路桥施工工程中钻孔灌注桩施工技术应用研究

郑华英

（广州公路工程集团有限公司，广东广州 510700）

0 引言

在路桥工程中，通过钻孔灌注桩技术能有效增强地基承载力。但此项技术易受到外部环境影响，致使技术应用不合理、出现技术故障等。同时，此工艺具有一定隐蔽性，施工人员及管理者难以发现施工过程中存在的问题，影响路桥工程质量和安全。对此，需要技术人员做好钻孔灌注桩技术管控，并配备好紧急处理方案，保证路桥工程顺利开展以及施工安全与质量。

1 钻孔灌注桩施工技术的特点

1.1 实用性

在经济快速发展的当下，各地都在加快修建公路、桥梁，而当地的地域其地质条件及气候等因素给路桥工程带来了挑战。而钻孔灌注桩能够很好地在各个地质条件下进行作业，可根据实际施工现场地质情况，对自身桩长、桩径、桩状等进行调整。同时，钻孔灌注桩其施工工艺、应用设备等都较为简单和便利，施工人员经过岗前培训便可熟练掌握此工艺，具有良好施工效果，缩短路桥工程工期，实现合理控制施工成本的目的。除此之外，路桥工程在实际施工过程中，一旦遇到土壤质地柔软情况，就会导致地基承载能力难以满足工程上层建筑施工要求，而钻孔灌注桩能够在确保工程施工质量基础上，提高地基承载力。

1.2 标准化

当前，我国通过长期对钻孔灌注桩技术探究分析，并结合实际施工工程，使其从施工工艺到质量检测，已经逐渐成熟。与此同时，行业标准和规范相继完善，为钻孔灌注桩施工技术、钻孔标准等提供了参考依据，为建筑工程地基支护桩行业确定了工艺质量标准以及操作流程，逐渐形成标准化的施工工艺。这就使我国工程地基作业中，管理人员能够有效管控灌注桩施工效率，且达到安全施工的目的，减少施工成本，减少施工安全隐患。

1.3 隐蔽性

根据相关数据表明，在我国路桥工程开展钻孔灌注桩作业中，约有一成多的灌注桩存在质量问题。由于其工序都是紧密联系，若某一环节出现差错，就会导致整个工序出现施工事故，如塌孔、断桩、下沉等问题，不仅影响工程质量，还无法保证工程能够按期完工。

2 路桥施工中钻孔灌注桩施工工艺

2.1 施工准备

首先，需要确定钻孔灌注桩施工工具，对路桥工程所需要的工具进行仔细检测，确保工具规格、性能、质量符合工程标准，并且在施工前需要对设备进行运行测试，避免施工工具在实际路桥施工过程中出现问题。其次，施工单位需要结合路桥工程施工现场情况，科学进行测量工作，合理选择施工测量线，精确测量位置，确保钻孔灌注桩工艺准确性。同时，需要进行二次检测，一旦发现问题，需要将误差控制在规定范围内，并做好测量标志，确保测量工作精确性。最后，在应用钻孔灌注桩工艺前，需要对路桥工程施工现场进行全面勘测，详细收集现场数据信息，根据反馈数据进行综合分析，确保施工方案科学合理，并在施工方案中详细规定钻孔灌注桩施工点位、位置、深度等，确保技术应用安全以及工程施工质量。

2.2 埋设护筒

首先，技术人员需要利用相关测量仪器，根据施工方案，再次测量灌注桩中心位置，以保证前期测量所留下标识准确无误，然后，才能进行护筒埋设工作。同时，根据施工现场地形，合理计算出护筒长度。其次，做好护筒制作工作，采用厚度适宜的钢板材料，利用板材卷制工艺，确保护筒接头处无突起、整体结构无变形，内部封闭密实、柔韧性承压性良好。并且做好二次护筒加固处理，选用黏土再次进行护筒外壁密封。再次，在进行埋填时，要保证钻头位置精确，便于钻头在钻孔内升降。护筒顶端埋设高度应高于地面，其深度不能小于1.5m，并保证护筒整体处于水平垂直状态，如图1所示。最后，施工人员需要根据施工标准，对护筒底部以及周围添置黏土，进行二次加固作业。所有工序完成后，进行泥浆制备[1]。

