桥梁施工中钻孔灌注桩技术分析

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摘要：钻孔灌注桩施工技术的合理运用具有适应性强以及成本低等优点，在提升桥梁桩基工程施工进度与质量方面发挥着重要作用，基于此，本文阐述了钻孔灌注桩施工的工作原理，对桥梁施工中的钻孔灌注桩施工技术要点及其施工控制进行了探讨分析。

关键词：钻孔灌注桩；工作原理；路桥施工；技术要点；施工控制

钻孔灌注桩因其具有承载力高、施工工艺成熟等诸多优点而广泛应用于桥梁工程建设中。桥梁桩基工程中的钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，其施工成败直接影响到桥梁工程质量，因此为了充分发挥其作用，以下就路桥施工中钻孔灌注桩施工技术进行了探讨分析。

一、钻孔灌注桩施工的工作原理分析

钻孔灌注桩施工的工作原理：桩基钻孔完成清孔验收合格之后，在水下埋设导管，并利用进料口将混凝土连续不断的注入桩孔之中，形成一定高度差，使进料口和出料口产生强大的压力，从而将再次浇灌的混凝土挤入已浇混凝土之中，有效提高钻孔灌注桩的坚固性和严实性，最后将最初浇灌混凝土的上部作为灌注桩的隔离顶层，直至后续浇筑的混凝土连续被顶向灌注桩桩顶。

二、施工中的钻孔灌注桩施工技术要点分析

1、施工准备要点。

(1)测量放线技术要点：利用全站仪等测量设备将桩位放出来并标识清楚。并在桩位四周设置护桩以便施工过程中检查桩位中心是否偏位。

(2)泥浆拌制技术要点：通常采用优质粘土或者膨润土用水拌合均匀。泥浆的各项性能指标都必须满足规范及施工工艺要求。

(3)护筒埋设要点：护筒通常采用钢板卷制而成，护筒直径比桩径大20～40cm，长度埋置深度在旱地或筑岛处宜为为2-4米（在水中或特殊情况下应根据设计要求或桩位的水文、地质情况经计算确定），护筒埋设好后应该高出原地面30cm左右，护筒周围必须要用粘土分层回填并夯实，避免地面水渗入孔内造成护筒根部坍塌。护筒中心与桩中心的偏差应该不得大于5.0cm。

2、做好成孔清理工作。桥梁钻孔灌注桩施工过程中的钻杆移除后，孔底会残留沉渣，沉渣若未完全清除，将严重影响灌注桩的承载性能，因此清孔工作很有必要。通常利用泥浆冲刷时所产生的动力势能冲击孔底沉渣，使沉渣内的细砂石等处于悬浮状态，之后细砂石受到泥浆胶体粘结力的影响被循环流动的泥浆带出桩孔，实现清孔，这就是泥浆的除渣及清孔能力。泥浆在钻孔灌注桩施工中，不仅有良好的清孔作用，也利于护壁，因此泥浆的配制对整个灌注桩有着重要意义，是保障钻孔灌注桩工程质量的重要施工环节。泥浆指标按规范要求根据钻孔方法、地质情况选用，各项指标在钻孔灌注桩施工中应严格控制，禁止就地取材随意配置，应选择专用的高塑性黏土等进行配置，进行泥浆拌制时需结合拌制设备、施工工艺及土层性质合理地进行配比的设计。

3、钢筋笼制造与吊放施工技术要点分析。桥梁钻孔灌注桩施工过程中桩基钢筋笼的材质及加工质量是保证钢筋笼合格的重要因素，钢筋笼应根据设计及相关规范要求进行的验收。钢筋笼吊放前，需对钢筋笼各个连接进行逐节的质量验收，及时检查出不规范的接头。另外，钢筋笼吊放时应小心仔细，观察是否能顺利下放，下放过程中不宜与孔壁发生碰撞；若吊放受阻，禁止施压强制下放，因为强制下放将导致钢筋笼变形或钻孔坍塌等，正确的措施是立即停止吊放检查受阻原因，及时处理。钢筋笼未垂直吊放的情况，应将其完全提出孔后重新垂直吊放；若成孔本身垂直度不够，则需实施复钻纠正，二次验收合格后再进行吊放。对于钢筋笼接长采用焊接时，应严格控制焊接时间，尽量缩短沉放时间。

