桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术探讨

桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术探讨

陈灼

四川公路桥梁建设集团有限公司公路隧道分公司 四川成都 610200

【摘要】为探讨桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术，采用工程实例结合理论实践的方法，分析了钻孔灌注桩施工技术的应用要点，并提出常见问题的处理方法。分析结果表明，基础施工质量直接关系到桥梁工程结构的稳定性和安全性。钻孔灌注桩施工技术在施工质量、施工效率、适应性、施工成本等方面都有很多优势，将其应用到桥梁工程基础施工中，可有效提升基础的稳定性、承载力，从而提升桥梁工程建设质量。

【关键词】桥梁工程；护筒埋设；钻孔；水下混凝土灌注

1. 工程概述

某桥梁工程，设计总长度为1.26km，其中138.5m的路段，经过了软土地基路段，平均含水量达到38.64%，强度差，稳定性不足，无法满足桥梁工程施工要求。施工单位通过地质勘查和分析研究，认为钻孔灌注桩施工技术更能满足本工程基础加固的要求，而且经济合理，取得了良好效果，值得类似工程大力参考和借鉴。

2. 钻孔灌注桩施工技术的应用要点

2.1做好现场准备

在钻孔灌注桩正式施工之前，为保证各道工序能够高效、安全、有序的开展，需要对施工现场进行全面系统的清理，去除各种树皮、草根、建筑垃圾等，并对施工场地进行平整处理，以便为钻机的安装营造一个平整的条件。现场准备完成之后，利用全站仪测量每根钻孔灌注桩的具体位置，确定好之后，插入钢钎，用混凝土进行浇筑固定， 并在钻孔灌注桩的四周布设护桩，为后期钻孔施工提供良好的条件和环境。

2.2护筒埋设

护筒埋设是钻孔灌注桩施工的主要工序，其主要作用是护壁、钻头导线、隔离地表水，并为钻头开始钻进营造一个良好条件。案例工程钻孔灌注桩施工区域为软土地基，含水量比较大，为给钻孔营造一个良好的环境，采取了钢护筒，保证护筒的直径比设计钻孔灌注桩的桩径能够大出20~40cm，并保证护筒埋设的深度不低于1.5m，高出地面的高度不能小于30cm，如果遇到集水坑，则高出水面高度要控制在1.5~2.0m之间，保证护筒的中心能够和桩位相互重合，二者之间的最大误差不能超过10mm，护筒埋设完成之后，需要由监理单位按照设计及规范标准验收合格之后，在护筒周围进行填土密实处理，以保证护筒的稳定性和牢固性。

2.3钻机就位

在钻机正式就位之前，需要对地基的稳定性和承载力进行检验，如果钻机施工中布设了钻塔，需要先利用钻机动力配合地笼的方法，将钻机移动到大致的位置，再通过千斤顶将机架顶起，进一步明确定位，以保证钻头、固定钻杆的卡孔、其中滑轮、护筒中心等都处于相同的垂直线线上，以保证钻机钻孔的垂直度，钻机的位置偏差不能超过2cm。

2.4制备泥浆

泥浆是钻孔灌注桩施工的主要材料，泥浆配制质量，直接关系到整个工程的总体质量，因此，在案例工程施工中，泥浆选择由水、黏土、外加剂按照一定的比例混合而成。在进行钻孔泥浆和经过循环净化的泥浆时，需要按照钻孔的方法和地层的实际情况，合理确定泥浆的稠度，按照地层变化情况和施工操作的便捷性，合理调整和控制泥浆稠度。对案例工程而言，钻孔灌注桩的深度比较大，如果泥浆稠度过小，则会降低排渣效率，泥浆护壁的性能也会有所降低。但如果泥浆稠度过大，会在一定程度上削弱钻头的冲击力，降低钻速，影响钻孔灌注桩的总体进度和质量。

2.5钻孔施工

钻孔施工中主要工艺泥浆护壁，特别是针对那些流砂覆盖层比较厚的地层，在钻孔施工中泥浆护壁显得尤为必要。这就需要结合地层实际情况，配制与之相适的泥浆性能，并注重泥浆用量、浓度的调整，除此之外，还需要高度重视水头的调整，控制钻孔泥浆始终能够高出孔外水位100~150cm。对准测量放线的点位，启动钻机进行钻孔，控制钻孔片偏差不超过10cm，孔径的倾斜度不应超过1%的孔深。钻进到设计标高之后，及时用制作好的笼式检孔器进行检测，具体的检测过程为：用片石压重之后进行下沉检测，如果下沉没有达到设计标高，那么就说明了孔径、孔深不足或者是孔位倾斜，应该回填重钻，以此来确保成孔的高质量水平。钻孔施工务必要一次成孔，不得在中途停止。

