市政桥梁施工中钻孔灌注桩施工工艺分析

湖南省有色地质勘查局工程地质总队，湖南 长沙 410000

在市政桥梁施工中，施工单位要综合市政对桥梁的规划要求和桥梁建设地的实际地质情况，对钻孔灌注桩施工工艺的实施过程进行分析，并总结施工要点，充分发挥出钻孔灌注桩施工工艺的优势，以此提高施工质量，从而更加科学合理地开展市政桥梁工程的施工，满足市政方面较高的施工要求。

1 桥梁施工和钻孔灌注桩施工工艺概述

1.1 桥梁施工

桥梁工程是指在山谷、河流等地理条件下为了跨越障碍而修建交通通道的全部工作，由桥梁主体工程和桥位总体附属的工程设施组成。公路桥梁工程的附属工程设施有很多，如调治水流的构造物（包括河道护岸、导流堤、引道、引桥）、防护栏、桥体各处的位标和说明、照明系统。公路桥梁的施工建设首先要由相关部门对当地的实际地质情况进行勘察、测量，依据桥梁线路的性质和要求，并结合技术和资金进行可行性分析，然后通过规划进一步实施桥梁工程。桥梁工程要结合水利工程、地质工程、机械工程、环境保护等各领域进行施工，其是我国建筑学中一项综合性较强的工程技术。桥梁施工主要包括桥梁施工设计、施工技术、施工组织、施工管理、施工质量等内容，其中施工质量是工程成功交付的基础保证，因此尤为重要。

1.2 钻孔灌注桩施工工艺

作为我国建筑、公路、桥梁等工程的主要施工工艺，钻孔灌注桩施工技术在不断发展与改进，以使施工过程更加顺利。钻孔灌注桩是指综合现场的实际情况对工程的灌注桩进行施工，采用机械或人力等操作手段，在已经规划好的地基中挖掘桩孔，然后将钢筋笼制成的桩或混凝土灌注桩准确安放在桩孔内。由于成孔的方式不同，灌注桩主要分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类，其中钻孔灌注桩的施工工艺分为泥浆护壁法和全套管施工法两种。钻孔灌注桩施工工艺与传统的沉入桩工艺中的锤击法相比，施工风险较小，具有较强的适应性，可以应用在各种地基上。

2 市政桥梁施工中的钻孔灌注桩施工工艺

2.1 施工前准备

为了保障市政桥梁工程的施工质量，在钻孔灌注桩施工前，要做好施工准备。首先，施工单位必须对市政桥梁工程的施工环境和地质条件进行勘察，在此基础上开展钻孔灌注桩的施工设计。桥梁建设环境较为复杂，施工单位要对当地自然地质条件、社会因素、工程技术等外在因素进行测量和计算，绘制地貌和水文环境地质图以及工程设计图，经过市政部门的认可后，施工单位可以应用BIM技术在计算机中进行工程模拟，以及时发现并解决施工中出现的问题。其次，施工单位要准备施工材料，施工材料的选取和购买一定要经过严格的设计与计算，依据市政桥梁工程的设计匹配科学的施工材料，根据BIM技术计算材料所需数量预估购买材料，并记录材料的出库入库。此外，在准备期间要确保施工水资源充足，从而保障钻孔灌注桩的施工顺利进行。

2.2 安装钻孔机

钻孔机的安装是钻孔灌注桩的施工重点，应把握好钻孔机的稳定性，使钻孔机在工程施工过程中正常运行。稳定性是安装钻孔机的先决条件，在安装过程中要确保桩心垂直，这对地基的要求较高。如果遇到地层较软或是有坡度的地理环境，施工单位可以应用推土机将坡度推平，再在地层上垫钢板或枕木来加固。为了防止钻孔机的安装桩位定位不准确，可以在钻孔灌注桩施工中定好中心位置再进行安装。对于有钻塔的钻孔机，要对钻孔机位置进行精准的计算，确保起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一条垂线上，以保证钻机的垂直度（见图1）。校准过程中位置偏差不得超过2cm，对准桩位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

图1 钻孔机

2.3 埋设护筒

施工单位准备好护筒的制作材料后，要埋设制作好的护筒。在当前的施工中，对护筒的要求较高，护筒必须经久耐用、坚固、不易渗透；护筒的内直径要比钻孔直径大，每节长度约为2～3m。当钻孔作业达到较深土层时，地下水位以下的孔壁因水压作用会向孔内坍塌，施工人员要注意防止孔壁塌陷，此时护筒的作用较为重要，其可以防止坍塌事件的发生。而且护筒还能够隔离水流，保护孔周围地面的完好。另外，在埋设护筒的过程中，施工单位要根据设计图确定护筒埋设的坐标位置，再将护筒掩埋在准确的位置，且护筒掩埋位置四周不能漏水，要保持其内部泥浆面与地下水位间距约为1m。

