钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁施工中的应用

钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁施工中的应用

1张孝富2刘利华

610081四川省第一建筑工程有限公司

 摘要：在市政桥梁施工中采取科学有效的施工技术可以起到事半功倍的作用，其中钻孔灌注桩施工技术在当前的应用中优势众多，价值较高。基于此，本文结合案例深度剖析了在市政桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用，进一步剖析了施工流程，并选择案例分析指出钻孔灌注桩施工技术在提高桥梁承载力、抗震能力方面的作用，以此为该技术的应用带来帮助。

关键词：市政桥梁；钻孔灌注桩；应用

在城市发展中市政桥梁是重要的交通枢纽，发挥了重大作用，但其施工质量则备受关注。合理的选择施工技术是提高施工有效性的关键，钻孔灌注桩施工技术作为近几年的“新宠儿”，凭借其灵活性高与适应性强等特点，在市政桥梁中占据了重要地位，基于此，文章对其展开研究与分析。

1、钻孔灌注桩施工技术的内容

在市政桥梁中可以采用的施工方法层出不穷，而钻孔灌注桩施工技术则是其中值得研究的技术之一。该施工技术通过在地下进行钻孔、安装钢筋和灌注混凝土的步骤，形成坚固的桩基，以支撑和传递桥梁的荷载。钻孔过程通常使用钻机进行，通过旋转钻杆将土壤或岩石剥离并取出，为桩基留出空间[1]。同时为提高桩体的整体承载力，根据要求安装钢筋。最后，通过注入高强度混凝土，填充钻孔，形成稳固的桩体。

2、市政桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用流程

2.1 现场准备和勘测

现场准备阶段主要涉及确定施工区域以及清理和平整施工场地的工作。这包括根据工程要求和设计方案，确定桩基施工的具体位置和范围，并清除任何可能影响施工的障碍物，如建筑物、管道、树木等。同时，确保施工场地平整，并提供足够的操作空间和安全通道，以便施工设备和工作人员能够顺利进行施工活动。进行勘测工作是确定桩基的位置、孔径和深度等参数的重要步骤，通过使用测量仪器和技术，工程师和勘测人员会精确测量并标记出桩基的位置，并根据设计要求确定桩基的孔径和深度。

2.2 钻孔过程

钻孔过程是钻孔灌注桩施工的重要环节，它通过使用钻机进行钻孔作业，根据勘测结果和设计要求选择合适的孔径和深度。①地质条件：市政桥梁所在地区的地质条件可能各不相同，可能存在软土、岩石或其他特殊地质情况。钻孔过程需要根据实际地质情况进行调整和应对，选择适当的钻头类型、钻杆的旋转速度和施工参数，以确保顺利进行钻孔作业。②孔径和深度：一般而言，孔径和深度的选择需要考虑桥梁的荷载要求、土层的承载能力以及其他工程参数。在市政桥梁施工中，可能需要根据桥梁结构的要求和地质条件的特点，灵活调整孔径和深度。③钻杆和钻头选择：根据地质条件和孔径要求，选择适当的钻杆类型和规格，并配备合适的钻头[2]。在市政桥梁施工中，可能需要使用不同类型的钻头，如岩石钻头、岩土钻头等，以适应不同地质条件下的钻孔需求。

2.3 钢筋安装和固定

首先，钢筋的类型、直径和布置需要根据设计要求来确定，并桥梁的荷载要求和结构设计，确定合适的钢筋类型和规格，一般常用的钢筋类型包括普通热轧钢筋、螺纹钢筋等。其次，根据设计荷载和桩基的承载要求，确定钢筋的直径和数量，并按照合理的布置方案进行安排，钢筋安装需要遵循一定的施工工艺和操作规范。在进行钢筋安装前，需要清理孔洞内部，清理污物，做好检查，并测量孔洞的深度。再次，按照设计要求，在加工场地内完成加工制作，采用分节或者整体将钢筋笼吊入孔内，但需要注意保持钢筋的垂直度和位置准确性，以确保确保钢筋笼保护层厚度，以保证钢筋混凝土灌注桩的整体性。固定钢筋的目的是确保钢筋在桩体中的位置和稳定性，以提高桩基的整体承载能力。固定过程中，需要密切配合施工工艺和操作规范，确保固定效果的可靠性。

2.4 灌注混凝土

灌注混凝土是钻孔灌注桩施工中的重要步骤，它通过将混凝土注入钻孔中，填充孔隙，形成坚固的桩体。①确定混凝土配合比：根据桩基的承载要求、环境条件和施工性能等因素，确定合适的配合比，以保证混凝土的强度和稳定性。②浇注方式：根据桩基的尺寸、孔洞情况和施工条件，确定合适的浇注方式。常见的浇注方式包括自由浇注、压注和震动浇注等。自由浇注是将混凝土通过管道或漏斗自由流入钻孔中；压注是使用泵将混凝土加压注入钻孔中；震动浇注是在浇注过程中利用振动器震动混凝土，以排除气泡和提高混凝土的密实性。③浇注工艺控制：在进行灌注混凝土时，需要进行工艺控制，以确保混凝土的均匀充实和凝固过程的顺利进行。混凝土应从钻孔底部逐渐向上浇注，避免形成空隙和气泡。施工人员需要掌握适当的浇注速度和时间，以确保混凝土充实孔洞并在适当的时间内完成灌注作业。④养护措施：灌注混凝土完成后，需要根据要求进行养护。

