钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的运用

江良 黄浙银

摘  要：公路桥梁施工中钻孔灌注桩是一项常用的技术，钻孔灌注桩在公路桥梁施工环境中表现出适应性强、工艺简单的特点。现如今钻孔灌注桩技术广泛的应用到公路桥梁内，钻孔灌注桩技术在公路桥梁工程中要做好监督的工作，主要是因为钻孔灌注桩属于隐蔽的工程项目，还有一部分为水下施工，较容易出现一些质量问题。公路桥梁工程中对钻孔灌注桩技术提出了较高的要求，目的就是规范施工的过程，防止出现质量问题。本文中通过分析公路桥梁中钻孔灌注桩的施工工艺，以案例的形式来探讨钻孔灌注桩施工技术的应用以及质量控制方法。

关键词：钻孔灌注桩;公路桥梁;施工

公路桥梁工程中钻孔灌注桩为基础部分，经常用在水下工程中支护桥梁结构。钻孔灌注桩施工流程并不复杂，加快了施工的速度。钻孔灌注桩技术在公路桥梁中取得了良好的施工成果，钻孔灌注桩的施工工艺多，技术含量高，施工期间较容易受到不良因素的影响，比如人为因素、环境因素等，一个环节有问题就会影响钻孔灌注桩的整个施工效果。公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术中的注意事项比较多，必须全面监督钻孔灌注桩的施工过程，把控施工要点，这样才能保证钻孔灌注桩在公路桥梁中的施工质量。

1.公路桥梁钻孔灌注桩的施工工艺

公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺分为审核施工方案以及勘察工程现场实况两种，具体分析如下。

1.1审核施工方案

公路桥梁钻孔灌注桩的施工单位，安排施工人员严格审核设计图纸，地质信息和技术规范[1]。施工人员以现场勘查结果为依据，审查施工方案中的各项内容，比如编制依据、工藝流程、安全技术等，确保钻孔灌注桩的技术方案与施工现场相符，避免施工现场出现技术错误。公路桥梁钻孔灌注桩审查施工方案时，重点完善审查的方案，这样审查方案才能起到约束和规范的作用，而且审查方案中必须包含可靠的应急处理方案。公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺中审核施工方案时，要考虑长期效益，保证施工的主动性，以免影响施工的效果。

1.2勘察工程实况

公路桥梁钻孔灌注桩施工单位勘察工程实况，判断工程现场是否具备施工的条件，检查施工现场泥浆循环系统的安置状态，要求泥浆循环系统中配置好泥浆池、沉淀池，检查灌注混凝土使用的导管，要求灌注混凝土的料斗尺寸要符合方案设计中初次灌入量的数值。施工单位严格把关钻孔灌注桩的施工材料，避免施工现场有不合格的材料[2]。公路桥梁钻孔灌注桩施工现场钻机准备就位以后，由施工人员仔细检查钻机的水平度，钻孔成孔以后采取抽检的方法，检查进入泥浆、排出泥浆的指标，避免有超标的情况。

2.公路桥梁钻孔灌注桩的施工技术

本文以某公路桥梁工程为例，分析案例中钻孔灌注桩施工技术的应用，表明钻孔灌注桩施工技术中的各个步骤。

2.1案例背景

该案例中公路桥梁的设计总长度是1145m，设计车速是60km/h，双向通车，总共四车道。公路桥梁所在的地质环境中包含浅层地下水，浅水水位的范围是0.8m～1.8m，标高是0.82m～3.06m。公路桥梁的地基结构中以风化的砂岩为主，按照其节理、裂缝发育规律可以判断为细砂质地的岩石。从该案例环境、地质来看应选择钻孔灌注桩。

案例中采用的钻孔灌注桩直径为1.25m，桩体长度为27m，相邻桩体的间隔距离是1.6m，总共设计了360根。钻孔灌注桩内使用的钢筋笼，主筋规格是27，箍筋规格是10，主筋的内部增设了加劲筋箍，每个箍筋的间隔是2m。钻孔灌注桩内采用的混凝土为C50，肋板、浇筑箱、台帽、承台采用的是C40的混凝土。