2.4 泥浆制备

钻孔的泥浆制备需要准备水、膨润土、添加剂，根据科学配比在泥浆池内完成搅拌，泥浆的密度要严格控制在标准范畴内。泥浆具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具的作用，并且在地下环境中加大水压，能使钻孔的孔壁形成泥皮，隔绝渗透的水流，预防钻孔内产生塌陷。施工人员在调制灌注钻孔的泥浆时，要根据实际情况进行配置，确保泥浆在灌注过程中的有效性，使孔内形成的护臂坚实可靠且对钻头损耗不大，避免造成施工事故，影响工程的进度。

2.5 钻孔及清孔

钻孔是钻孔灌注桩施工中的一道主要程序，施工人员一定要严格根据规章制度以及施工设计进行施工，确保钻孔灌注桩的打孔能够顺利进行。施工中应根据施工的实际地形和地质条件设定钻头的速度，钻孔程序需要一次性完成，若在钻孔过程中出现事故，管理者要及时对事故进行处理，避免延误钻孔进程而引发其他事故。开孔的质量是钻孔成功的保证，在施工前要确保中线及垂直度，压好护筒。在施工进行的同时，向孔内灌注泥浆并将孔底的残渣抽离，施工人员应当实时观察成孔的情况，预防倾斜。施工单位在采用冲击式或冲抓式钻机施工时，要注意施工土层会因钻机的震动而影响邻孔的钻孔状态，因此钻好的孔应及时清孔，之后再下放钢筋笼和灌注水下混凝土。在施工中，钻孔的位置和顺序以及钻孔的情况应依据施工中的表现和施工前的设计进行合理的预设。

2.6 设置钢筋笼

在实际的施工环节中，钢筋笼的作用是确保骨架的可靠性与稳定性。为防止设置钢筋笼过程中出现数据误差，应将垫布安放在其外部对它进行保护。横向钢筋笼安置数至少＞5组，竖向钢筋笼的间隔距离保证＜2m。由于钢筋笼的局部形变可能使钢筋笼上浮，必须提高钢筋笼的安装的准确性，从而有效地规避钢筋笼在施工作业过程中产生的形变。

2.7 混凝土灌注

完成钻孔和清孔后，施工人员要进行混凝土的灌注。先将钢筋笼按照标准的坐标位置用吊车移动，将吊装速度控制在合理的范围内，之后将钢筋笼垂直吊放到钻孔内，并将钢筋笼固定，再用导管灌注混凝土。灌注混凝土的过程不能中断，否则极易发生断桩现象。在混凝土灌注施工的过程中，必须保证导管的下口部位与钻孔底部留有一定的缓冲空间。当导管第一次投放于灌注面下部位的时候必须保证其深度＞1m。除此之外，为了有效防止钢筋笼位置发生变化，应该在灌注混凝土的顶部区域靠近钢筋笼底部的时候，延缓其灌注速率。如果混凝土的顶部区域明显超过钢筋笼并升高至4m时，则应该将导管口置于高于钢筋笼2m的位置，并用正常速率进行灌注。

2.8 质量缺陷预防

（1）复查放样信息数据，以防止放样数据出现误差使得工程作业不满足施工要求。与此同时，在复查放样信息数据的环节中，必须依照施工放样的具体情况再决定是否再次放样的方式，进而找准钻孔桩的实际位置。

（2）检测泥浆是否符合规范、满足施工标准，检测泥浆的制作过程重心应该放在泥浆配比的审验上。除此之外，必须对其生产、制作、加工、处理以及应用五个环节进行“全程追踪”，以防泥浆质量不佳对桥梁建筑项目造成负面影响。

（3）待实现清孔后应该检测桩孔，使其符合施工标准。

（4）对钢筋笼吊装位置、安置角度、布置顺序进行检测，防止因安转位置、吊装角度以及布设流程的失误等引起一系列问题。

3 结束语

综上所述，通过对市政桥梁施工过程的概述以及对钻孔灌注桩施工工艺的分析可知，为了使建筑的桥梁能够长期稳定运行，施工单位应结合施工要点，加强对钻孔灌注桩施工工艺和施工质量的控制，掌握钻孔灌注桩桩身缺陷及病害的处理方法，全面加强钻孔灌注桩工程的施工质量，以达到桥梁设计的预设效果，进而提高公路桥梁的建设质量。