桥梁大直径桩基施工工艺探讨

王益锋

（浙江交工国际工程有限公司，浙江 杭州 310000）

现代工程项目建设中，直径不小于2.5m的桩体被称为大直径桩。在桥梁项目施工中，大直径桩基的应用较多，其能在改善桥梁建设基础的同时，确保桥梁整体结构的稳定性。现就钻孔灌注施工在桥梁大直径桩基础建设中的技术要点展开分析。

1 桥梁大直径桩基钻孔灌注施工方法

钻孔灌注施工是桥梁大直径桩基施工的重要方式，具体施工流程如图1所示[1]。

图1 桥梁大直径桩基钻孔灌注施工流程

1.1 施工准备

首先，开展工程项目测量工作，即在考虑工程项目自身特点的基础上，系统测量施工区域的地质地貌、气候特点，然后以此为基础设计施工图纸，并编制施工方案。其次，准备项目施工所需要的材料和设备，要求项目所选择的材料符合相关质量管理标准，同时满足项目施工要求。最后，应做好施工技术交底工作，同时加强施工人员培训，确保其掌握桥梁项目大直径桩基础施工的具体方法。需注意的是，基于桥梁项目建设环境的复杂性，在大直径桩基础施工中，还应编制一定的应急管理预案，避免项目施工出现意外。

1.2 桩体定位

实际测量中，应做好建筑平面点位、平面控制、水准点的精确处理。就平面点位而言，应在建设单位提供测站的基础上，考虑方位角和距离2个因素，以建设符合项目的工程控制网；而在水平控制中，应优化控制点坐标测定方法的使用。此外，针对水准点设置问题，既要保证水准点满足通视要求，同时还需确保其满足桩位精度控制需要。水准点控制误差应小于±5mm，大直径桩位误差小于10mm[2]。

1.3 护筒埋设

就桥梁大直径钻孔灌注桩施工而言，钢护筒的应用较多，在施工前，先应按照相关标准制作和埋设钢护筒（见表2）[3]。在护筒埋设时，必须严格遵守平面、垂直倾角、倾角和2个分层刻度盘的顺序排列原则，同时全面控制护筒中心线的垂直度，这样能有效避免后期施工中出现桩体倾斜的问题。

表2 钢护筒埋设及制作要求

1.4 钻孔施工

滚刀钻头在泥质砂岩环境中的应用较为普遍，而单环四翼刮刀钻头多使用在黏土、卵石及砂石地层。大直径桩基的长度往往更大，钻孔时需采用泥浆对护壁进行处理。就泥浆本身而言，需采用优质图纸材料并按照一定比例搅拌配置泥浆，严禁不合格土质混入其中，影响泥浆及钻孔时护壁处理质量。大直径钻孔灌注桩施工中，泥浆的含砂率不低于4%，胶体率需保持在95%以上。采用此类泥浆，能有效提升孔壁的稳定性，避免钻孔发生塌孔问题。

1.5 清孔施工

大直径钻孔灌注桩桩清孔分2次进行。在首次清孔过程中，不仅要进行孔内置换，而且需要抽离孔底残存的泥浆液；在完成首次清孔1h后，需检查孔洞内上、中、下部位的泥浆护壁施工质量，确保其符合项目建设标准。在实际检测中，应注重专业探测设备的有效应用，通过这些设备，系统测量钻孔的孔径、孔深、孔内倾斜度，避免出现较大偏差。第二次清孔施工多采用气举反循环的方式进行处理。该工艺下，施工人员会在导管部位安装风管，然后控制风压不超过0.8MPa，这样能有效清除孔内残留的残渣，为后期项目施工创造有利条件。

1.6 钢筋笼制作安装

大直径桩体需设置钢筋骨架来约束浇筑材料，提升桩体的稳定性。在钢筋笼安装阶段，需要先检查钢筋的质量、型号、规格，确保其满足项目建设标准及项目检核需要，同时钢筋的调直、除锈、截断、弯折与焊接均按设计图纸和技术规范要求进行。制作钢筋笼时，钢筋笼的主筋尽量为整根。在钢筋笼制作阶段，要求主筋之间通过焊接的方式进行接头处理，就焊接面而言，其接头数量应控制在50%以下，相邻接头的距离控制在1m以上。钢筋笼安装施工前，需再次检查孔内环境，清除孔内杂物，随后按照慢放、轻放的原则吊装。完成钢筋笼安装施工后，需对其进行校正和固定处理，以保证钢筋笼的位置偏差不超过5cm。

