公路工程路桥桩基钻孔施工技术

孙旭琴

（盛德路桥建设有限公司，山东 高密 261500）

0 引言

路桥桩基具有隐秘性特点，如果施工单位忽视公路工程路桥桩基钻孔施工技术的合理化应用，就容易埋下安全隐患，影响广大人民群众的安全。因此，务必重视路桥桩基钻孔施工技术，加强路桥桩施工效果，充分发挥公路工程价值。在施工时，要根据工程实际情况、工程要求等，应用合适的钻孔施工技术，以便顺利推进路桥桩基建设工作。由于钻孔施工技术的应用水平在很大程度上影响公路工程路桥桩基施工效果，施工单位需要引进先进并且适用于工程建设要求的钻孔施工技术，积极地组织技术培训活动，切实增强施工人员技术应用能力。施工人员还需要认识到自身在公路工程路桥桩基施工中所发挥的作用，主动地向他人请教钻孔施工技术应用方法等，这样就可以更好地应对施工问题，确保施工效果。

1 施工前的准备工作

1.1 根据工程需求选择钻机

在路桥桩基施工时，会用到钻机施工设备，而钻机的选择影响了施工效率与质量，为此要谨慎地选择钻机。施工单位需要根据工程特点、施工环境、施工要求等，选择相对应的性能、型号的钻机，提前准备好施工设备。

1.2 选择场地时的考虑因素

施工场地对于钻孔施工有效推进具有一定影响，施工单位势必要做好场地选择工作。在选择场地时需要考虑的因素如下：1）了解桩基设计尺寸，根据桩基设计尺寸，明确施工场地选择方向。2）考虑施工场地降水量情况。3）清楚施工地点水位上涨时间，合理预测施工水位情况，避免水位上涨对施工质量以及进度带来消极影响。4）将施工场地水源供水情况考虑在场地选择中，其中应选择水源充足、供水便利的施工场地。

1.3 控制施工过程成本

施工单位需要控制施工成本，保证自身获得良好的经济效益，具体可开展以下工作：1）做好材料采购工作，避免浪费材料。根据公路工程路桥桩基钻孔施工需求，明确采购材料的类型与数量。在采购材料时，还需要检查材料质量，保证施工效果。其中就需要检查钢筋笼以及混凝土的质量。2）做好机械设备维护、维修等工作。定期维护、维修卷扬机、钻机等机械设备，降低机械设备运转风险，保证工程建设活动顺利推进，提升施工效率。3）做好人力资源管理工作。督促施工人员开展工作，节约施工人力成本。

1.4 做好施工过程的安全控制与管理

施工过程的安全控制与管理要点有3 个：1）建立施工过程的安全控制与管理体系。为保护施工人员人身安全，施工单位需要构建施工过程的安全控制与管理体系，指导安全管理工作。2）保护施工人员安全。为施工人员介绍工程安全防护方法，要求施工人员佩戴安全防护用品，以便保护自身安全。如佩戴防撞击、挤压伤害、防物料喷溅、防粉尘等的护具。3）工程管理人员需要做好施工现场安全管理工作，排除安全隐患。比如，及时填施工现场周围的泥坑、地洞等。

1.5 护筒准备的注意事项

护筒的作用是固定桩位，为有效开展路桥桩基施工工作打下基础。施工单位需要做好护筒准备工作，保证施工质量。护筒准备的注意事项如下所述（见图1）：1）护筒材料选择工作。根据工程要求、工程建设标准、工程现场情况，选择护筒材料。而钢板、钢筋混凝土等都是可供选择的护筒材料。如果工程对护筒深度存在特殊要求，就需要全面去除护筒内的土体，以满足护筒深度要求。为保证工程的稳定性，加大工程承载力，就可以通过锤击的方式进行护筒施工活动。2）控制护筒的内径。护筒的内径应大于桩径。3）控制护筒顶部和地下水之间的距离。即控制护筒顶部应与地下水的距离1.5m 以及以上[1]。4）做好埋设工作。通过合理的增加埋设深度，强化桩基的稳定性。

图1 护筒准备的注意事项

2 路桥桩基钻孔施工技术的应用

2.1 钻孔施工技术的质量要求

施工单位格外重视路桥桩基钻孔施工质量，希望通过提升路桥桩基钻孔施工水平，保证公路工程使用效果。为实现该目标，就需要严格地开展路桥桩基钻孔施工活动。钻孔施工技术的质量要求如下所述：1）在钻孔施工时，将根桩和孔洞的中心圆点，控制在5 cm 范围内[2]。2）保证孔以竖直、均匀的形态呈现；3）控制孔的厚度，即小于5cm[3]。