4、混凝土灌注施工技术要点分析。当桩基钢筋笼安装好以后，就可以进行水下混凝土灌注。为了保证混凝土灌注质量，往往需要对钻孔进行二次清理，将桩底沉降的泥沙沉淀物彻底清除，对泥浆指标与孔底沉淀厚度进行检测合格后，立即选用拌和设备与漏斗相互配合的方式，对混泥土进行灌注，同时要控制导管口与孔底之间的距离，距离控制在40cm左后为宜。水下砼灌注时间不得超过首批砼的初凝时间，在混凝土灌注过程中，应连续进行，需要对混凝土顶面高度进行实时检测，保证导管的埋藏深度要控制在2～6m之间，灌注砼应采取措施防止钢筋骨架上浮，如果灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，宜降低灌注速度，砼顶面上升到骨架底部4米时以上时，一提升导管，使其底口高于骨架底部2米以上后再恢复正常灌注速度，从而降低混凝土对钢筋笼产生的冲击力。

三、桥梁施工中的钻孔灌注桩施工控制分析

1、断桩控制。桥梁钻孔灌注桩施工过程中的断桩原因有很多，因此需要根据其产生原因不同进行防治：

(1)必须使用水密性好，不漏水的导管，并严格按照水密性试验的编号逐节安装。导管的直径应根据桩径和石料的最大粒径确定，尽量采用大直径导管。

(2)导管下口悬空不得过大，一般为0.3-0.4米，首批混凝土必须保证让导管埋入1.0米，灌注过程中导管的埋深控制在2～6米。

(3)混凝土必须有良好的流动性、和易性，混凝土塌落度当桩孔直径D小于1.5米控制在18～22cm，D大于等于1.5米时控制在16～20cm，且应充分考虑气温、运距及施工时间的影响导致的塌落度损失。

2、坍孔控制。桥梁钻孔灌注桩施工过程中的坍孔原因主要有：孔内泥浆水头压力不足；泥浆比重太低；钻进速度过快，泥浆来不及护壁；护筒埋设过短，导致护筒下口孔壁坍塌；砾石层出现地下水等等。其防治策略有：

(1)根据不同的地质条件，调整孔内的泥浆比重，确保其具备足够的稠度，并且随时注意孔内泥浆的水头高度。

(2)清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度。

(3)根据不同地质情况调整钻进速度，开孔时一定要慢速钻进。

3、缩孔控制。桥梁钻孔灌注桩施工过程中的缩孔主要是指孔径小于设计桩径，若不处理将会严重降低桩基的承载力。缩孔产生的主要原因有：钻具焊补不及时，严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径稍小的孔；钻进地层中有软塑土，遇土膨胀后使孔径缩小。防治策略：

(1)在钻孔过程中要经常检查钻头的尺寸，当发现尺寸不满足要求时应该立即更换或者补焊。

(2)当遇到软塑土时，应该采用失水率小的优质泥浆进行护壁，适当加大泥浆的比重。

(3)若产生缩孔问题，应该立即停止钻进，利用钻具上下反复多次扫孔的办法进行处理。

4、斜孔控制。桥梁钻孔灌注桩施工过程中的钻孔偏斜原因主要有：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机因震动逐渐发生移位；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。防治策略：

(1)先将场地平整夯实，轨道枕木宜均匀着地。

(2)安装钻机时要使转盘，底座水平，起重滑轮轮轴，固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条竖直线上，并经常检查校正。

(3)在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。

(4)进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。

(5)在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。

(6)偏斜严重时应回填砂黏土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。

结束语

综上所述，桥梁桩基工程中的钻孔灌注桩施工受人为因素影响较大，稍有疏忽，就会出现质量问题，造成病桩或断桩等重大质量事故，并危及桥梁基础工程质量，因此必须加强对桥梁桩基工程中的钻孔灌注桩施工进行分析。

参考文献

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