公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术研究

赵士锋

（曹县交通运输局，山东 曹县 274400）

0 引言

公路桥梁建设是一项庞大而复杂的工程，其建设周期长，极易受到外部环境的干扰，难以有效地控制施工质量。在公路桥梁工程中，钻孔灌注桩施工技术具有明显的优势。该技术可操作性强，施工方便、高效，能有效地改善施工场地的土体构造，将外部环境等不稳定因素的影响降至最低，同时，其在不良地质条件下的优势也很明显。应用该技术可以使工程的整体施工质量得到进一步的提升。

1 钻孔灌注桩施工技术概述

钻孔灌注桩是指在施工场地利用机械钻进、钢管挤入或人工挖掘等方式在地基土中形成桩孔，然后在其中置入钢筋笼、灌注混凝土而制成的桩，该技术能有效增加地基强度，为后续项目的顺利实施奠定坚实的基础。公路桥梁作为与国家经济发展息息相关的重要基础设施，严格控制其工程质量是非常重要的。为了充分发挥钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的应用优势，一定要结合现场环境特点，严把施工质量关，确保施工作业严谨有序。施工过程中，应根据项目特点，对该技术加以全方位、多元化的研究，以取得更为理想的应用效果，提升钻孔灌注桩的承载能力。

2 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁建设中的作用

钻孔灌注桩施工技术是公路桥梁建设中的核心技术，它在保障工程质量方面起着举足轻重的作用，因此，要充分重视钻孔灌注桩施工技术的灵活应用与改革创新，以提高整体技术应用水平，使其在桥梁工程中的作用最大化。钻孔灌注桩施工技术应用效果良好，且具有较好的适应性，适用于各种环境，其既能加快施工进度，又能较好地满足特殊地质条件下的施工需求。总之，有关施工单位要充分关注钻孔灌注桩施工技术，并逐步完善其技术系统，使其在工程应用中创造更大的经济效益。

3 简述钻孔灌注桩施工的基本特点

钻孔灌注桩施工特点如下：

第一，在施工过程中，所采用的设备不会发出太大的噪声，降低了对周边居民的生活影响。

第二，确保了结构的深度和强度，提高了整体工程的稳定性和安全性。

第三，为了提升桩结构的稳定性，可以采用扩挤桩方式进行施工。

第四，钻孔灌注桩施工过程中，往往发生卡钻问题，影响工程进度，因此，在施工之前，应先对现场的地质条件进行详细勘查，并采取相应的措施[1]。

4 钻孔灌注桩施工常见的问题

4.1 使用打桩机存在掉钻的现象

造成掉钻的原因主要有三个：

一是钻杆的连接不够牢固，容易造成打桩机整体不稳定，导致卡钻、掉钻。

二是在装配工程机械时，由于某些部件的装配不稳，钻机、钻杆、钢绳等部件松动，造成钻具脱落。

三是由于缺乏定期的保养和维护，在高强度的施工中，钻孔设备会出现磨损、松动等问题，导致掉钻现象。

4.2 钻孔过程中出现孔壁坍塌的现象

首先，造成孔壁坍塌的根源在于施工人员在设计时没有对工程资料进行调查和分析，施工过程都是根据自己的经验进行设计，很容易造成失误。

其次，施工中的埋深是造成孔壁塌陷的重要因素。

最后，由于不同区域的自然环境有很大的区别，施工前需要针对水文、地质、地形等条件进行系统的研究和分析；然而，在实际工程中，往往忽视了这些问题，缺乏综合的分析和思考，施工方式不合理，导致孔壁坍塌。

4.3 钻孔偏斜的问题

首先，钻机的稳定性。钻机的稳定性是影响钻进质量的关键，在钻进时，如果钻机的稳定性没有控制好，将导致井眼的纵向深度下降。其次，钻机的使用年限。如果钻机的使用年限过长，很可能产生严重的磨损，甚至出现钻头弯曲现象。最后，场地的环境。土层不平，施工现场结构比较复杂，是导致井眼偏移的重要因素[2]。

5 公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术的具体应用

5.1 施工放样

在放样前，应聘请专业人士，根据实际情况，对设计方案进行科学论证。在确定了设计方案后，首先，应对场地进行全面的清理，以保证施工环境达到放样的要求。其次，重新测量施工单位设置的线路控制点，以保证测量误差在合理的范围之内。最后，根据设计图纸确定施工场地的坐标，利用全站仪确定桩身的平面位置，并将桩身置于与桩心相交的直线位置上。

5.2 护筒的埋置

在钻孔灌注桩施工中，埋管是关键环节之一，必须严格按照有关技术规范进行操作。若因操作不当而使套管埋深达不到设计要求，会给后续的工程建设带来很多困难。为了避免此类问题，必须保证三个条件：一是确保标定精度；二是确保桩身位置准确；三是桩基与护筒的中轴要准确对齐。

5.3 制备泥浆

若泥浆质量达不到标准，不但对施工质量影响极大，且有可能危及施工人员生命安全。制备泥浆之前，应详细调查现场地质条件，结合土壤、气候等因素制订科学合理的泥浆配比方案。制作泥浆所用的材料是水、助剂和黏土。准备工作完成后，对调配完成的泥浆进行密封处理，使之能长期贮存。此外，因为公路桥梁工程规模大、工期长，需多次调配泥浆，导致工程成本增加；而且，如果多次调配的泥浆配比不一致，将导致泥浆的使用效果得不到保证，继而对工程质量造成影响。所以，要严格按照配比方案进行泥浆的制备，尽量减小每批次泥浆的品质差异。制备泥浆的原材料也不可有所偏差，市场上原材料的质量良莠不齐，若所选材料品质不过关，势必对泥浆质量造成影响[3]。

