桥梁钻孔灌注桩施工技术运用

桥梁钻孔灌注桩施工技术运用

范 平

张家口通泰高速公路投资股份有限公司，（河北 张家口 075000）

摘要： 桥梁钻孔灌注施工容易出现桩基混凝土开裂、松散，桩体出现断桩、位移等情况影响工程稳定。为此，本文依托某桥梁项目工程实例，采用徐工XR280D旋挖钻机进行钻孔进，采用择吸泥法清孔，同时采用吊机将钢筋笼吊装下方后进行混凝土灌注。桥梁钻孔灌注桩通过在地下形成深孔并注入浆液，能够增强地基的承载能力、稳定性，可在有限的空间内获得较大桩基承载力，提高桥梁工程稳定性。

关键词：桥梁；钻孔灌注桩；钻进成孔；混凝土灌注

1工程概况

某桥梁项目长度为1.6km，建设规模比较大，其中1.5m直径有55根、1.6m直径有5根。按照设计方案要求，13#~16#基础采用端承桩进入到持力层结构内，确保进入深度超过直径2.5倍，使用冲击钻施工方式；其他桩基采用摩擦桩，使用徐工XR280D旋挖钻机进行施工。

2 钻孔灌注桩施工技术应用

2.1施工准备

桥梁项目施工前技术人员进入到现场展开全面勘察，了解工程施工要求落实现场整平处理工作确保机械设备顺利进入施工现场。同时，按照设计方案标准建设现场测量网展开测量放样工作，确保各项数据达到精准性要求。

2.2钢护筒制作与安装

    本工程钢护筒采用厚度20mm钢板进行制作，长度钢护筒设计3m左右，钢护筒直径大于桩体直径30cm。考虑遇到水塘等特殊位置，需要增加插入深度保证钢护筒结构稳定性。钢护筒制作结束之后加强检测，保证各项尺寸精度合格，避免给后续施工作业造成不利影响。此外，钢护筒埋设工作结束之后向周边填充粘土，并进行夯实处理，以使得结构具备稳定性，钢护筒安装结束之后对倾斜度进行检测，偏差在1%以内且中心桩位偏差不超过50mm [2]。

3.3泥浆制备

在该项目中加强泥浆制备工作，其粘度为20~28s，比重为1.20~1.5，含砂率在4%以内。结合现场施工设计标准，使用黄粘土作为泥浆主要制作材料，符合本桥梁项目施工要求。由于该项目在施工环节大多数桩体在河道卵石层，现场进行泥浆制作难度较高会给钻孔作业造成一定影响。因此，施工单位在钻机平台设置有造浆池，使用合适粘土制作，并有完善循环系统保证泥浆制作效果达标[3]。

2.3钻机就位

    该桥梁项目施工环节，坡面比陡峭地形条件比较恶劣，所以在桩基设置过程中要考虑到现场实际情况，选择合适位置进行便道建设并加强坡道设置保证现场施工作业能够顺利完成。具体操作阶段将准备好钻机（该工程设备为徐工XR280D旋挖钻机）运输到施工现场进行安装，钻机安装时在地质条件恶劣位置上铺设钢板使得作用力分散，从而提升钻机具备稳定性。此外，施工之前进行现场仪表参数调节，由工作人员进行判断，分析各项数据，准确无误后开始现场钻进作业[4]。

2.4钻进成孔

2.4.1开孔

    开孔阶段将钻头提升到距离地面30cm左右位置上，给真空泵内注入清水，开启真空管路并使用负压泵形成负压状态，通过一段时间运行，泥浆泵内充满水开始进行泥浆泵操作。在真空压力达到0.2MPa时即可打开出水阀，向泥浆池内注入一定量泥水混合物。在钻进作业环节需要重视钻进速度控制，本工程开孔时主要把钻进速度控制在3m/h左右。同时按照钻进工艺方案要求进行现场钻进作业，缓慢提升钻机保持钻进速度，确保现场钻进作业形态合格，正常钻进施工进尺速度为6~8m/h，从而达到现场钻进作业标准[4]。

2.4.2钻进

   钻进施工环节安排施工人员将钻机平衡梁移动到滑道下部，整个转盘处于静止状态，连续3min进行泥浆循环处理。钻进阶段，确保底部沉渣清理干净，并且做好沉渣厚度可能处理。当达钻进施工到要求之后即可提升钻头。

2.4.3终孔

    钻进作业达到规定深度之后组织检测，护筒与孔底距离在10cm左右，旋转转盘实现泥浆循环处理，清空结束之后即可完成施工作业。

2.5成孔检查

钻进成孔工作结束之后即可进行成孔检查，具体应按照如下几项措施进行：（1）孔位中心：使用皮尺进行深度检测，沿着钻孔线路进行，和设计方案尺寸对比，查看偏差是否在合理范围内。（2）孔深、孔径、倾斜度：现场应用检测仪开展数据检查，并记录好各项数据信息，对比设计方案。（3）沉渣厚度：使用测绳和测头检查记录各项数据，可见表1。

