浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术策略的应用

文/蔡雄伟

1 前言

随着国家经济的迅速发展，我国基础设施建设的规模不断扩大，桥梁工程建设数量也随之不断增加，而桥梁的基础结构大部分是采用钻孔灌注桩，它的质量对整个桥梁实体质量起到重要作用，本文就钻孔灌注桩技术的应用进行分析和探讨。

2 桥梁施工中使用的钻孔灌注桩技术分析

2.1 钻孔灌注桩技术的定义

在桥梁建设中比较常用的技术就是钻孔灌注桩技术，它在实际的应用中主要是施工人员在施工现场的地基土中利用机械钻进等方式形成桩孔，采用导管法灌注水下混凝土的施工方法，根据设计图纸的受力构造要求形成摩擦桩或嵌岩桩，承受桥梁上部结构传来的全部荷载，并将其传送至地基[1]。

2.2 钻孔灌注桩技术应用的优点

桥梁钻孔灌注桩施工，对地质结构、地理位置、施工时间地点等，要求不高，使用范围较广。从市场反馈情况来看，钻孔灌注桩施工技术在成本耗费上通常较低，有利于成本控制，从而为桥梁施工提供较大便利。与此同时，钻孔灌注桩技术成孔速度快、施工效率高、移动灵活方便、对环境污染小的特点，可以形成桥梁——地基一体化结构，大幅度强化了桥梁整体抗震性能，所以在桥梁的基础结构建设中会采用钻孔灌注桩技术进行桩的施工和建设[2]。

2.3 应用钻孔灌注桩技术的影响因素

在桥梁施工中应用钻孔灌注桩技术，可以有效发挥该技术的优势，尤其是在中大型的桥梁桩基础施工中应用，能够有效提高施工质量。在实际钻孔灌注桩技术应用中，为了提高施工质量，施工中应该综合考虑影响该技术施工质量的因素，同时还要按照钻孔灌注桩技术的施工顺序有序进行。首先，应该要做好前期准备工作，准备好施工中需要利用的各种工具设备；其次，施工前也要做好钻孔机的安装和定位，避免施工因为钻孔机的不稳定性导致施工出现偏差；再次，为了防止孔壁出现坍塌现象，还应该要设置钢护筒；从次，在施工中合理调制泥浆进行钻孔，也是避免坍塌的有效方式；最后，在施工中按照钻孔、清孔、灌注的顺序进行施工。

3 在桥梁施工中应用钻孔灌注桩技术的对策

3.1 在地基钻孔环节有效应用施工技术

为了确定精准的孔洞位置，在测量时确保放线的位置，可以利用全站仪进行桩位的精准测算，避免出现装置的位置出现偏差，然后使用钻孔机进行作业。在钻孔过程中要对钻孔机的位置、孔径、孔深精心确定，保护好孔洞。此外，在钻孔过程中要关注地基的地层是否发生变化，及时将钻孔过程中多余的泥浆进行清理，暂时将它们堆放到附近，然后统一进行配送到指定的位置[3]。

3.2 在清孔环节中有效应用施工技术

当钻孔的深度达到要求，施工人员根据孔径以及垂直程度进行探测，能够结合实际情况，运用测绳和探孔器。监理部门要在施工结束后给予验收，然后安排清孔作业。

这一步的主要目的是清理原有孔洞内的杂物，能够有效降低泥浆的密度与粘稠度，从而减少桩底沉渣厚度。这种做法能够增加桩的整体承载力，通过正循环模式，使清孔后的项目符合施工要求。

清孔后的泥浆性能指标应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）中表6．8．3 的规定，即相对密度：1．03～1．10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：＜2%；胶体率：＞98%。桩底的沉渣厚度要求不大于50cm。

3.3 在钢筋笼制作和安放环节中有效应用施工技术

当成孔后，重点探测孔洞质量，使用探孔器完成操作；探测合格后，方可将钢筋笼放入孔中。针对钢筋笼的吊装，整个过程要保证不变形，施工人员可以采用25T 吊机和长吊索小夹角的方式，减少水平方向的力度；起吊时，通过两根吊索悬挂在根部会合。

吊机的主钩和副钩都吊着绳索，先顶部后根部，当根部可以离开地面时，再迅速提高顶部到90°，从而实现根部的吊点与木垫垂直、入孔安装[4]。整个制作、运输以及吊装过程都要有效控制防止出现变形。钢筋笼的安放需要审查接头处的质量，如果不达标需要及时退回，以免留下安全隐患。当钢筋笼放置时，需要垫上混凝土垫块，保证钢筋笼保护层，缓慢下降，降低孔壁被破坏的概率。