5.4 成孔

一是施工时，应严格控制成孔竖直度，以免发生成孔倾斜、偏差和其他严重问题。

二是为了保证工程操作的规范性与科学性，施工单位要严格执行有关技术规范，防止偏孔、塌孔、孔洞及其他技术问题，并且保证成孔质量满足设计要求。

三是在钻孔过程中确保钻孔准确，钻孔高度须准确测定，并严格控制钻孔位置及深度，避免钻孔过浅或过深。

四是钻进施工时，要按照实际孔径，选用合适的钻机、钻头和其他设备，避免由于设备选型不当造成孔壁坍塌[4]。

5.5 泥浆护壁

在泥浆护壁时，应对泥浆的比重、黏性进行严格的控制，确保泥浆与土壤充分结合，从而确保护壁的质量[5]。泥浆是该工序的重要原料，其质量直接关系到工程的成败，因此必须合理调配泥浆，以保证其更好地满足工程需要。

5.6 清孔

在清孔过程中，要对钻头进行适当的控制，将钻头提升到距孔底10～20cm（不能低于5cm）处，并使其处于静止状态，不能进尺。当钻孔清洁后，向孔底注入清水，并确保泥浆的黏性和含砂量在合适的范围之内。在完成清孔、验收后，进行钢筋笼的入孔施工。

5.7 钢筋笼的制作和吊装

为了方便钢筋笼的运输和安装，钢筋笼的制作应尽量靠近钻孔位置。为了确保钢筋笼的绑扎质量，应严格按照相关规范进行。在绑扎完毕后，需在钢筋笼周围加装保护层，并采用点焊的方式将主筋与保护层的钢筋进行有效的焊接。在吊装钢筋笼时，为了避免破坏孔壁，应合理地控制钢筋笼的长度（一般为12m)；为了避免钢筋笼在吊装过程中发生变形，必须采取相应的保护措施，如钢筋笼的吊点与桩心保持一致、增设临时锚固等。吊装完成后，即可进行焊接。

5.8 灌注混凝土

在公路工程中，混凝土灌注施工非常重要，其施工质量将直接关系到公路的质量及使用寿命，因此，对混凝土的施工质量要进行严格的控制。在钻孔灌注桩施工中，需要保证混凝土灌注的连续性，否则会造成桩身的损坏；所以，在进行管道深度测量时，要保证测量数据的准确、可靠，以确保混凝土备料充足。在进行混凝土灌注之前，为了确保注浆对地面的沉降量不超过50mm，应采取混合填土的方式，使其强度满足设计要求。在混凝土灌注的整个过程中，监理人应全程监控，确保施工人员严格按照规范进行施工，确保工程的安全、高效、优质。

另外，在钻孔灌注桩施工中，成桩是最后一道工序，其灌注质量与桩身承载能力及抗震性有着密切的关系[6]。为了确保注浆质量符合设计规范，应全面、细致地检查注浆材料：

一是确保原材料质量符合建设需求。

二是保证浆液配比的科学性和合理性。

三是严格控制浆液拌和时间，确保拌和均匀。在注浆过程中，应注意避免钢筋笼对泥浆护壁的破坏，并对混凝土的坍落度进行适当的控制，以确保桩身强度达到设计要求[7]。

6 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的质量控制

在完成钻孔灌注桩后，必须对其各项性能指标进行检测，以作为工程验收的依据。其检测指标通常包括桩位设计、孔深控制、桩体质量、混凝土强度、主体结构承载能力等。由于现场施工条件的影响，一般允许桩位有一定的偏差。但应尽量减少基坑的变形，在基坑开挖之前，应先检测护套管，然后再与桩位中心位置进行对比，以确定是否存在误差。钻孔深度误差应控制在300mm 以下，对孔深进行检测时，应采用重锤等计量器具。桩身质量检测可依施工规模而定，钻芯法、回弹法等是目前常用的检测方法；采用钻芯法检测时，大直径嵌岩桩必须在桩顶以下50cm 处钻孔，并将其质量检测报告备份，以供工程验收时参考。承载力应按桩基础检测规程进行[8]。应着重对混凝土桩的垂直度进行检测，一般不超过1°。桩身直径、桩顶高度应与设计规范一致。泥浆比重偏差为1.15～1.2。混凝土的坍落度必须严格控制在160～220mm之间[9]。钢筋笼的吊装要加强控制，其深度偏差不得大于100mm，桩顶高度应在30～50mm 之间。

7 结语

总而言之，公路桥梁是推动国家经济发展的重要基础设施。公路桥梁工程是一项技术性、专业性很强的工程，它对施工技术的要求很高。在公路桥梁工程中，钻孔灌注桩施工技术起着举足轻重的作用，它能有效地解决施工过程中遇到的各种问题，可靠地保证公路桥梁的质量。在公路桥梁工程中，要根据实际情况，采取相应的对策，合理应用钻孔灌注桩施工技术，以充分发挥其优势，为公路桥梁建设事业创造更大的价值。