公路桥梁建设过程大直径钻孔桩施工实践探讨

耿 晓 栋

(山西高速公路工程检测有限公司,山西 太原 030000)

0 引言

公路桥梁领域中，大直径钻孔桩施工技术是近年来研发并且投入使用的，其可以全面的提升工程的质量水平和施工效率，有效的延长桥梁工程的使用寿命，最终可以促进企业经济效益的提升。

1 工程项目

1.1 工程情况

某工程施工项目的总里程长度为42 km，整个沿河路段部分长度为1 300 m，其中包含了预应力现浇箱南引桥(×30 m)、装配式预应力混凝土小箱梁北引桥6×(4×30) m、双塔双跨结合梁悬索桥98 m+270 m。

1.2 沿线地形特征

1)地形、地貌。

该桥梁工程中的北锚碇所处的地形条件为冲积平原，为积水塘，根据桥梁设计方案，该工程中的桩径长度尺寸为5 m，设计长度为26 m，同时在整个基础底部的3 m位置上以及顶部6 m的位置上设置实心段。

2)地质情况。

根据前期的地质勘察中可以确定，本次工程中的北锚碇根式空心桩安装在淤泥性质的粉质土、粉质粘土以及种植土的位置上。该地区中的气候条件为亚热带季风性气候，全年的平均温度为17 ℃，每年在7月份达到了环境温度最高，即为29 ℃。夏季是全年降水量最多的季节，该地区的地下水丰富。

2 大直径钻孔桩施工技术应用

2.1 施工准备

1)施工前期的准备工作具备非常重要的作用，在开始进行大直径钻孔桩施工开始前，要深入的了解施工现场的具体情况，进行全面的地质勘察设计，根据实际情况确定整个施工项目的设计蓝图，同时进行施工计划的编制，并且按照该设计方案与施工计划开展施工。此外，还应该结合工程实际情况制定出切实可行的应急预案，从而可以消除突发事件所造成的影响。最后，需要对施工人员的专业技术、安全意识等方面来进行培训和教育，要让所有参与到施工的人员掌握必要的技术，从而可以保证工程的顺利完成[1]。

2)严格控制施工材料的质量。对于材料的选择、采购的过程中，必须要组织人员进行全面的质量检查，要保证材料的质量以及各项性能都能够达到要求。此外，还需要确保材料的尺寸偏差在合理的范围内，桩基施工到规定的位置上，应该确保其稳定性达标，然后开始进行泥浆指标检测，所有专业技术性能都要达到要求。

2.2 泥浆

2.2.1泥浆拌制和循环

大直径钻孔桩施工阶段，因为施工空间比较狭小，所以在施工之前需要将所使用的泥浆材料制作完成，本次施工采用的是集中拌浆的方式来进行制备。对于工程中所使用的沉渣池、泥浆管道等设备，属于循环性设备，需要加强现场管理，必须要保证其使用性能达到工程的需要。

2.2.2泥浆性能指标

冲击钻在施工的过程中，泥浆的关键作用就是护壁，所以在进行该材料制作的过程中应该选择优质土质来进行，要满足正常施工的需要。本次施工中所选择使用的泥浆性能参数详见表1[2]。

表1 泥浆性能指标

2.3 钻孔施工

1)本次工程项目实施的过程中，应用的是KTY400型液压动力钻头设备来实施钻孔施工，在施工的过程中首先应用的是2.5 m刮刀预成型，然后再应用直径5 m的钻头完成扩孔施工。通常来说，钻头具体包含了如下两种类型：其一是单环四翼刮刀钻头，这种钻头一般针对的是砂石、黏土、卵石等地质条件来进行；其二是滚刀钻头，该种钻头通常都使用在泥质砂岩地质条件中。钻井施工阶段，如果发现该地区中属于膨润土等地质条件，应该根据需要来适当的增大泥浆比例，从而可以满足钻进施工的需要。根据施工工艺的要求，本次工程中的泥浆密度为1 m左右，黏度在15 s～20 s，含砂率超过4%。根据施工需要，在进行大直径钻孔施工阶段，应用的是ZX-250型泥浆分离器，可以更好的实现泥浆处理，同时还能够保证泥浆处于平衡状态下。应用气举反循环操作中，钻具的位置上通常都布置了两个空气混合室，并且根据实际施工的需要适当的增大钻进压力，从而可以切实保证钻孔施工的质量和工作效率，满足施工的需要[3]。

2)清孔和成孔检测。钻孔施工结束之后，需要实施清孔与成孔检测处理，本次工程中根据施工工艺的要求，选择使用泥浆循环系统来实现孔内置换，同时需要将孔底中的泥浆也抽出，在泥浆分离器运转之后可以将泥浆直接输入到孔洞内部中。清孔连续进行了1 h之后，应该在孔洞上部与中、下部的位置上实施泥浆进行检测，在所有的技术要求都达到了规定要求之后才能完成施工。本次工程中的质量检测应用的是DM-84超声波检测仪来进行质量检测，主要应用的是孔深、孔径与倾斜度等技术参数。在完成上述的操作之后，需要开始进行二次清孔处理，此时选择使用的是气举反循环方式来进行，导管处需要安装风管，同时将内部的残渣清理干净，此时需要严格的控制风压，应该在8 bar以下。

2.4 钢筋笼施工

本次施工项目中所使用的钢筋笼长度为30 m左右，重量已经达到了36 t，根据施工现场开始进行的清孔施工，将钢筋笼分成3节来进行，最重的一个部分达到了13 t。钢筋笼加工制作阶段，利用的是长线法来进行施工，并且需要完成台座部分的施工。操作施工阶段，应该明确标注好搭接接头的位置，为后续施工提供基础条件。大直径钻孔桩钢筋笼的施工也可以应用槽钢圆环方式来进行，此时需要在钢筋笼的2 m～3 m处设置一道坎，这样能够适当的减少吊装位移的问题。吊装施工环节采用两台同时进行的方式，也可以在加强箍圈的位置上设置槽钢圆环结构，一般需要间隔2 m～3 m就要设置一道，然后开始进行履带吊装施工，移动到确定好的施工位置上，保证位置精度达标之后才能开始安装施工[3]。

2.5 浇筑水下混凝土

桩基混凝土浇筑施工环节，应用的是C30混凝土来进行，此时应该严格控制坍落度参数，保证其不能超过20 cm，缓凝时间需要控制在600 min以内。在进行导管安装施工前，应该保证其密封性达标，并且导管距离孔底的距离最小应该设定为80 cm，并且需要在导管上部位置上安装有8 m3的漏斗，然后就是使用吊车将其运输到施工现场内。下一步就是浇筑施工，该环节要注意的是施工连续性，并且要保证浇筑压力在合理范围内，浇筑结束后，应该立即组织人员开始进行振捣施工，要保证结构的密实度，且不能损坏边角的位置，否则将会导致工程质量无法达到要求。

3 结语

公路桥梁在施工中采用大直径钻孔桩施工的方式，可以全面的提升桥梁工程的质量水平，满足交通运行的需要。本次工程项目实施的过程中，应用大直径钻孔桩技术来进行施工，大大提升了施工效率和工程的质量，但是在实际施工中需要严格执行设计方案与施工工艺的要求，加强各个施工环节的质量控制，从而可以保证工程的质量达到要求，最终满足交通运行的需要，促进我国交通事业的发展和进步。