公路桥梁深水基础钻孔灌注桩施工技术分析

张建强

山西路桥第四工程有限公司 山西大同 030076

1 项目背景

此公路桥梁工程的全线长度是1.85km，采用的是双向四车道，设计的行车速度为80km/h。主桥结构主要包含了5 座主墩，各主墩施工均选择钻孔灌注桩技术。1#墩与2#墩的桩长都是50m，3#墩的桩长是48m，而4#墩与5#墩的桩长则是46m。结合工程现场桩位水文地质勘察报告可知，其中3#墩桩与5#墩桩的涉水深度比较深，应选择深水基础钻孔灌注桩施工技术。本文根据公路桥梁工程项目主桥具体状况，综合分析了深水基础钻孔灌注桩技术。

2 深水基础钻孔灌注桩技术

2.1 钻孔施工

此公路桥梁工程项目主桥位置的地质条件尤为复杂，而且孔深比较大，所以必须严格控制钻孔施工。

与砾石层的距离达到0.5m 至1.0m 时，需要对进尺速度进行合理控制（一般是0.5m/h），基于减压状态下实施稳定钻进，并对护筒内泥浆液位置具体变化状况进行观察，若是发生了漏浆问题，则需要及时进行补充[1]。

进尺至卵石层之后，不管是否发生了漏浆都必须停止钻进约4h 至8h，以保证泥浆渗透到砾石层，从而保护孔壁，避免出现塌孔与漏浆现象。

钻进砾石层后，应将钻进速度调整为0.2m/h 至0.5m/h，同时确保处于减压状态，若是进尺速度相对偏快，就会对泥浆护壁造成不利影响，甚至发生塌孔等问题。

钻进施工选择反循环钻机，等到孔深度达到设计规定要求之后，则需要进行换浆清孔，把钻头提至和孔底相距约为20cm 至30cm处然后加速钻进[2]，把孔底形成的钻渣与泥浆排出，并向孔内注入新的泥浆，直至出浆口位置的泥浆达到规定要求。

钻孔施工阶段必须高度重视下述几点：①护筒内泥浆液面的高度略＞外部水面，从而产生水头压差；②按照规定要求对泥浆技术性能指标进行检查，若是未能满足规范要求则必须及时调整；③钻孔施工时首先需要启动冷却系统，然后启动主机泵，并进行一段时间的空载运转，从而才能够实施钻进；④若是钻进施工出现了中断，应将钻头提起至安全位置，并进行送气（一般持续时间≥10min），保证砂石可以全部排出；⑤各钻孔应选择木板实施覆盖，防止杂物掉落其中。

2.2 钢筋笼制安与二次清孔

结合图纸基本要求完成主筋放样以及制作，然后将主筋以分段形式实施绑扎、焊接，而保护层板选择的是砂浆垫块，将其间距控制在2m 左右。

此项目中主墩的桩基长度偏大，由此钢筋笼采用分段式制作及安装。一般划分为3 至6 节段，每节段长度控制为8m 至11m，在钢筋笼安装施工阶段，为了能够控制出现变形问题，需要选择两点法完成起吊[3]。若是检查后钢筋笼存在弯曲变形，则需要及时地进行纠正处理，等到骨架由孔口进入后扶正缓慢下放，以免与孔壁出现碰撞。当钢筋笼末道钢筋与孔口相近则要及时进行吊环焊接，并从吊环穿入工字钢（数量是4 根），骨架选择工字钢方式固定在钻机轨道，同时开始第二节骨架起吊。

当钢筋笼安装施工到位之后，则要建立导管和供气管。实施混凝土灌注之前，需要启动空压机对钻孔底进行送风，将钻渣排出孔外，确保孔底沉渣厚度≤20cm[4]。经过项目监理工程师审核达标之后，才可以进行混凝土灌注。

2.3 水下混凝土灌注

水下灌注导管制作选择的材料是无缝钢管（壁厚度是10mm，直径是30cm），各节段的长度是1.5m，同时配置辅助管（长度约为0.5m 至1.0m）。导管接头以法兰实施连接，并在法兰处安装导向设施，防止和钢筋笼相接触。此外，接头需要具备良好的互换性，并安装止水胶垫，当导管加工制作完成之后，应以孔底水压1.5 倍进行水密性试验，确保试验达标后才可以进行灌注。

混凝土灌注施工阶段，应选择漏斗和导管之间设置猫头鹰阀门。具体施工时应将阀门关闭，然后将导管提升至钻孔底部上30cm 至40cm，并从储料斗开始灌注混凝土，一系列操作且检查无误之后，则要开启阀门实施首灌。钻孔时翻起的泥浆应选择泵机抽取至沉淀池之中，并通过输送泵把混合料配送到漏斗和储料斗中。在导管进入到混凝土5cm 之后，需要结合具体状况拆掉部分节段导管，然后进行循环与重复。混凝土灌注施工结束后，将漏斗和导管拆除，等到混凝土强度满足规定基本要求，才可以通过人工方式凿除多余混凝土。

水下灌注施工必须注意下述几个方面：①导管的底部和钻孔的底部间应保证相距30cm 至40cm，同时首批混凝土灌注量必须确保充足。而在灌注完成之后需要测量混凝土的液面高度，若是未能达到规定要求，则要选择空压机与导管对混凝土进行清理，并重新灌注；②在正式安装导管之前，需要对其水密性、承压性进行试验，并检查其止水垫，保证符合规定基本要求；③灌注施工阶段，需要安排专业技术人员负责对钻孔深度进行测量，实时控制混凝土液面高度，防止导管过度埋深而难以提起，或是导管埋深过浅而出现脱空；④混凝土灌注施工过程应确保连续性，所以需要提前进行全方面检查，保证各项设备性能处于最佳状态，并安排专业维修人员负责灌注施工跟班，以实现故障出现后及时抢修；⑤混凝土灌注前需要和当地供电单位进行沟通，房子灌注施工阶段出现断电，同时配置备用发电机，以保证停电后可以实现混凝土连续性灌注；⑥首批灌注之前应保证水头压差≥2m，然后合理减小空中水泥面高度，从而增大混凝土压力，从而确保首灌有序完成。

3 结语

钻孔灌注桩是公路桥梁工程项目施工中的一项常见桩基类型。本文结合公路桥梁工程项目实际情况，综合分析了钻孔灌注桩施工技术。实践表明，采用此项技术不但提高了施工效率，也保证了桥梁施工质量及安全，而且钻孔灌注桩施工技术具有良好的推广应用价值。