2.2施工技术

2.2.1组织好准备工作

该案例在钻孔灌注桩施工过程中组织好准备工作，准备工作才能为钻孔灌注桩提供优质的施工条件[3]。准备工作中要全面组织好勘查工作，以勘查结果来审核钻孔灌注桩的工程方案，检查工艺流程、技术标准以及现场的安全保护，避免出现任何不良的问题。准备工作中要根据钻孔灌注桩施工内经常出现的质量问题、安全问题，提前组织好安全预案，以便有效应对施工现场的突发情况。案例中要求现场组织材料管理，从材料的采购、进场、存储到使用，一直要落实好管理措施，防止有不符合标准规定的材料流入到工程现场内，这样也减少材料浪费。现场准备工作中全面检查使用的水源，施工过程中不能使用有污染的水源，也不能破坏周围的水体系统。

2.2.2放样与定位测量

该案例中的公路桥梁工程内，非常注重钻孔的精度，工程中要求施工人员提高钻孔的精度水平。钻孔灌注桩施工之前，由施工人员全面清理现场的环境，严格按照设计方案中的基准桩位来放样[4]。该案例施工现场存有一部分松软的地基，这时施工单位组织了夯实施工，利用强夯的方法来提高地基结构的密实度，确保这部分地基有足够的支撑力。放样完成以后就要组织定位测量，施工图纸中提供的标准和实际现场定位的误差不能超出10mm，一定要把误差控制在规定的范围内，由此才能确保定位测量的准确度。钻孔灌注桩施工现场挖埋护筒之前，标识出桩基中心线，便于后续施工中校对。

2.2.3制作并埋设护筒

该案例中采用的是钢护筒，钢护筒是钻孔灌注桩中经常使用的，每节钢护筒合适的高度约2m或者3m左右，钢护筒接头位置应做好密封处理，防止出现漏水的问题，一般情况下可以在钢护筒的中间处安装橡皮垫圈，厚度约0.5m[5]。埋设护筒时要求护筒的内径比钻孔灌注桩的桩径多30～40cm，要求钻孔灌注桩的中心线和护筒中心线重合起来，重合的误差不能多于50mm，现场倾斜的角度必须低于1%。有一些公路桥梁案例中，场地较为干旱，这时施工单位应该在护筒底部、周围压实回填土，回填土需超过地表25cm，如果是水下施工就要超出水面2m。工程现场护筒埋设的深度要把控在3～4m即可。

2.2.4泥浆制备

钻孔灌注桩中使用的泥浆主要是由黏土、水和添加剂构成的，泥浆在钻孔灌注桩中起到悬浮钻渣、冷却钻头、增加净水压力的作用，以钻孔灌注桩施工现场的实际情况为主组织泥浆的制备工作。泥浆稀释度是泥浆制备的关键，严格按照设计标准调和泥浆的比重、粘度，案例中要求泥浆的相对密度控制在1.2以内，胶体率不能低于96%，泥浆粘度范围应为28～30。该案例中要求施工现场合理把控泥浆的稠度，稠稀应符合标准。

2.2.5钻孔与清孔

钻孔是公路桥梁钻孔灌注桩施工中最为关键的施工内容，现场准备好钻机之后，核实钻机的顶端以及底座，要求顶端和底座必须做到稳定性，避免钻机工作过程中出现位移、塌陷的问题[6]。从该案例现场的实际情况来看，地基内含有软土，此时应该选择小冲程的钻孔方式，降低钻机对公路桥梁地基的冲击力，保护现场的地基环境。案例中可以在较硬地基区域中选用大冲程的冲击钻机，保证地基冲击的效果。钻孔时一定要注意孔的精准度。该案例中遇到了几处岩石地基，现场提前组织爆破，注意现场人员安全撤离，为钻孔提供施工条件。

钻孔之后就要组织清孔，钻孔施工期间会出现一些残渣、泥浆，这些会影响钻孔的施工过程，因此钻孔以后需立即实行清孔，清除孔内的残渣、泥浆，清理时不能影响钻孔内泥浆的粘度、密度等参数。清孔以后检测钻孔的孔径、垂直度、深度，此时泥浆的粘度需控制在18～20Pa·s范围中，泥浆的相对密度是1.09～1.1，含砂率要控制到3%范围内，孔内沉积泥浆的厚度不能超过0.25cm。

