公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术应用

李捷

（萍乡市芦溪公路事业发展中心，江西 萍乡337009）

0 引言

相关研究数据表明，在最近几年间，公路桥梁施工数量和规模都呈现显著的增长态势。其中，部分工程项目施工作业在黄土地质及软土等不同地质环境下开展。这就要求工作人员确保基础环节加固处理的有效性，避免施工过程中发生安全问题。现阶段，各项施工技术都得到了进一步的革新和发展，工作人员应用排水固结法、换土垫层法和钻孔灌注桩法等施工技术加固处理工程基础，目前，应用较为广泛的是钻孔灌注桩技术。工作人员应对此项施工技术进行全面了解，为公路桥梁项目施工作业的顺利开展提供支撑。

1 钻孔灌注桩技术概述

钻孔灌注桩指的是施工人员通过人工方式或者机械方式，在工程地基土内完成钻孔施工，将钢筋混凝土桩插入到孔洞内。以钻孔的形式不同进行分类，可分为沉管灌注桩和挖孔灌注桩两类。应用此项施工技术，可以避免建筑物结构改变，为后期工程项目施工的有序开展提供保证。而在此项施工技术无法得到合理应用的情况下，很可能对建筑工程项目功能产生负面影响，并且增加发生施工安全事故的概率。

2 应用钻孔灌注桩技术时存在的主要问题

2.1 钻孔过程中的问题

通过分析相关研究数据，可知钻孔作业往往面临着来自不同层面要素的影响，导致施工质量问题，具体包括以下几类问题：

第一，钻孔的角度出现偏斜。在土质软硬程度不均衡的情况下，很可能造成钻孔作业受到阻力，最终导致钻孔角度倾斜。

第二，钻机架缺乏稳定性。如果机件由于磨损而出现松动，则可能使导架钻杆出现倾斜的情况。

第三，钻进的过程中，在处理坚硬土层时，很可能出现钻孔角度倾斜问题。

第四，在较大扩孔位置，很可能出现钻头移位等问题。

第五，在利用正循环螺旋钻头钻进的过程中，如果遇到较钝的异板阶梯形方齿，则很可能导致黏钻等问题，使作业效率下降，导致施工周期延长。除此之外，如果出现梅花孔眼的问题，也会由于杂质影响而导致钻孔角度发生倾斜。

2.2 钻孔灌注桩施工中的问题

相关研究数据表明，如果工作人员没有严格遵守施工技术标准应用流程，或没有准确配制混凝土，会导致导管进水或者封底无效等施工问题。这就要求工作人员必须从实际施工情况出发，按照标准工序应用此项施工技术，并且确保混凝土原料比例具备科学性，以此完成更高质量的施工作业。

3 桥梁基础钻孔灌注桩施工技术的优势

对公路桥梁项目施工而言，基础环节施工不仅复杂性较大，而且有较强的隐蔽性。这就要求工作人员必须高度关注钻孔灌注桩技术的应用。在合理应用此项施工技术的情况下，能够实现以下几个目标：

第一，提高公路桥梁的抗震性。通过此项施工技术的合理应用，工作人员能够有效结合建筑主体结构与基础部分，使工程项目抗震性得到进一步提升。在现阶段，大跨度桥梁项目更多地应用此项施工技术。

第二，增强公路桥梁的承载力。目前，我国公路桥梁面临着越来越大的通车量。在合理应用此项施工技术的情况下，能够使公路桥梁承载力大幅度提升，进而实现稳定、安全运输的目标。

第三，更高的性价比。此项施工技术机械化水平相对更高，同时能在很大程度上避免沉陷，使工程项目使用寿命大幅度提升，获取更大的经济利益。上述因素都使此项施工技术逐步被大部分建设公司采用。

4 钻孔灌注桩施工技术的应用要点

4.1 施工准备工作

只有在施工筹备工作具备有效性的基础上，才能确保钻孔灌注桩技术的有效应用。主要分为如下几个阶段：

第一，工作人员对施工场地的实际情况进行全面勘测，确保施工方案具备科学性和完整性。同时，还应该对此项施工技术的应用要点予以明确。

第二，分析相关研究数据，可知在钻孔灌注桩施工过程中，需要投入钢筋笼以及水泥等施工原料，使用钻机灌注泵等施工设施。因此，应该从施工方案出发，对施工设施以及施工原料种类予以明确。同时，在采购施工原料过程中，应检验其质量与性能。

