市政道路桥梁工程旋挖钻孔灌注桩施工技术

市政道路桥梁工程旋挖钻孔灌注桩施工技术

张定

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摘要：在现代城市基础设施建设中，市政道路桥梁工程扮演着至关重要的角色。它们不仅连接了城市的各个区域，方便了人们的出行，更是城市经济发展的重要支撑。而在这些工程的建设过程中，旋挖钻孔灌注桩施工技术的应用，无疑是确保工程质量、安全和效率的关键环节。

关键词：市政；道路桥梁工程；旋挖钻孔；灌注桩；施工技术

1旋挖钻孔灌注桩施工准备

1.1施工前的地质勘查

在市政道路桥梁工程中，旋挖钻孔灌注桩施工前的地质勘查是至关重要的步骤。这一步骤旨在详细调查和分析施工场地的地质结构，包括地层的类型、厚度、强度、地下水位以及可能存在的不良地质现象，如断层、溶洞、土石流等。例如，通过地质钻探和物探技术，可以获取地下30米甚至更深的地质数据，这些数据将直接影响到桩的设计和施工方案的制定。

1.2设计方案的制定与优化

在市政道路桥梁工程中，设计方案的制定与优化是旋挖钻孔灌注桩施工的关键环节。设计方案需充分考虑地质条件、承载力需求、施工可行性以及环保要求。例如，通过地质勘查数据，可能需要采用不同的钻头类型或钻进参数来适应地层变化，确保桩的稳定性。同时，利用有限元分析模型预测桩的受力性能，优化桩的数量、直径和深度，以达到最佳的经济与安全效果。此外，设计阶段还应引入BIM技术，实现三维可视化设计，提高设计精度，减少施工过程中的变更。

1.3施工设备的选择与配置

在旋挖钻孔灌注桩施工中，施工设备的选择与配置至关重要。旋挖钻机作为主要设备，其性能直接影响到钻孔效率和桩基质量。例如，选择具有高扭矩、大功率和精确定位功能的旋挖钻机，可以有效应对不同地质条件，如硬岩、砂层或含水量高的地层。同时，设备应配备合适的钻头，如螺旋钻头适用于砂土层，而切削钻头则更适合破碎岩石。此外，考虑施工场地的狭窄性，设备的尺寸和可移动性也是需要考虑的因素，以确保设备能够灵活部署和操作。

2旋挖钻孔施工工艺

2.1钻孔前的场地平整与定位

在旋挖钻孔灌注桩施工中，钻孔前的场地平整与定位是至关重要的第一步。场地平整不仅涉及工作效率，也直接影响到施工安全和桩基础的质量。首先，需要清除施工现场的杂物、植被和不平整地面，确保钻机能够平稳、安全地进行作业。其次，定位的准确性直接影响到桩的垂直度和位置，这对承受桥梁荷载的桩基至关重要。通常，会采用GPS定位系统或传统的测量工具，如全站仪，精确测量并标记出每个桩位。最后，场地的排水处理也不容忽视。良好的排水系统可以防止雨水或地下水积聚，导致孔壁坍塌或影响钻孔作业。

2.2钻孔过程中的质量控制

在旋挖钻孔灌注桩施工中，钻孔过程中的质量控制是确保整体工程质量的关键环节。这包括对钻孔深度、直径的精确控制，以及对钻进速度、钻压的合理调整，以防止孔壁坍塌或产生非预期的孔径变化。在钻进速度与钻压的控制上，应根据地质条件灵活调整。在硬岩或含砾石地层，可能需要增大钻压和降低钻进速度，以保证钻头能有效破碎岩石。同时，通过分析钻进过程中的扭矩变化，可以及时发现可能的卡钻或孔壁不稳定情况，预防孔内事故的发生。

2.3孔内检测与异常处理

在旋挖钻孔灌注桩施工过程中，孔内检测是确保桩基质量的关键环节。这一步骤通常包括对钻孔深度、直径、垂直度的测量，以及对孔内土层、溶洞、断裂带等异常情况的识别。例如，使用超声波或波速测试仪进行孔壁质量检测，以判断是否存在缩颈、塌孔等问题。在处理异常时，可能需要采用补桩、扩大桩底或注浆加固等技术手段。此外，孔内检测数据的准确性和及时性对决策至关重要。这需要施工团队具备丰富的经验，同时结合先进的监测设备和数据分析模型，如BIM技术的应用，可以更直观地模拟和预测可能出现的问题，从而提前制定应对策略。