2.6清孔

钻孔工序完成以后，本工程选择吸泥法进行清空处理，清孔阶段中当以下指标满足要求以后才能表示完成清空作业：①沉渣厚度在20cm以内；②泥浆比重1.05~1.1之间；③含沙率在2%以下。

2.7定位入孔

    将钢筋笼吊装到垂直状态之后，及时进行扶正，缓慢下降到孔内，整个过程保证钢筋笼稳定性，不会和孔壁发生碰撞，确保整个钢筋笼完整性合格，上述工作结束之后解除临时支撑。

2.7.1钢筋笼支撑固定

    钢筋笼下放环节，要对各个标点位置进行检查，确保加强筋连接部位具备稳定性，导向架安装合格，避免影响施工效果。

2.7.2吊装第二节段

    现场钢筋笼吊装环节，采取分段吊装施工方式，将各个阶段连接形成整体结构。根据施工要求，第二节段钢筋笼吊装时，和第一节段保持对正状态，连接长度合格，焊接长度和达标，避免影响结构连接性能[6]。

2.7.3吊筋

吊筋施工应设置6个吊点，应用直径28mm钢筋制作形成，同时还要落实顶部长度、焊接长度、定位架高度检查，完全符合现场施工作业要求。

2.8二次清孔

施工环节由于多方面因素影响，导致孔内容易进入大量杂物，对现场施工作业造成不利影响，所以采取二次清孔方式极为重要。该环节作业结束之后，检查沉渣厚度，符合要求即可进行混凝土灌注施工[7]。二次清孔主要应用气举反循环方法，应用压缩机注入一定量压缩空气，通过气体冲击作用，将底部沉渣全面清理，符合现场作业标准，才能开展后续施工。具体原理如图1所示。

    在清孔作业环节，下放导管管口和底部有100mm左右距离，然后向内部放置风管，在另外一侧连接空压机。现场施工环节，风压、风量等都符合要求，并且保持稳定作业，避免参数持续变化而导致现场施工无法达到标准。按照目前工艺标准要求，现场风压设定为0.4~0.7MPa，风量为8m³/h。在清孔结束之后及时进行现场检测，确保沉渣厚度在20cm以内，泥浆比重1.05~1.1之间，含沙率在20%以下[8]。

2.9灌注水下混凝土

（1）执行设计方案进行材料配比，加强原材料检查，并对搅拌制作环节加强检测，保证混凝土均匀性合格，和易性达标，塌落度处于180~220mm之间。混凝土材料制作之后及时运输到现场进行灌注作业，确保材料存放时间不能过长，以免造成材料变质或者达到初凝状态无法满足使用标准。（2）现场灌注作业采取漏斗法，保证下落高度在合理范围之内，不能超过2.0m。灌注作业开始之后保持连续进行，避免施工中断而影响结构施工效果。（3）现场灌注作业过程中使用测锤进行深度检测，及时根据需要调整现场灌注作业参数。在最终灌注完成之后，应保证结构顶面超过设计高程1.0m左右，使得整个桩体结构合格。（4）最后一节导管在提升过程中适量减慢速度，保证现场施工合格，且达到初凝状态之前再进行钢护筒拔除。

3 钻孔灌注桩施工问题及措施

3.1桩孔偏移倾斜

执行施工标准，合理进行钻机移动，每个工序顺利完成，钻机移动环节要让整个结构保持水平状态，并进行钻杆中心检测。在场钻进阶段先保持低速钻进，经过检测符合标准要求之后才能够提升钻进速度。现场钻进作业环节如果发生地质条件变化情况，尤其是遇到软、硬地层结构时，应尽量减小钻进速度，避免出现意外问题而影响施工效果。钻进作业环节随时进行检查，通过反复扫孔方法进行处理，保证桩孔垂直度达标，偏差在合理范围之内[9]。

4结语

综上所述，钻孔灌注桩作为深基础的一种，以其广泛的适用条件在桥梁施工中得到大规模应用，钻孔灌注桩基础能够有效的提高土基的承载能力，控制地基基础的不均匀沉降。但由于地质条件的不同，施工工艺的不同，钻孔灌注桩在实际应用过程中也各有差异，需要结合项目的实际情况，有针对性的采取适合本项目的施工技术和质量控制措施，从而有效提高桥梁的施工质量，延长使用寿命。

参考文献：

[1]马敏.公路工程中的泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术[J].中国高新科技,2020,(24):42-43.

[2]尹乾坤.基于钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].中国设备工程,2020,(22):186-188.

[3]郝诚辉.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川建材,2020,46(08):221-222.