3.4 水下混凝土灌注

在水下混凝土的灌注过程中，施工人员应该要注意的事项有：首先应该将混凝土拌合物运输到需要灌注的地点，检查混凝土的坍落度和均匀性，若是发现混凝土不符合要求，则需要进行二次混凝土拌合，检查其质量合格继续使用，若是不合格，则不得使用这批次混凝土；其次，当混凝土拌合物第一次下落后要连续混凝土灌注，同时控制导管首次埋入混凝土灌注面以下不少于1．0m；灌注过程中，导管埋入混凝土深度应控制在2～6m 之间，灌注混凝土的过程中还应该要经常探测孔内混凝土的位置，调整导管深度。灌注应保证施工连续性，不能中途停止施工，施工场地要准备额外的发电机组，以便紧急时刻使用。一旦出现突发情况，及时换上应急发电机组，联系搅拌站，确保混凝土可以连续灌注。

在混凝土灌注前应布置护筒，灌注过程主要分成拌和与现场浇筑两个主要环节。拌和过程对混凝土配合比、拌和时间等方面要求较高，在水下施工，坍落度控制在18～22cm。灌注过程匀速缓慢进行，定时检测混凝土面高度。导管的提升与拆卸应视具体情况而定，如果提升高度过高或者速度过快，则很大概率导致埋管深度无法达到施工标准要求。因此，在实际施工中一定要合理控制力度，防止出现导管损坏或挂笼问题。

灌注操作需要高于桩顶，一般高于设计0．8～1m，保证整体的混凝土强度。另外，多余部分需要施工人员在接桩前清除，并在灌注即将结束时统计核对混凝土的灌入数量，匹配灌注的高度。

4 钻孔施工过程中的常见的风险和管理方式

用电安全问题。施工现场因为施工的复杂性以及众多施工人员的走动，各种电气设备、用电情况很容易导致触电的可能。将施工材料堆放在临时仓库中，若是其中含有乙炔、氧气等可燃气体也很容易导致爆炸和火灾问题，泄露了有害气体会直接威胁到作业人员的人身安全。

4.1 钻孔灌注桩技术应用的具体管理方法

在桥梁施工中采用钻孔灌注桩技术施工，其中的施工量较大、复杂，存在很大的安全隐患，容易影响到人身安全和工程质量，所以要做好钻孔灌注桩技术应用的管理工作。在实际施工中若是发现问题，一定要及时处理解决问题。针对工程项目设立不同的部门专门管理施工内容、监督施工质量、管理机械设备以及安全应急管理工作等，在现场施工中制定并健全桥梁施工管理制度，按照制度严格执行，促使施工人员能够按照图纸合理应用钻孔灌注桩技术，按照施工工序进行施工，及时分析和预测施工风险，根据实地施工情况设计适合的钻孔灌注桩技术应用方案。在施工前对所有的施工人员进行安全教育、岗前培训，促使所有的工作人员增强责任意识，加强学习安全知识，从而保证施工安全和施工质量。针对施工中使用的机械设备和材料，采购部门应该严格把关质量，坚决禁止不合格的材料和设备进入施工现场，同时在施工现场中对施工人员进行技术指导，正确操作钻孔灌注桩技术。

5 钻孔施工过程中的常见的问题及其措施

桥梁施工过程中，选用钻孔灌注桩。如果在钻进过程，泥浆的水位出现大幅变化或是泥浆出现漏失等现象，都表示孔壁有不同程度的坍陷，要及时处理。这种问题出现的原因有土质过于松散或是护壁效果不够好，护筒周围没有选用粘土进行密封。另外，钻进速度过快或是成孔后没有及时进行混凝土浇筑也会产生这种现象。

当这种现象产生在松散易塌陷的土层中，应适当埋深护筒并使用粘土包裹周围，通过优质泥浆提升整体的粘度，降低对水位的影响。如果搬运和吊装钢筋笼，要对准孔位，防止因为位置不准确出现钢筋笼变形的问题。成孔后，混凝土浇筑的时间需要控制在1．5 倍混凝土初凝时间以内，监督整个浇筑过程，保证浇筑质量。

在桥梁施工中应用钻孔灌注桩钻进过程中，由于塑性土膨胀，会产生缩颈（即孔径小于设计孔径）。如果发生这种现象应当采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，增加泵量，加快成孔速度，在整个过程中促使孔壁快速实现变化。孔壁形成泥皮，孔壁不会出现渗水，也不会产生膨胀。施工人员可以使用焊接工艺，在导正器外侧焊接一些合金刀片，其作用是在钻进过程进行扫孔，如果出现缩颈，通过这种方法也能够达到扩大孔径的效果。

6 结语

总之，在桥梁施工中应用钻孔灌注桩技术是非常重要的手段。其中钻孔灌注桩以及浇筑混凝土等技术的应用能够发挥其应用价值，施工过程应该要重视不同施工环节中对该技术的应用，达到符合施工标准的技术要求，提升桥梁工程整体质量。