图1 护筒下吊

2.3 制备泥浆

由于泥浆质量决定桥梁工程施工质量，是钻孔灌注桩工艺中关键环节之一。对此，需要技术人员根据施工现场土壤质地，合理调配泥浆，如控制水、黏土以及添加剂等含量比例，确保泥浆黏稠度符合工程指标，不能过于黏稠或稀疏。在泥浆制备时，需要先将黏土打碎，并将其投放进护筒中，利用冲击锤进行作业。若施工现场土壤为黏土时，则不需对护筒灌入泥浆，可以直接进行桩基钻孔。

2.4 桩基钻孔

钻孔作业待护筒埋设和泥浆制备完成后进行，因此，环节工艺质量对后续施工进度具有重要影响，需要施工现场人员对钻孔工艺加以重视。首先，施工人员需要根据施工方案规定，对桩基钻孔点位进行确认，确保钻孔点位与方案一致后进行钻孔作业。其次，在进行钻孔时，需要根据施工现场实际情况，合理选择钻孔方式以及相关设备、工具等。如初开孔，选用小冲程；若遇到坚硬岩石，选用中、大冲程，如图2所示。同时，需要对钻孔位置进行围护，保障施工人员安全作业，对钻孔所产生的废渣及时处理，做好废渣样品检测。最后，需要施工人员做好钻孔排水措施，确保孔内不会形成积水，避免孔壁坍塌。同时对成孔过程做好详细记录，为后期质量检测以及维护孔洞做好基础准备工作[2]。

图2 旋挖钻机桩基钻孔

2.5 清理孔洞

在钻孔作业完成后，为确保钻孔施工质量，需要及时对其进行检测，确保钻孔达到施工规定的深度、直径、位置。同时，由于钻孔会在孔内生成大量砂石残留物，需要及时清理孔内残留。在进行清理时，可采用水泵抽水方式，将孔底积水抽出或者利用人工、机械等，清理孔内砂石、淤泥。通过有效桩孔清理，能够确保下道钢筋笼顺利安装。

2.6 制作安装钢筋笼

钢筋笼主要材料为钢筋，需要严格按照施工工艺标准进行钢筋采购，认真核对钢筋规格、数量、质量等，避免出现钢筋质量不达标，所制作钢筋笼不符合钻孔灌注桩施工工艺要求。在钢筋材料输送至施工现场后，需要采取合理存储方式，避免在存储等待制作期间，出现钢筋结构变形、磨损等。在制作钢筋笼时，应确保其外形以及尺寸符合要求，规范好焊接工艺。在制作完成后还需要对钢筋笼整体结构进行检测，并做好加固处理[3]，如图3所示。

图3 钢筋笼制作设备使用

在钢筋笼安装过程中，需要用机械进行下吊，合理控制下吊速度、确保钢筋笼中心与桩孔中心重合，且避免钢筋笼接触孔壁，造成孔壁表面损坏。若在下吊过程中出现问题，要及时有效进行处理，确保工艺达到标准后可继续施工。

2.7 灌注混凝土

在钢筋笼安装后，就需要进行混凝土灌注作业。首先，需要对钻孔进行二次清空，确保孔底厚度满足要求。其次，合理把控灌注混凝土量，可结合导管深度，适当调整灌注速度，保证连续施工作业，减少对导管多次安装拆卸。最后，一旦在混凝土灌注施工阶段，出现灌注不均匀等情况，则需要及时停止灌注作业，并严格控制最后灌注量。

2.8 桩基检测

目前，钻孔灌注桩技术在建筑工程行业中应用广泛，适用于建筑物地基建设、路桥工程地基建设，但其工艺具有一定隐蔽性，在实际施工过程中，不少路桥工程都因其特性而出现工程质量问题。对此，要求检测人员在钻孔灌注桩工艺完成后，对桩基进行系统性检测。目前常用检测技术有弹性波法、超声波法等。