2.2.6下放钢筋笼

案例中，清孔以前把钢筋笼准备好，钢筋笼应轻缓的下放到钻孔中。钢筋笼下放期间一定要注重钢筋笼的稳定度，以免钻孔内壁影响钢筋笼的刚度。案例中为了保证钢筋笼下放不受影响，骨架中间增设了箍筋，钢筋笼内每间隔2m设置一个箍筋[7]。现场分析加强箍筋的情况选出钢筋笼的吊点，吊点位置选择钢丝绳、钢扁担做吊具，以竖直吊放的方法把钢筋笼下放到钻孔内。钢筋笼下放的过程中应该做到缓慢、匀速，调整钢筋笼下放的位置，避免钢筋笼下放到合适位置后出现变形，或者受到挤压，也不能损坏钻孔的内壁。钢筋笼下放到钻孔内之后就要固定孔口，避免钢筋笼有漂浮的问题。

2.2.7灌注混凝土

公路桥梁钻孔灌注桩施工中使用的混凝土的主要成分为碎石、砂，案例中选用优质级配的碎石、砂，选择集料时应把控好杂物的含量，根据集料的实际情况组织清洗、筛选。案例施工现场水下灌注混凝土时，使用的是刚性的导浆管，直径是30cm，提前处理好刚性导浆管，检查导浆管的焊接缝隙、水密试验、承载试验等，确保导浆管的稳定性。导浆管的底端位置要比钻孔底端高出约35～40cm的距离。钻孔内首次灌入混凝土时，应该在混凝土中埋好导管，固定好导管的下端，埋入的深度应超过1m。案例中导管埋入到混凝土内约3～4m的距离，保证混凝土的和易性，把控其在浇筑时的坍落度，要求坍落度在19～21cm左右。混凝土灌注到钻孔内之后要超出设计桩标高的0.4m，这样来维护混凝土桩头的质量。

3.公路桥梁钻孔灌注桩施工中的影响因素

公路桥梁钻孔灌注桩施工中经常会遇到一些影响因素，这些影响因素较容易引起技术问题，例举钻孔灌注桩施工中常见的影响因素。

3.1钻孔垂直度

钻孔垂直度直接决定着钻孔灌注桩的承载力，钻孔垂直度有倾斜、弯曲等问题时都会影响钻孔灌注桩的效果。钻孔垂直度出现问题主要是因为钻机所在位置达不到稳定的标准，所以钻孔会偏离原有的标准。除此以外，钻孔灌注桩所在地基软硬不均匀，地基内含有硬物等，这些也会影响钻孔的垂直度。

3.2钻孔的深度

公路桥梁施工现场的钻孔深度未达到设计标准，就会影响钻孔灌注桩的承载力度[8]。孔深较容易受到测量误差、底层地质的影响，桩体顶端进入到地基持力层以后面临较大的变化，因错误的判断桩端持力层深度所以会造成钻孔深度问题。

3.3钻孔的孔径

钻孔孔径方面容易出现达不到设计的问题，如果钻孔灌注桩施工现场的地质是淤泥质软土、泥塑状粘土时，钻孔就会在钻好以后發生收缩，致使孔径不符合设计标准。钻孔桩截面比设计截面小时，桩身无法达到承载标准，抗压强度也不足，进而降低了钻孔灌注桩的抗压能力，严重时还会让钻孔灌注桩自身丧失抗压能力，影响着钻孔的质量。

3.4泥浆

泥浆的比重、粘度是影响其在钻孔灌注桩内使用效果的因素，钻孔灌注桩内使用的泥浆过稀，就很容易掉落，泥浆护壁的力度就不够，也会影响钻孔灌注桩桩端的承载力，泥浆过稠，就会在钻孔内壁产生较厚的泥皮，削弱钻孔灌注桩桩径和侧向的摩擦力。

4.公路桥梁钻孔灌注桩施工问题的防治措施

公路桥梁钻孔灌注桩内计划会出现塌孔、钻孔倾斜、漏浆、导管漏水以及断桩等问题，针对公路桥梁钻孔灌注桩施工问题，给出合适的解决措施，以此来提高钻孔灌注桩的施工水平。

4.1塌孔问题的解决措施

公路桥梁钻孔灌注桩施工中，为了预防塌孔应做到以下三点，分析如：（1）钻机在流沙、松散粉砂土这类土质中钻进时，需把控好钻机钻进的速度，尽量做到缓慢、匀速，以免影响钻孔的效果;（2）钻孔灌注桩水下施工部分，如果有地下水位高涨的情况，就应根据现场情况灵活调整钢护筒的高度，或者增加吸虹管的高度;（3）施工中把控好冲程、水头，同时控制好钢筋笼的吊放，避免钢筋笼触碰钻孔内壁。

