市政道桥施工中钻孔灌注桩技术的应用探析

文/姚明亮 浙江湖州 313000

1、钻孔灌注桩技术

1.1 安装和定位钻孔机

在具体操作过程中为避免出现桩位不准等现象，施工操作时需对中心位置进行定位，并且对钻孔机进行正确的安装，尤其是有钻塔设施的钻孔机，建议将钻机动力配合周围的地笼使用，大致定位好钻杆移动位置，利用千斤顶等设备将机架有效的顶起来；通过准确的定位，可以使起重滑轮以及固定钻杆卡孔和钻头与护筒中心处在同一个垂线上，以确保钻机垂直度。对于钻机位置而言，其偏差应当控制在2cm范围以内。将桩位对准以后，利用枕木将钻机横梁垫平，然后在塔顶位置对称于钻机轴线上将缆风绳拉上。

1.2 护筒埋设

在钻孔过程中，其成败的最主要一个因素是孔壁是否坍塌。实践中如果钻孔相对较深，且在地下水位之下的孔壁土处于静水压力状态时会向孔内侧出现坍塌，严重时可能会出现流砂问题。钻孔过程中护筒除具有该作用外，还具有隔离地表水以及对孔口地面进行保护和对桩孔位置进行固定、导向钻头的作用等。护筒制作可选材料有三种，即木质、钢质和钢筋混凝土材质。护筒应当坚固耐用，而且不能出现漏水现象，内径应当大于钻孔直径，同时每一节的长度以2至3m为宜。值得一提的是，实践中常选用的是钢护筒形式。

1.3 制备泥浆

钻孔泥浆主要组成有水、膨润土以及适量的添加剂，具有浮悬钻渣以及冷却钻头和润滑钻具，在孔壁之上形成一层泥皮，将孔内的外渗流根断，以免出现坍孔问题。钻孔泥浆调制以及经循环净化以后的泥浆，应当结合钻孔法、地层情况等对泥浆稠度进行适当的调整。泥浆的稠度应当根据地层的变化情况以及操作要求等进行灵活调控。如果泥浆太稀，则其排渣的能力较会非常的小，而且护壁的效果也不佳；如果泥浆太稠，则会导致钻头冲击力减弱，降低钻头的钻速。

1.4 钻孔

在钻孔施工时应当不断的添加泥浆以及抽渣，并且随时对成孔质量进行检查，其中包括有无偏斜等。钻孔时采用冲击式钻机或者冲抓式钻机，周围的土层就会因受到震动而对邻孔稳固性产生不利影响。钻进时若出现斜孔、塌孔或者护筒周围冒浆以及失稳等问题时，先停钻，待处理好以后再钻进。钻孔达到一定的深度以后，混凝土灌注前孔底沉渣厚度应当满足设计要求。设计未要求时端承型桩的沉渣厚度不应大于100mm；摩擦型桩的沉渣厚度不应大于300mm。

1.5 清孔

市政道桥工程灌注桩施工过程中，钻孔的深度、位置以及直径和孔形等，关系着成孔的质量及其桩身曲直性。终孔检查时，如果符合设计要求，则应当清理孔底，以免太长时间会造成泥浆沉淀，钻孔也会出现坍塌可能性。如果孔壁存在着坍塌的几率或者很容易坍塌，则在水下混凝土灌注之前确保沉渣厚度不超过30cm；如果孔壁不易出现坍塌，则不超过20cm即可。

1.6 水下混凝土灌注

清孔后将预制钢筋笼垂直的吊放入孔中，定位以后再对其进行固定，用导管对混凝土进行灌注。灌注过程中切忌中断，否则就会出现断桩的危险。钢筋笼加工应符合设计要求。钢筋笼制作、运输和吊装过程中应采取适当的加固措施，防止变形。

混凝土灌注过程中，需注意以下事项。第一，混凝土灌注前，工作人员应当结合拟建市政道路桥梁工程项目的特点进行科学配置混凝土，并且严格按照规定和要求的配比配置，以免灌注时出现离析问题。第二，灌注数量确定以后，分次对混凝土试件进行制作，确保钻孔灌注桩的桩基稳定性。第三，根据工况条件以及施工要求，严格控制混凝土灌注时的速度，并且对混凝土初凝的时间进行准确的把握。

1.7 钻孔灌注桩质量检测

对桩身无破损的钻孔灌注桩而言，通常采用高应变动力试桩技术。高应变动力试桩分析方法有凯斯法和曲线拟合法两种。其中，凯斯法只适合桩身材料基本均匀，且桩身内阻尼较小可忽略不计的桩，如预制桩。因此规范规定它只适合中小直径桩。曲线拟合法目前被认为是确定单桩承载力最准确的方法，它是把实测力波和速度波输入计算机进行叠加计算。

2、钻孔灌注桩施工技术应用实践

2.1 工况概述

某市政道桥上部为（70＋100＋70 ）米三跨预应力混凝土连续箱梁桥，下部是钢筋混凝土实体墩，基础是钻孔灌注桩。

2.2 加固处理

压浆施工步骤如下：第一，桩基压浆孔采用原桩基声测管，经其钻至桩底标高以下0.5m。第二，利用清水和空压机对压浆孔洗孔，直至彻底清洗干净为止。第三，压浆施工。①预压清水。正式压浆前先试压，待注浆管畅通后再压注水泥浆液。压水时按2～3级压力顺次依次进行，压水压力不大于15Mpa。②初次注浆。压水试验结束之后，将配置好的水泥浆液通过高压泵和预埋管注人桩端。这一阶段，注浆压力要小，浆液由稀到稠，同时密切注意注浆压力、注浆量的变化。③间歇循环注浆。鉴于该桥基础为裂隙发育的辉绿岩和土层颗粒间孔隙较大的卵砾石层，为达到理想的注浆效果，此处采用间歇注浆方法，即开启注浆泵先注浆4～5min之后，停泵0.5～1min，然后再注浆，如此反复，直到结束。④终止注浆。当高压注浆达到如下条件之一时便可终止注浆：压入的水泥量已达到设计要求；压入的水泥量已达到设计值的65%以上，且入口压力已达6 Mpa，同时持压超过8min。

2.3 桩施工质量评定

本工程所得到的承载力结果在10%以内，说明高应变法检测达到了比较理想的检测效果。采用高应变动力试桩法检测钻孔灌注桩经济效果十分明显，与静载荷试验相比，在测试设备、测试效率、工作条件及试验费用上，均有明显的优越性。

结语：

总而言之，道桥工程项目施工过程中，钻孔灌注桩技术是较为常用和非常重要的一项技术手段，在很大程度上关系着道桥整体施工质量。因此应当加强重视，尤其要注意各个细节的施工技术要点控制。

[1]刘杨.公路桥梁工程项目的钻孔灌注桩施工技术研究[J].交通世界，2017(24).

[2]蒋栋梁.钻孔灌注桩施工技术[J].建筑知识，2017(07).

[3]杨志明.桥梁冲钻孔灌注桩施工技术要点[J].低碳世界，2017(26).