1.7 混凝土浇筑

混凝土浇筑质量直接关系大直径桩基的施工质量。在实际浇筑施工中，需注重以下要点：首先，要求选择无缝钢管进行注浆施工，钢管的直径应控制在25～30cm；在漏斗及储料槽应管理中，应通过8mm厚的A3钢板及型钢支撑。其次，注浆前先检查混凝土的整体质量，确保流动性、和易性良好，在浇筑阶段，应加强混凝土面的高度测量，并就浇筑的混凝土进行振捣管理，整个浇筑施工应连续进行。最后，进行浇筑混凝土水密性实验，防止其发生漏水、漏浆问题，同时应控制好灌注桩的坍落度、骨料颗粒、导管拆卸时间等要素，不断提升大直径混凝土桩的施工质量（见表3）。需注意的是，对于跨江河湖海地区的桥梁桩基项目，在浇筑施工中，还应注重水下混凝土浇筑施工要点的有效把控。水下混凝土浇筑中，需保证混凝土缓凝时间控制在650min以下，浇筑导管底口与孔底的间距保持在60cm以上。同时，注重浇筑的连续性，并对浇筑压力范围值进行系统管理，确保水下混凝土桩基施工质量满足相关建设标准[4]。

表3 钻孔灌注桩技术灌注标准

2 桥梁大直径桩基钻孔灌注施工问题及应对措施

2.1 大直径桩基钻孔塌孔

首先，应注重进尺深度的有效管理，避免钻孔钻进速度过快，振动较大造成塌孔。其次，应合理选择泥浆材料，确保泥浆含砂率、胶体率、分散度和黏度符合项目建设标准。同时，在项目建设初期，应就钢筒埋设进行系统设计，然后按照设计要求施工，确保缸筒能有效穿越软弱地层[5]。最后，监测施工过程，重点观察钻孔内的泥浆稠度，并适时调整，确保旋喷泥浆能实现钻孔的有效保护。

2.2 桩基钻孔倾斜

钻孔倾斜会严重影响大直径桩基础施工质量，降低其整体承载能力。引起桩体倾斜的原因较多，其中地质基础软硬程度不一时是引起桩体倾斜的重要原因。从施工过程来看，一些地质承重存在不同硬度的石头，这些石头会对钻机钻头作业过程造成干扰，引起钻孔倾斜问题。另外，当钻机设备就位阶段，若钻机支架不平整，也可能造成钻孔倾斜。对此，在项目施工前，应进行场地整平处理，为钻机桩架平稳放置创造有利条件，确保钻头与钻孔平面垂直，然后采用粉碎的方式，处理阻碍钻头的因素。该过程中，应确保钻头处于低速运转状态。同时，当钻进施工时遇到了较为明显的地质变化情况，应结合地质情况，进行钻进功能、压力、速率的调整，避免钻头损坏或钻孔倾斜。最后，如果已经发生了钻孔倾斜问题，需及时回填压实，然后重新钻孔，确保钻孔施工满足项目建设需要。

2.3 桩孔沉渣过多

首先，在项目建设初期，应有效检查泥浆质量，确保泥浆使用符合行业相关标准，同时适合项目地质环境条件。其次，应规范化进行清孔施工处理，整个清孔施工分2次进行，确保孔底无沉渣。同时，注重钢筋孔吊放过程管理，要求整个吊放施工不得碰撞桩孔孔壁，确保桩孔完整性，尽可能地减少孔底沉渣。最后，若沉渣量明显较多，在吊放钢筋笼之前，需要再次清孔，确保孔内沉渣满足后续建设需要。

2.4 钢筋笼上浮问题处理

就桥梁大直径桩基施工而言，在施工中还存在钢筋笼上浮的问题。钢筋笼上浮原因较多，其原因之一是，混凝土初期灌注速度过快，混凝土在孔内上升时对钢筋笼产生的摩擦力会大大增加，然而刚开始灌注的混凝土量不多，钢筋笼埋深不够，故而引起上浮问题。此外，混凝土浇筑间歇时间不当、桩孔倾斜、孔口基础设置不规范等都是引起钢筋笼上浮的重要原因。对此，应合理控制混凝土的浇筑速度和浇筑量，确保混凝土供应的充足，满足施工过程的需求。同时，对混凝土浇筑速度进行全局把控，要求施工人员提升工作效率，在规定时间完成浇筑工作，并做好桩孔检查、孔口基础设置管理，监管混凝土浇筑施工过程，避免发生钢筋笼上浮问题。

3 结论

钻孔灌注桩施工是桥梁大直径桩基础施工的重要方式。在项目施工中，只有充分认识到桥梁大直径桩基础施工的必要性，然后在把控钻孔灌注桩施工技术要点的同时，注重塌孔、桩孔倾斜、沉渣过多、钢筋笼上浮等问题的处理，才能有效提升大直径桩基础施工质量，进而促进桥梁工程项目的有序发展。