大直径钻孔桩施工技术在公路桥梁施工中的应用

关高朋

摘  要：经济的快速发展对路桥建设的质量提出了更高的要求，大直径钻孔桩施工技术在公路桥梁施工中的应用非常广泛，采用这项技术能够达到理想的施工效果，获得较好的经济效益。引起了业内人士的重点关注。本文选取了具体的工程案例，在结合实际的基础上，分析大直径钻孔桩施工技术在公路桥梁施工中的具体应用，以此为参考，不断提高施工质量，促进公路行业的健康发展。

关键词：大直径钻孔桩施工技术;公路桥梁施工;应用;研究

中图分类号：U445              文獻标志码：A

在经济快速发展的背景下，路桥建设在促进经济流通，实现社会进步中具有至关重要的影响。在公路桥梁施工中，大直径钻孔桩施工技术有着越来越广泛的应用，因其自身的特性以及明显的优势，在提高施工质量、延长路桥的使用年限中发挥着非常关键的作用。这一技术的成功运用，不仅能够提高路桥建设的质量，还能实现社会经济的发展，为人们的交通出行带来更大的便利，获得更大的经济效益。因此，必须对直径钻孔桩施工技术进行详细的研究，在结合实际情况的基础上，对容易发生的问题进行严格控制，在降低施工费用成本的同时，合理安排管理人员，提高施工人员的技术，保证施工进度在规定时间内合理有效地完成，不断提高工程的整体质量，为国民经济的发展做出积极有益的贡献。

1 公路桥梁施工方案分析

1.1 工程方案

选取的案例为安徽省池州长江公路大桥秋浦河大桥，路线起点是铜陵市枞阳县会宫乡，终点是池州市涓桥镇殷家汇，工程的总长度为42037m。该桥四周为秋浦河木闸—池口河段，与下游的秋浦河桥距离7600m，万宝圩是大桥的起点，路线由北向南，向南边的秋浦河北岸延伸，在秋浦河上方跨越，总长为1226m。本合同段工程内容如下：97m+275m双塔双跨结合梁悬索桥、4m×35m预应力混凝土现浇箱梁南引桥和6×（5×40）m装配式预应力混凝土小箱梁北引桥，选用钻孔桩技术进行施工。

1.2 沿线地形特征

（1）地形、地貌

根式空心桩基础为本项目主桥北锚碇的主要设计，桩径为6m，桩长为25m，实心段的位置在桩基顶部5m和底部4m处，其余部分为空心段。由于位于秋浦河冲积平原上，锚碇处常年发生积水，且水深为2.4m左右。地质情况：耕植土、填筑土、陆地及河底表层新近沉积层是桥区的主要覆盖层，种植土、粉质黏土、淤泥质粉质黏土是北锚碇根式空心桩主要经过的地层。

（2）气象

亚热带季风气候是本地区域的主要气候，年平均气温比较适宜，大约16℃，7月为全年气温最高的月份，平均气温在28℃左右，全年有234天的无霜期。此外，夏季的是主要的降水季节，刮东北风和西南风，3.3m/s为年平均风速。现场勘查期间，地下水位的深度在0.5m～3.5m。

2 大直径钻孔桩施工技术在公路桥梁施工中的具体应用

2.1 做好施工前的准备工作

（1）在利用大直径钻孔桩施工技术进行具体施工时，必须做好充分的前期准备工作。安排专业人员对施工现场进行勘察，针对现场的具体情况，绘制具有针对性的施工设计图，对施工方案的编制依据施工工艺流程以及技术指标等进行严格监管。为提高方案的灵活性，应该对可能出现的意外情况进行分析，制定预备应急方案，遇到安全隐患时能够在有效措施下完美处理。同时，对施工人员进行相关的业务技能培训以及安全知识的指导，使施工人员在施工的过程中能够增强安全意识，提高操作的安全性和严密性，保证施工项目在可控状态下顺利进行。

（2）对施工材料进行严格把关。严格控制材料选购、物流以及检验等环节，使其与规定标准相符合。除此以外，还要严格控制桩位的偏差，使其处在一个合理的范围内。选择合适的钻机，保证钻机的稳定性，采取抽样的方法，定期检查施工中的进、出泥浆指标，对施工操作行为进行严格规范。安排专门人员，认真观察和分析各项指标，使记录的数据准确，信息真实，如果发现问题或者存在漏洞，要按照相关的程序及时上报，并组织专业人员及时解决。

2.2 钻孔

（1）钻孔

目前，桩径为4.0m、桩长为116m，是我国最大的钻孔桩，分析具体的地质情况，最终选用的钻机机型为KTY400型，具有液压动力头，能够有效进行钻孔。具体步骤如下：首先成孔，采用2.5m刮刀钻头，完成之后，对成形的孔进行扩大，选用的是5m滚刀钻头。选择钻头的时候，有以下两种：第一，钻进黏土、砂以及卵石等地层的时候，可以使用单环四翼刮刀钻头;第二，钻进泥质砂岩的时候，采用的是滚刀钻头。泥浆的重要构成部分是膨润土、CMC、FCL、PHP以及加重剂等成分，泥浆的具体指标又严格的要求，通常如下：小于1m的密度，黏度在15s～20s，含砂率控制在4%以内，胶体率大于95%。处理泥浆的时候，将ZX-250型号泥浆分离器装在每台钻机上，提高泥浆的性能。另外，利用气举反循环的过程中，在钻具上设置两个空气混合室。对一般松散粉细砂层，采用低档速度;在胶结砾砂层中，使用中档速度;如果是密实度良好的中粗砂层，则采用快速钻。根据施工的具体情况对钻压进行调整，使其满足实际的施工需求。