3 路桥工程中钻孔灌注桩工艺常见问题及处理情况

3.1 钻孔坍塌

钻孔坍塌是钻孔灌注桩工艺施工中常见事故，这主要是制备泥浆环节出现问题，施工人员没有按照工程标准，结合施工现场土壤质地，科学合理进行泥浆比例调制工作。同时没有提前对施工现场进行勘测，不了解施工现场地下土质情况，导致泥浆质量没有达到钻孔灌注桩工艺要求。

需要在钻孔前对土层结构进行分析，根据土质情况选择合适钻孔工艺和设备，合理安排钻孔顺序。一旦发生塌孔事故，需要及时对其处理，寻找坍塌位置，分析事故成因。若坍塌量不大，可将黏土与砂土混合后进行回填后钻孔；若塌孔无法控制，则需拆除机械设备，并对孔进行回填再钻孔。

3.2 桩身断裂

灌注桩其断裂位置主要发生在不同强度土壤交界处，由于灌注桩间距离短，在钻孔时使用冲击器可能会将力量传至桩身，出现断裂；也可能是土壤强度差异，影响地层水平吸收力，或者施工人员不规范操作等原因引发断桩现象[4]。

施工人员需要在开展钻孔灌注桩工艺前，对该地区土壤强度进行检测，科学合理规划灌注桩间隔距离。并且严格按照施工要求规范施工，面对常见灌注事故时，头脑冷静正确分析和处理，便可有效避免出现断桩。

3.3 护筒下沉

护筒下沉其主观因素是施工人员在埋设护筒时，其操作流程与施工方案规定要求不符合，也没有做好护筒下沉的应急措施。同时，施工地质条件较差也是护筒下沉的因素之一，施工人员在埋设前未对施工现场土地条件进行勘测，导致护筒埋设工艺脱离实际埋设需求。

施工人员在埋设护筒时，需要集中注意力，避免钻头碰撞护筒。在钻孔作业刚开始时，便发现护筒下沉，可用黏土在四周填实加固；倘若下沉情况明显，则需用钢丝绳将护筒固定在钻机上，并尽快开展钻孔作业。

4 钻孔灌注桩施工工艺控制措施

4.1 严格按照标准进行施工

施工单位只有严格按照标准流程，规范施工人员操作流程，落实好各项施工工序，才能缩减工程项目工期，提高工程项目整体质量，获得最大化经济效益，在社会上树立良好的企业形象。因此，在实际路桥工程开工后，施工单位需要按照施工方案所规定的施工标准流程，规范钻孔灌注桩施工工艺，避免施工人才操作错误、技术应用不充分等，影响路桥工程顺利完成。

4.2 做好钻孔施工质量控制

第一，招标方需要在路桥工程施工前，规范施工质量指标标准，为工程施工打好坚实基础。第二，施工单位在采购材料时，需要选择市场口碑好的供应商，确保提供材料性价比高，还能够得到完善的售后服务。同时，在施工材料入场后，需要对材料规格、数量、质量等进行检测，确保其达到施工标准。当发现材料不符合施工需求时，需要及时联系材料供应商，进行材料退换。第三，需要完善施工质量管理制度，对钻孔灌注桩施工中各个工序进行监督，及时发现施工质量问题。

4.3 做好岗前培训教育工作

施工单位需要在工程项目开工前，开展岗前培训教育，邀请相关专业人员对施工人员进行教育指导，通过培训增强施工现场人员质量意识、责任意识、安全意识，并且通过科学规范的专业技能教育，有效增强施工人员实际操作能力，合理使用机械设备进行钻孔灌注桩施工，保障了路桥工程钻孔灌注桩施工质量。

5 结语

综上所述，从施工准备、埋设护筒、制备泥浆、桩基钻孔、清理孔洞、制作安装钢筋笼、灌注混凝土、桩基检测等八个方面，详细介绍钻孔灌注桩施工工艺。需要施工人员及管理人员增强施工质量意识，严格控制各项施工工艺，保障施工质量，发挥出此项技术的应用优势，推动建筑行业发展。