3灌注桩施工技术

3.1桩孔清理与护壁

在旋挖钻孔灌注桩施工中，桩孔清理与护壁是保证桩基质量的关键环节。清理工作主要是去除钻孔过程中产生的渣土、沉渣以及可能影响桩身质量的其他杂物。这一步骤的精细程度直接影响到混凝土与桩孔壁的接触质量，从而影响整个桩的承载力。护壁则是为了防止孔壁坍塌，保持钻孔的形状和尺寸稳定性。对于软弱地层，可能需要采用泥浆护壁，通过不断循环的泥浆来维持孔壁的稳定。泥浆的配比需精确控制，一般要求其比重在1.05~1.20之间，黏度在17～25s，以提供足够的悬浮和支撑能力。此外，对于含有地下水的地层，还需要考虑泥浆的止水性能，防止地下水渗入影响施工。

3.2混凝土配制与运输

混凝土配制是旋挖钻孔灌注桩施工中的关键环节。配制时，需根据地质条件、设计要求以及混凝土的强度等级来确定混凝土的配合比。例如，对于承载力要求高的桥梁桩基，可能需要采用高标号混凝土，确保混凝土的早期强度和耐久性。同时，混凝土的和易性也至关重要，以保证在灌注过程中能顺利填充到孔底，避免出现离析或堵管现象。

3.3桩身混凝土灌注技术要点

桩身混凝土灌注是旋挖钻孔灌注桩施工中的关键环节，直接影响到桩的质量和工程的长期稳定性。灌注技术要点主要包括混凝土的配制、运输、灌注方法以及灌注过程中的连续性。混凝土的配制需根据设计强度和地质条件，通常采用C30至C50的混凝土，确保其在水下仍能保持良好的流动性和强度。

4施工过程中的质量控制

4.1钻孔质量控制

在旋挖钻孔灌注桩施工中，钻孔质量控制是确保整个工程安全与质量的关键环节。这涉及对钻孔深度、直径的精确控制，以及对钻孔过程中可能遇到的地质问题如坍孔、缩径、卡钻等的预防和处理。例如，钻孔深度应严格按照设计方案进行，误差需控制在设计规范允许的范围内，通常不超过设计深度的±0.5%。同时，钻孔直径的控制直接影响到桩的承载力，需要通过定期检查钻头磨损情况和调整钻进参数来保证。

4.2灌注质量控制

灌注质量控制是旋挖钻孔灌注桩施工中的关键环节，直接影响到桩基础的承载力和耐久性。首先，混凝土配制必须严格按照设计要求进行，确保混凝土的强度、流动性以及与钢筋的黏结性能。此外，混凝土的配合比应由专业人员根据工程实际情况和规范进行计算和试验确定，确保其性能满足设计和施工要求。

在灌注过程中，应保持混凝土的连续供应，避免因中断供应导致的断桩风险。同时，灌注速度需与拔管速度协调，防止气囊形成或混凝土离析。通常，灌注速度应控制在1/2-3/4柱状流状态下，以保证混凝土能有效驱赶孔内的泥浆和水分。例如，在某大型桥梁工程中，通过精确控制灌注速度，成功避免了桩底积聚泥浆的问题，确保了桩的质量。另外，灌注过程中应设置好导管的埋深，一般要求导管底端距离桩底2—3m，防止混凝土直接冲击桩底造成破坏。同时，导管埋深不宜过大，以免增加混凝土灌注的难度。在施工过程中，应持续监测混凝土面的高度，以确保桩身混凝土的连续性和密实性。最后，灌注完成后，应进行桩顶的二次浇捣，以消除混凝土内部可能存在的空隙和分离层，提高桩的承载力。同时，及时进行桩顶的封堵，防止水分和泥土侵入，影响桩的耐久性。通过这些精细化的质量控制措施，可以确保旋挖钻孔灌注桩的施工质量，为市政道路桥梁工程提供稳固的基础支撑。

总结

综上所述，旋挖钻孔灌注桩施工技术在市政道路桥梁工程中的应用，对于提高工程质量和施工效率，保障城市基础设施的安全稳定，以及实现绿色施工、可持续发展等方面，都具有不可忽视的重要价值。

参考文献

[1]任晓龙.桥梁施工中的干成孔旋挖桩施工分析[J].工程技术研究,2020,5(09):94-95.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2020.09.043.

[2]田国宁.关于桥梁施工中的干成孔旋挖桩施工技术[J].工程建设与设计,2020,No.424(02):166-167.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2020.01.277.

[3]张伟.公路桥梁桩基础施工中旋挖钻技术的应用研究[J].工程技术研究,2020,5(06):78-79.DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2020.06.033.

[4]张彩华.浅谈桥梁施工中的干成孔旋挖桩施工技术[J].黑龙江交通科技,2020,43(09):157+159.DOI:10.16402/j.cnki.issn1008-3383.2020.09.087.

[5]曾利强.道路桥梁施工中干成孔旋挖桩施工技术[J].交通世界,2019,No.522(36):82-83.DOI:10.16248/j.cnki.11-3723/u.2019.36.038.