第三，工作人员应在测量放样的基础上，对孔洞坐标予以明确。

第四，埋设护筒。随着孔深逐步增加，往往会出现地下水汇集的情况。想要避免孔洞塌陷以及地下水的聚集，工作人员应采取埋设护筒等措施，对地下水进行阻隔，使孔洞稳定性得到提升。在现阶段，钢质护筒得到了较为普遍的应用，能够在提供较强承载力的同时，避免地下水汇集。不过需要注意的是，工作人员应该确保护筒的直径大于孔径。同时，在埋设过程中，也必须保证孔洞中心和护筒中心重合。

第五，布设钻机。工作人员应该对桩位进行全面检查，将钻机带入施工场地。在桩位不平整或缺乏稳定性的情况下，对其予以加固，避免由于钻机摆动导致钻头倾斜。同时，工作人员还应对钻头进行检测，使其规格能够符合实际施工的需要。若规格不吻合，应予以更换。除此之外，还应通过合理调控，确保护筒和钻头的相互垂直。

第六，钻孔。在钻机启动之后，工作人员应该结合施工方案，对其各项参数进行调整。

4.2 钻孔作业

在钻孔过程中，工作人员应该对以下两方面内容予以高度关注：

一方面，控制钻进速度。考虑到地表土层相对更为松软，在钻孔过程中不会产生较大阻力。然而在岩层钻孔过程中，则会遇到较大阻力。这就要求工作人员必须从钻机压力出发，对钻孔速率予以合理调控，防止卡钻情况的发生。

另一方面，对钻头偏斜进行合理调控。工作人员应该将钻头偏斜度控制在3%误差范围内，确保钻孔施工的有效性。达到设计孔深时，应通过反旋方式退出钻头。

在钻孔作业完工后，工作人员应对孔洞开展检验工作，规避塌陷或者开裂情况的发生。通过检验后，应清理孔洞内的杂质。在现阶段，空压机喷射和砂浆置换法都得到了较为广泛的应用，能够达到预期的目标。

清孔作业后，进行吊装钢筋笼环节。对于长骨架，往往采用分段方式完成制作。具体规格取决于运输和吊装的条件。接头位置则必须相互交错。同时，工作人员还应该将垫块布设在骨架的外侧，确保其保持2m 的距离，且在横向位置的垫块必须在4 块以上。而在吊环配置过程中，工作人员必须严格遵守如下要求：

第一，确保主筋保持10mm 左右的距离。

第二，确保箍筋保持20mm 左右的距离。

第三，确保骨架顶端保持20mm 的高程以及10mm的外径和0.5%的倾斜度。

第四，确保骨架保护层保持20mm 的厚度。

第五，确保20mm 的骨架中心平面位置以及50mm的底面高程。

如果混凝土浇筑作业在水中进行，工作人员应对施工原料进行检查，只有通过检测的施工原料才能被运送到施工场地。为确保流动性与保水性能够达到相关施工规范要求，工作人员必须保证混凝土原料配制的科学性。应在搅拌机启动后注入30% 的水，将60%的水与拌和料同时投放其中，最后注入10%的水。注水至出料的时间应维持在1～1.5min 之间。最需要注意的是：工作人员必须合理设计混凝土浇筑高度与拌和周期，避免堵管、断桩等问题的发生。

