全基础。

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