2.5 后处理与验收

首先，对桩体进行质量检查，可以选择低应变法，通过在桩体上安装低应变传感器，测量桩体在负载作用下的变形情况，评估桩体的质量和稳定性，或利用磁力传感器检测桩体表面磁场的变化，判断桩体内部的质量和一致性，以及音频法，通过敲击桩体表面并倾听回声的变化，判断桩体内部的空洞、缺陷或松散区域。其次，对钢筋完整性检查，对已安装的钢筋进行检查，包括检查钢筋的位置、长度、间距以及钢筋之间的连接情况。最后，检查桩体结合情况，①静载试验：在桩体上施加垂直静载，并通过测量位移和应力的变化来评估桩体与土体之间的结合情况。②动力触发法：使用动力触发装置产生冲击波，通过测量反射波的特征来评估桩体与土体的结合情况。③无损检测法：使用地质雷达、超声波等无损检测设备，评估桩体与土体之间的界面情况。

3、案例分析

3.1 工程概述

A桥梁是一座重要的市政桥梁，位于城市的主要交通干道上，连接了两个繁忙的市区区域。施工之前明确要求，即有效提高桥梁的承载力与抗震能力，然而，桥址地质条件复杂，存在软土和岩石等不利因素，传统的基础施工方法难以满足要求。为进一步满足设计与施工要求，在综合考虑之后，选择钻孔灌注施工技术。

其工程参数包括：桥梁跨度：80米、预计桥梁总重：2000吨、设计承载能力要求：1500吨、土层情况（见表1）：上层为松散的软土，下层为坚硬的岩石、桩基孔径：1.5米、桩基深度：20米。

表1 土层调查表

3.2 施工技术和流程

①现场准备和勘测：

在施工之前做好各项准备工作，并进一步明确施工区域，做好清理；进行详细勘测，确定桩基的位置、孔径和深度，以及确定施工过程中可能遇到的地质条件。

②钻孔过程

按照施工要求选择钻机，并明确孔径与深度，钻孔过程中，根据地质情况选择合适的钻头类型，如岩土钻头和岩石钻头，以应对不同的地质层。钻孔参数见表2.

表2    钻孔参数

③钢筋安装和固定

根据设计要求，选择直径为25mm的钢筋，并按照200mm的间距布置钢筋；将钢筋逐根安装到钻孔中，并通过焊接或绑扎等方式固定钢筋，确保其位置准确和稳定性。

④灌注混凝土

混凝土配合比根据设计要求确定，并进行试验验证；使用搅拌车将混凝土运输到施工现场，并通过自由浇注的方式将混凝土灌注到钻孔中；控制混凝土灌注速度为2m³/min，混凝土坍落度为120mm，以确保充实孔洞。钻孔灌注桩施工工艺参数见表3.

表3   钻孔灌注桩施工工艺参数

⑤后处理和验收

进行桩身表面修整，确保符合设计要求和施工标准；对桩体进行质量检查，包括桩体的质量和稳定性、判断桩体内部等；检查钢筋的完整性和连接情况，以及桩基与土体的结合情况。

通过钻孔灌注桩施工技术，成功实施了A桥梁的施工，灌注混凝土形成坚固的桩体，提供了足够的承载能力和抗震性能，满足了桥梁的设计要求。

结语：

总而言之，在市政桥梁施工中，钻孔灌注桩施工技术是值得探究的技术之一，其优势众多，价值明显，施工中通过合理的现场准备和勘测、高效的钻孔过程、准确的钢筋安装和固定、充实的灌注混凝土以及细致的后处理和验收，且经过实践证明，钻孔灌注桩施工技术的应用，不仅能够提高施工效率与质量，而且也能有效提高桥梁的整体承载力与抗震水平，但是在日后的施工中，为充分发挥该施工技术的作用与价值，需要对地质条件、设计要求进行全面分析与综合研究，明确施工流程。

参考文献：

[1]林秀胜.钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁施工中的运用分析[J].工程建设与设计,2023(06):201-203.

[2]孙嘉华.冲（钻）孔灌注桩施工技术在市政工程中的应用[J].江苏建材,2022(06):77-79.

[3]黄夏玲.市政道路桥梁施工要点及现场管理方法探究[J].城市建设理论研究(电子版),2023(13):119-121.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.202313040.

[4]林秀胜.钻孔灌注桩施工技术在市政桥梁施工中的运用分析[J].工程建设与设计,2023(06):201-203.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2023.03.265.

[5]王剑勇.试论市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的要点[J].建材发展导向,2023,21(04):109-111.DOI:10.16673/j.cnki.jcfzdx.2023.0032.

[6]薛闯.浅谈复杂管线条件下市政道路桥梁施工技术[J].城市道桥与防洪,2023(01):155-158+21.