在现阶段，导管灌注是应用最普遍的施工技术之一。在实际施工过程中，工作人员应该对以下几方面内容予以高度关注：

第一，必须确保导管坚固且管壁顺直、平整。

第二，必须确保导管具备统一的规格，且将误差维持在2mm 左右。

第三，必须确保气压监测的准确性。在此过程中，工作人员需要使用空压机。 压力必须达到10MPa，在无法达到此标准的情况下，应对其进行更换。

第四，必须确保孔底与管底之间保持25～40cm 的间距。

第五，必须依据孔洞深度设计导管的长度。

第六，吊装过程中，工作人员必须确保导管垂直，防止接触钢筋笼。出现由于接触而导致损坏的问题时，工作人员应该更换钢筋笼。

在钻孔桩的施工过程中，水下混凝土浇筑占据着举足轻重的角色。工作人员必须对以下几个方面内容予以高度关注：

第一，在混凝土浇筑前期，应检测孔洞。

第二，准确检验孔洞沉淀层，确保其厚度能够满足相关施工规范的要求。不符合相关规范要求时，应充分清理孔洞内的杂质。之后，方可进入后续施工环节。

第三，导管吊装后，工作人员应该将漏斗配置在其顶部，并且将10cm×10cm 的篦子配置在漏斗内，避免导管被骨料堵塞。

第四，混凝土流入孔洞后，应对混凝土进行检测，对导管埋深予以明确。

第五，应避免混凝土浇筑作业中断。

第六，应确保导管在混凝土中埋入深度为2～6m之间。

第七，应避免由于混凝土拌和物流出而导致孔内泥浆发生凝固情况，继而对深度检测工作产生负面影响。

第八，应实时观测孔洞内水位以及混凝土下沉情况，对混凝土高度进行检测，为拆除导管作业提供保证。

第九，应通过测绳检测孔洞深度，使用钢尺对其进行检验。特别需要注意的是：工作人员应多次测量，使准确性得到进一步提升。

第十，在导管中存在空气的情况下，应控制混凝土浇筑的速率，防止由于产生高压气囊而引起漏水等问题。最后，工作人员还应确保混凝土浇筑高度大于桩顶设计标高0.5～1m，使桩质量得到大幅度提升。在上述施工环节完成后，工作人员应及时拆除护筒设施，清理预留部分。同时，施工过程中需要规范、小心操作，避免对桩体造成破坏。

5 应用钻孔灌注桩技术时的注意事项

5.1 孔壁坍落的处理

如果土层较深，很可能出现孔洞塌陷等情况。导致这一情况的主要原因如下：土体在彼此挤压以及地下水侵入的情况下，土质失去稳定性。在孔壁发生塌陷后，成桩形状很可能发生改变，同时，孔洞中也很可能落入泥土，使灌注桩高发生改变，导致其承载力下降，降低基础稳定性。为避免上述情况的发生，工作人员必须对以下几个方面内容予以高度关注：

第一，确保护筒施工符合前期规划标准，并保证钻孔施工作业的有效性。

第二，应对钻孔速率予以合理管控。

第三，有效处理桩孔偏斜。具体而言，应实时检测钻头角度，将倾斜度维持在3%范围以内。如果超出这一范围，将对后期施工产生不良影响。这就要求工作人员必须确保钻机位置的准确性，同时清理施工场地，避免由于钻机震动而导致的倾斜。同时，还应检查施工场地、有效处理岩层，避免钻头发生滑移。

5.2 钢筋笼上浮的处理

在灌注混凝土的过程中，很可能会出现钢筋笼上浮的问题。一方面会造成孔洞堵塞，影响后期施工作业的有序开展；另一方面会降低成桩质量。这就要求工作人员必须从以下两个方面内容着手，避免上述情况的产生：

第一，确保套管内壁平整，避免存在裂缝或变形，并及时清理内部杂质。使套管有效连接钢筋笼，防止上浮情况的发生。

第二，合理应用导管法，避免钢筋笼受到混凝土施工的影响。

5.3 卡钻、掉钻的处理

如果钻孔速率失去有效控制，或者在钻孔过程中出现倾斜，很可能导致卡钻、掉钻这种情况的发生。为避免上述问题，工作人员应做到以下几个方面内容：

第一，对钻孔施工开展实时观测，特别对岩层钻进过程中的压力变化给予高度重视。

第二，在钻孔过程中，遇到较大阻力时，应用冲击式施工方式，防止发生卡钻。

第三，应在施工作业前期，全面检查施工场地，确保钻机选择的合理性。

第四，应用系统单位计算孔深，确保数据的准确性。

第五，应使用丈量钻杆法，而不是使用测绳对孔深进行测量。除此之外，工作人员还应确保钻头直径比设计桩径小30～50mm。最后需要注意的是，在施工前期，必须对钻头进行检验，使其能够达到施工的实际需要。

6 结语

通过上述分析可知，在现阶段，我国公路桥梁工程结构越来越复杂，施工技术的应用标准发生了较大改变。对于基础施工作业而言，工作人员必须有效应用钻孔灌注桩技术，大幅度提升加固质量，避免工程基础发生沉陷等问题，为工程项目后期施工的有序开展提供有效保证，最终使公路桥梁安全性得到提升。