4.2钻孔倾斜问题的解决措施

公路桥梁钻孔灌注桩施工中为了预防钻孔倾斜，第一仔细校正钻机的底座、转盘等，卡钻和中心线必须要保持到垂直线重合;第二钻机导向架应该稳定的固定到地钻架，合理调整钻头的位置，一旦现场出现倾斜钻进，就要暂停钻机调整，避免出现钻孔倾斜的问题。

4.3漏浆问题的解决措施

钻孔灌注桩施工中发生漏浆时，使用回填片石做处理，还可以强化泥浆粘度，提升护壁质量，预防漏浆。

4.4导管漏水问题的解决措施

钻孔灌注桩内导管漏水问题的解决措施有：（1）施工现场及时更换有问题的导管，导管漏水如果是由混凝土离析引起的，就要清除离析混凝土，再重新灌注;（2）合理选择原材料，按照配合比混合混凝土的原材料，搅拌并运输到施工现场，期间应检查混凝土的坍落度;（3）根据施工工艺组织混凝土灌注，期间要保证混凝土灌注的连续性。

4.5断桩问题的解决措施

钻孔灌注桩施工中断桩分为两种情况，第一种是断桩发生在地下水位以上，直径较大时直接抽离钻孔内的泥浆，钢筋笼在钻孔内可以确保人员能进入到孔内，处理断面处的混凝土，同时清洗钢筋结构，继续组织混凝土的浇筑工作;第二种是断桩位置发生在地下水位以下，改用直径小于原灌注桩的钻头，直接从原灌注桩上钻孔，钻到断桩合适位置以后清孔，增加钢筋笼固定，要求钢筋笼的下半部分要埋入新的钻孔内，再次浇筑混凝土即可。

5.公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量控制

公路桥梁钻孔灌注桩施工的质量控制分为施工前的质量控制、施工中的质量控制以及施工后的质量控制。钻孔灌注桩施工之前，施工单位仔细审核施工方案，全面组织好准备工作，控制好施工人员的质量，施工人员在整个施工中发挥着重要的作用，而且施工人员直接关系到钻孔灌注桩的施工效果，必须确保施工人员行为规范，检查施工人员的资质，才能杜绝发生人为失误;施工中的质量控制主要就是把控施工的工艺，严格把控钻孔灌注桩的施工技术，按照施工技术流程、技术规范来执行施工内容，注重钢筋笼施工、混凝土灌注部分的质量控制，避免钻孔灌注桩施工过程中发生质量问题，更重要的是要提高钻孔灌注桩的施工水平;最后是施工后期的质量控制，公路桥梁钻孔灌注桩施工后期的质量控制是指验收灌注桩阶段实行质量控制，严格把控灌注桩的施工质量，保证灌注桩能符合技术规范，待钻孔灌注桩达到规范以后才能继续施工，施工期间如果发现不合格的地方就要立即处理，以免影响钻孔灌注桩的后续施工。

结束语：

钻孔灌注桩施工项目在公路桥梁中属于一项隐蔽工程，其所有的技术都要做到规范、严谨，保证钻孔灌注桩的质量。为了让钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁中能达到规定的标准，就要组织好质量控制的方法，约束钻孔灌注桩的施工过程。本文中总结了钻孔灌注桩施工的注意事项，满足公路桥梁施工的需求，保证钻孔灌注桩在公路桥梁中的安全性。

參考文献：

[1]刘振普.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].工程技术研究，2021，6（18）：56-57.

[2]贾玉龙.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川水泥，2020（05）：45.

[3]谢双.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川水泥，2020（02）：49.

[4]马权源.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川建材，2020，46（01）：103+110.

[5]秦锦.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用浅析[J].四川建材，2020，46（01）：219+221.

[6]姜筑.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].黑龙江交通科技，2019，42（09）：85-86.

[7]王文臻.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用浅析[J].中国标准化，2019（16）：130-131.

[8]赵际军.钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界，2019（11）：121-122+124.