为提升钻孔施工技术的质量控制水平，施工单位需要构建优秀路桥桩基钻孔施工技术团队，落实施工责任，鼓励他们相互沟通、交流、配合施工工作。

2.2 钻孔施工中的注意事项

2.2.1 桩基钻孔施工前的准备

桩基钻孔施工前的准备包括提前检查施工材料，确保施工材料符合工程建设标准；检查施工设备，保证施工设备正常运转，否则就需要进行设备维修处理；核实材料、设备数量；根据施工情况、施工要求，做好施工场地的选择工作等。

2.2.2 钻孔地质剖面图的绘制

施工单位应该认真地对待钻孔地质剖面图绘制工作。为提升钻孔地质剖面图绘制水平，就需要深入实际施工地点，了解施工现场地质情况，为钻孔地质剖面图绘制工作的有效进行奠定基础。对于绘制人员来讲，其格外要注重控制钻孔精度，提高钻孔机施工质量。

2.2.3 钻孔过程

一方面，施工人员需要根据施工方案、钻孔流程等，开展钻孔工作；另一方面，施工人员需要考虑实际施工情况、施工问题等，灵活地调整施工工作，确保施工的科学性、有效性。除此之外，施工单位需要做好钻孔施环节控制工作。下面介绍钻孔工作。1）检查钻机设备。钻机设备能够正常运行的情况下，就可以推进钻孔工作。其中，一定要保持钻机的平稳性。2）在钻孔的过程中，要控制冲锥钢丝绳与钢护筒中心位置，即两者的偏差不应大于2 cm。3）连续推进钻孔作业，记录钻孔施工信息。在作业中，要始终将水头保证在2 m 左右，避免出现孔壁坍塌的问题。同时在对岩土层进行钻孔时，要提升一定高度的钻头，以便更顺利地完成钻孔工。4）每进1.7m～2.7m，应检查钻孔直径和竖值度。5）在钻孔的过程中，会出现钻渣，而施工单位则需要分类保存钻渣，并检测钻渣。

2.2.4 加强开钻入土工作

在钻孔施工中，涉及开钻入土工作。施工单位需要加强开钻入土工作，合理控制、管理该项工作。施工管控事项如下所述：1）合理确定护筒顶部与地下水位之间的距离，其中两者之间的距离要大于1.5 m。2）调整钻头与钻口之间的距离，在两者距离6cm 的位置上可以施工[4]。3）在进行强开钻入土工作事，要保证钻杆垂直，否则就需要调整施工。

2.2.5 控制钻机钻进的速度

施工人员需要根据工程情况、工程要求等，明确钻机钻进的速度。同时需要根据钻孔实际情况，调整钻孔速度。不同土层对于钻机钻进速度的要求存在差异。针对细粉砂层，应将速度控制在0.015 m/min；针对黏土层，应将速度控制在0.018 m/min[5]（见表1）。对于施工人员来讲，其需要明确不同土层对于钻机钻进速度的要求，根据土层类型确定钻孔速度。

表1 不同类型土层的钻机钻进的速度对比

2.2.6 全面检查钻机的钻头

钻机的钻头影响着施工效率以及施工质量，为提升施工水平，施工人员需要全面检查钻机的钻头。钻机的钻头磨损程度是重点检查的事项。倘若钻机的钻头磨损程度大，就需要更换钻头。其中，在钻头磨损程度达到10 mm 时应该更换钻头。

2.3 清孔与成孔的检测

成孔检测即对成孔施工质量的检测，施工单位必须进行成孔检测工作，确保施工的严谨性。成孔检测事项如下所述：1）检测孔的倾斜度，倾斜度应在0.5%左右。2）检测孔径，孔径应大于桩径。3）检测孔的深度。根据工程施工方案中对孔深的要求，判断孔深是否合格。一般而言，孔深不得小于设计孔深。

在成孔的项口检测合格后，就可以开展清孔工作，提升工程建设水平。清孔涉及以下工作事项：1）将钻孔提离孔底32cm 空转[6]。2）在清孔工作中，应控制清孔后的泥浆指标。根据泥浆的实际比例，泵入相对密度同含砂率比较小的泥浆，直至孔内的泥浆比例达到1.12～1.31，沉淀厚度要小于32 cm，保证含砂率小于3%，胶体率应大于等于95%[7]。对于监理人员而言，需要在施工的过程中进行现场巡视，了解清孔情况。如果在巡视的过程中发现了清孔不符合工作标准，则需要及时地指导施工人员，以此规范化进行施工人员清孔。

2.4 钢筋笼的制造及安放工作

在公路工程路桥桩基钻孔施工中，会应用到钢筋笼。对于施工单位来讲，其需要选择工厂加工制造钢筋笼，而工厂则需要根据施工单位要求，制作符合要求、工程建设标准的钢筋笼。在完成钢筋笼制造工作之后，要在钢筋笼骨架的位置上，垫一块较厚的垫块，以便更换地保护钢筋笼。其中，要控制垫块竖向的距离、横向距离，前者的距离应该控制在2.6 m，后者的距离应该控制在3 m。之后，施工人员需要开展钢筋笼的安放工作。其中，整段的桩基需要使用2 段钢筋笼。在安放骨架时，施工人员一定要观察周围孔壁，远离孔壁，有条不紊地安放骨架。与此同时，施工人员需要根据施工方案中的高度，将骨架放置在合理的高度。