2.6清孔

钻孔深度达到设计要求之后，需要对钻孔的深度、孔径、倾斜度等进行详细检查，保证各项指标和参数都达到设计要求之后，再进行清空操作。本工程在清孔，始终保证钻孔中的水头高度在一定的范围之内，以免发生塌孔问题^【1】。为保证钻孔深度，保证桥梁工程基础的稳定性，不可采用深钻孔的方法来代替清孔作业。用制备好的泥浆钻孔中的渣土清理干净，保证出浆用手触摸没有砂砾之后，结束清孔。钢筋笼吊放完成，水下混凝土灌注之前，需要进行第二次清孔，为混凝土灌注营造一个良好的环境。

2.7钢筋笼制作和安装

案例工程钻孔深度比较大，为保证钢筋笼的稳定性，提升钻孔灌注桩的种类，钢筋笼在加工厂房内集中下料，运输到施工现场焊接制作成钢筋笼。每隔2m设置四个混凝土耳环，以保证钢筋笼的设计位置能够符合设计要求。此外，为便于钢筋笼吊装，当钢筋笼的长度不足12m时，要用吊车一次性吊装完成。超过12m时则要采取分节吊装的方法，在空口位置需要进行恢复接长处理。钢筋笼在整个下放过程中，必须保证钢筋笼垂直下放，倾斜度控制在1%以内，以免钢筋笼碰撞孔壁，引起塌孔和破坏桩径的问题，保证钻孔灌注桩总体施工质量符合设计要求。

2.8水下混凝土灌注

水下混凝土灌注的桥梁工程基础灌注桩施工的核心环节，其施工质量直接关系到整个工程的总体质量，因此，必须对水下混凝土灌注过程进行全面系统的控制，具体而言，可从以下几个方面同时入手：

1. 通过多次配比试验，确定混凝土配合比。本工程在水下混凝土灌注桩中，采取了C30混凝土，要控制水灰比不超过0.5，粗骨料的最大粒径不能超过4cm，并且不能超过钢筋笼主筋最小净距的四分之一^【2】。拌和好的混凝土需要进行质量检验，保证混凝土具有良好的和易性，且无离析，无泌水，初凝时间不能超过2.5h。混凝土还要具有良好的和易性，坍落度要控制在18cm~22cm之间，如果在炎热的夏季施工中，需要适当提升混凝土的坍落度，经过运输过程的损失后，运输到施工现场进行灌注混凝土坍落度最低不能低于18cm，在正式灌注之前，还要及时测量混凝土的坍落度，达标后才能继续浇筑。

2. 首批混凝土的灌注量，需要结合孔径、孔深、导管埋设深度等进行详细计算，保证导管中的水被全部压出之后，混凝土能够填满整个导管底部，并保证导管口埋入混凝土的深度不小于1m。

3. 剪球之后需要缓慢的向导管中倾倒混凝土，以免形成高压气囊。为保证钻孔灌注桩的成桩质量。水下混凝土灌注需要连续进行，中途严禁停顿，控制好导管中混凝土下降和孔内水位的升降情况，定期测量孔内混凝土面的高度和导管埋入混凝土的深度，控制导管在混凝土中的埋入深度始终在2~6m之间。

3. 常见问题的处理方法

3.1缩颈的处理方法

引起缩颈的主要原因是软土层受到地下水和周围车辆振动的影响比较大，塑性土发生膨胀等。

处理方法：在软塑底层施工中要尽量采取失水率比较小的优质泥浆进行护壁，以降低失水率。在成孔施工中，要适当加大泵量，加快成孔的速度，尽快形成泥皮，保护孔壁，可有效处理缩颈问题^【3】。

3.2护筒冒水的处理方法

引起护筒冒水的主要原因是护筒周围密实度不足，或者是护筒水位差太大。

处理方法：在进行护筒埋设时，四周需要用粘土层夯实处理，在钻孔施工中需要始终保证护筒内的水头高度在1~1.5m之间。

3.3钢筋笼上浮问题的处理方法

在水下混凝土灌注中，如果导管提升的速度太快，导管底端距离钢筋笼的距离在1m左右时，浇筑混凝土时，从导管流出的混凝土冲击力比较大，引起了钢筋笼上浮问题。

处理方法：在混凝土灌注中，需要保证导管在混凝土中埋设深度在1.5~2m之间，并适当降低混凝土的浇筑速度。

【结束语】

综上所述，结合工程实例，探讨了桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术，探讨结果表明，钻孔灌注桩施工技术具有施工速度快、成孔质量高、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等诸多优势。将其应用到桥梁工程施工中，可大幅度提升桥梁基础的稳定性和承载力，更好的保障桥梁上部结构质量，值得在桥梁工程施工中大范围推广应用。

【参考文献】

[1]付雷.桥梁桩基工程中的钻孔灌注桩施工及其控制[J].建筑技术研究,2021,3(10):25-26.

[2]王俊福.工程钻孔灌注桩施工技术应用探讨[J].住宅与房地产,2020,593(32):139+141.

[3]王伟,蔡玉洁.钻孔灌注桩技术在公路桥梁工程施工中的应用[J].河南科技,2021,40(9):3.