（2）进行清孔和成孔检测

第一次清孔对后期的施工起着重要的奠基作用，需要选择合适的机械设备。根据本案例工程的实际情况，对孔内的泥浆进行置换，换成钻机的泥浆循环系统，泥浆从孔底抽出，在泥浆分离器的分离作用下，最终流回孔内。清孔的时间查过1h后，取出泥浆进行检测，一般选取孔内上、中、下3个部位的泥浆，如果该技术指标不合格，需要再次清理，直到符合规定要求后，才能进行下一环节的施工。检测成孔质量的时候，DM-84型号超声波探测仪是最理想的检测设备，孔径、孔深以及孔深倾斜度等指标是重点检测对象。另外，采用气举反循环的方法进行二次清孔，在导管中安装讲风管，要控制风压的指标小于8bar。

2.3 钢筋笼施工

通常情况下，钢筋笼的长度为30m左右，重量为35t，结合施工现场的实际情况，根据场地的大小，采用专业的仪器设备，分成3节发挥钢筋笼的作用，重量最低的一节不得低于8t。在加工厂中，利用长线法对钢筋笼进行加工，附加胎座提高其稳定性。安排相关人员，标记钢筋笼节段搭接接头处的数值，方便钢筋笼的对接，使对接工作更加顺利。另外，采用槽钢圆环加强固定钢筋笼箍圈的稳定性，设置的距离间隔为2m～3m，使钢筋笼节段在存放时更加便捷，避免吊装时发生变形，影响其坚固性。采用两台履带吊机对钢筋笼进行吊装，在吊装的过程中逐渐使钢筋笼竖起来，移到桩位，保证其固定在准确的位置上。

2.4 泥浆

（1）泥浆拌制和循环

在公路桥梁工程建设过程中，由于施工现场具有种种条件的限制，所以往往出现泥浆指标与实际情况存在差异的现象，这种情况下，在制备泥浆的时候，可以选择集中拌浆的方法。泥浆循环系统的重要构成内容主要是沉渣池、泥浆泵以及泥浆管以及空压机，基于这个现实，在选定沉渣池的时候，可以采用具有一定硬度的钢护筒。

（2）泥浆性能指标

冲击钻孔过程中，泥浆的护壁和悬浮钻渣作用表现得非常明显，直接影响着最终的施工质量。因此，制备泥浆的时候，可以选用充足的造浆优质黏土、红土等土质，选择合适的搅拌方法进行搅拌，保证泥浆的均匀性，使其达到规定标准。对于一般地层、塌层和岩层，对密度、黏度、含沙率等性能指标有不同的要求，需要根据实际情况进行有相应的调整。

2.5 对水下混凝土进行浇筑

在设计桩基的时候，C30为混凝土强度等级，坍落度小于0.2m，缓凝时间不超过600min。混凝土的输送需要配备专门的输送车，利用输送泵对水中的桩基进行混凝土灌注。在安装导管之前，首先借助相应的仪器设备，进行密封试验。在安装导管时，使导管底与孔底的距离保持在0.3m以上，放置8m3漏斗在导管上部，增加体积为8m3的混凝土罐在漏斗顶部。在向孔内注入混凝土时，需要保持合适的量，与实际需求相符即可。经过砍球后，埋入孔内的导管，含有的混凝土高度通常在1.5m以上。在混凝土的浇筑过程中，必须保证混凝土能够得到持续不断的供应，保证导管底口的混凝土一直处在活跃状态，性能保持的良好。

为了使整个桩基呈现完整状态，要对桩底与基岩之间的密实度进行严格控制，使桩顶与桩体的混凝土均匀分布，适度保持首盘混凝土的量，不能过多也不能过少，根据实际情况选取最合适的量，使混凝土的冲击性能不断增加。在桩身混凝土与桩顶的距离为5m时，控制相邻漏斗口混凝土面的距离大于4m，使混凝土浇筑面高出设计面0.4m～0.7m，提高桩头混凝土的质量，使混凝土在施工中能够发挥出自身的性能。

结语

综上所述，在公路桥梁施工中，熟练运用大直径钻孔桩施工技术具有非常重要的作用。必须认识到这一技术的特殊优势，在实际的施工过程中，对施工的现场进行勘察，结合实际情况，仔细检查机械设备，合理安排施工人员，在控制经济成本，保证施工进步的基础上，提高路桥建设的质量。做好施工前的准备工作，对钻孔、清孔、成孔、钢筋笼施工、泥浆的拌制等环节进行严格的控制，采取科学有效的方法，发挥出大直径钻孔桩施工技术的作用，为区域的流通、人们的出行以及国民经济的发展做出积极有益的贡献。

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