2.5 二次清孔

在第一次清洗后，一部分的泥浆变为了泥渣。如果不做好泥渣的清理工作，就容易因沉降到桩基底部的泥渣，影响钻孔工作。所以，施工人员需要做好清孔工作。其中，可以应用导管，进行二次清空工作。而二次清孔施工判断的依据是在安放钢筋笼之后，检测泥浆，如果超出了规定范围，则需要进行清孔工作。其中，二次清孔后的泥浆比重值应在1.20～1.40。

由于清孔的方法影响清孔效果，有必要做好清孔方法的选择工作。而空气压缩机带分砂机反循环清孔方法属于一种科学、有效的清孔方法，其优点包括所需的清孔时间短，即大约在1.5 h～2 h 就可以完成清孔工作；操作便利；油桶压力容器、螺杆式空气压压塑机和分砂机组装在一部汽车，占地少；可提高废浆沉渣处理水平，保证施工的环保性。可见，空气压缩机带分砂机反循环清孔方法可以提升二次清孔水平，因此可以使用该方法进行清孔工作。对于清孔操作人员而言，其需要掌握空气压缩机带分砂机反循环清孔方法应用技巧，根据清孔流程有条不紊地推进清孔工作。为加强空气压缩机带分砂机反循环清孔方法应用效果，需要根据实际清孔工作清孔，合理地调整清孔工作。

2.6 灌注水下混凝土施工

2.6.1 灌注水下混凝土的性能参数

在灌注水下混凝土施工工作，应考虑混凝土的性能参数，以便达到事半功倍的效果。原材料的选用、混凝土初凝时间、混凝土配合比、坍落度等是应该需要重点控制的工作。1）原材料的选用：选择卵石作为石料，并注重做好砂子粗细度的控制工作，其中筛分以0.05 mm 以下的砂子是比较合适作为混凝土原材料的。2）混凝土初凝时间：在进行浅桩灌注时，应将混凝土的初凝时间控制在3 h～5 h。在进行深桩灌注时，应将延长混凝土的初凝时间，即应将时间控制在5 h～7 h。为延长混凝土的初凝时间，就需要加入缓凝剂；3）混凝土配合比：要做好混凝土配合比工作，先将水泥、石子、砂子材料导入料斗；再开搅拌机，将30%的水倒入之中，然后在搅拌料中加入60%的水，以搅拌这些原材料；最后继续加入水，搅拌材料，这时应加入10%的水。值得注意的是应该在最后加水的步骤中观察所搅拌的材料，如果含水量大，则需要减少加水量，反之则需要增加加水量；4）坍落度：将坍落度控制在（180 ±20）mm。

2.6.2 水下混凝土灌注操作技术

在清孔施工检测合格后，则需要进行灌注水下混凝土施工。灌注水下混凝土施工要点如下所述：1）首批混凝土灌注。在首次灌注中，要提高设备的起重能力，迅速进行混凝土灌注工作，避免出现混凝土分离的问题。其中，第一次填筑混凝土数量要保证导管初次深埋≥1.2m[8]。在这种情况之下，就可以最大限度地降低导管拔漏问题的发生率，并且可以防止因浇筑时间长出现拔管断裂的问题。2）后续混凝土灌注。在首次混凝土搅拌物下落后，就需要进行连续灌注施工工作。而在后续混凝土灌注的过程中应该牵动导管，保证混凝土顺利下落，同时注重观察孔口，如果出现孔口返浆的问题，就需要调整工作。在解决该问题后，则继续进行灌注工作，在达到工程要求后，即可停止该项施工。

2.6.3 截桩头以及清除混凝土

在完成灌注水下混凝土施工后，需要进行截桩头或者清除混凝土工作。1）截桩头。通常情况之下，截桩头的高度应大于50cm。同时做好质量检测工作[9]；2）清除混凝土。清除表面上不需要的混凝土。

3 结语

综上所述，路桥在连接交通网，促进区域联系、沟通，提高交通运输水平，提高社会经济发展效果中发挥了重要的作用。在公路工程建设中，会涉及路桥桩施工。为保证路桥桩施工质量，就需要做好路桥桩基钻孔施工技术控制工作。对于施工单位而言，其需要构建完善公路工程路桥桩基钻孔施工技术管理控制体系，指导施工活动；对于施工人员而言，需要根据公路工程路桥桩基钻孔施工标准、要求等推进工作，同时要积极地学习路桥桩基钻孔施工技术知识，掌握路桥桩基钻孔施工技术应用技巧，以便更好地应对施工问题。