城市快速路高架桥深孔桩施工技术研究

城市快速路高架桥深孔桩施工技术研究

祝小宏

武汉光谷建设投资有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要：伴随着城市建设的迅猛进展，城市快速路高架桥在城市交通网络中扮演着关键角色，本文基于实际的快速公路高架桥深孔桩施工实例进行分析，从施工前的准备、泥浆配制以及钢筋笼的施工作业等关键环节，系统性地探究了城市快速公路高架桥深孔桩的施工技术，旨在为相关工程施工提供技术指导和支持。

关键词：城市快速路；高架桥；深孔桩；施工技术

引言

深孔桩是高架桥基础结构的关键组成部分，该结构特性包括承载能力强劲和稳定性出色，在建筑施工中普遍被采用。深孔桩施工的复杂性主要体现在质量管理的严格性和技术难题的处理上，因此，探讨城市快速路高架桥深孔桩施工技术具有至关重要的价值。

1.项目概况

某市xx路高架桥项目，其整体路线长度为6556.21米，该项目涵盖高架桥、桥梁、匝道以及地面道路等多种建设内容，桥梁宽度为25.5米，包含两个加宽段分别长36米和38米，与之衔接的地面道路宽度为60米，设置的栏杆宽度为70米。桥梁的上部构造采用预应力箱梁设计，而其下部结构则由深孔桩基础构成，独柱式桥梁的跨径设计，最长的桩长110米，最大的桩径为2.5米。每根桩基的最大混凝土填充量为680立方米，桥面结构为SBS改性沥青，表层4厘米沥青铺装，底层由8厘米中粒沥青混凝土构成，桥梁的基层采用灰土，而底基层则使用水稳碎石材料。

2.高架桥深孔桩施工技术

2.1施工准备

（1）钻机准备。在高架桥深孔桩施工中，可使用的钻机类型包括反循环、正循环以及旋转式钻机，考虑到项目所在地的地层状况和建设成本需求，本项目在综合评估后，决定采用车载反循环钻机进行施工。

表1城市快速路高架桥结构设计

(2))施工组织。本项目区间内总计需施工568根桩基，计划在3个月内完成，钻机进行钻孔作业，通常耗时大约10小时，然而，还需将钢筋笼的安装、混凝土的浇注以及护筒的埋设等施工环节的时间纳入考虑，依据项目进度计划，合理调配人员、物资和设备等资源，该项目动用了两支专业施工队，每队均装备了10个钻头、4台挖掘机、5辆拖车以及1台装载机[1]。

2.2制备泥浆

针对多样化的地质状况，调整桩孔的具体位置，利用多种配比的泥浆以确保孔壁的稳定性和防护效果。在施工阶段，采用声波透射技术来评估桩基的整体质量，此技术亦可用来评估泥浆护壁的性能。针对工地地质特点，设计了六种不同的泥浆配比方案，通过优化不同添加剂的比例，实现了最优的配方组合，并评估了不同配比桩基的适宜性，表2展示了分析的具体结果。

表2不同泥浆配合比与桩基础完整性分析

依据表2数据，当膨润土含量在8.0%至7.0%范围内时，第一类桩基础的比例相对较大，故选定膨润土的最佳含量比例为7.0%、7.5%和8.0%，工业碱的含量应不少于0.4%，同时羧甲基纤维素的含量也需至少为0.07%，首先向原料泥中加入水，然后在搅拌过程中逐渐掺入膨润土，充分拌匀，直至膨润土彻底溶解为止，按顺序添加羧甲基纤维素和工业碱。对泥浆的关键性能参数执行抽样检测，具体检测指标与标准详见表3。

表3泥浆主要技术性能指标与要求

在常规工程实践中，每间隔3小时或当地层发生变化时，应测定上述性能指标。泥浆池主要设置在道路的中部和两侧预定作为绿化区的位置，泥浆池的尺寸为20米长和6米宽，蓄水池位于道路红线之外，钻探废渣经过晾干处理后进行挖掘并运离现场[2]。

2.3钻孔清孔作业

在启动作业前，调整设备，确保钻机中心线对准并保持垂直，在开始钻孔操作时，应采用低压力和慢速钻进，以保障孔壁顶部形成泥皮，实现壁面泥浆防护的作用。在钻进过程中保持每分钟18至22转的均匀转速，当钻头杆上升时，动作需逐步放缓，在钻进过程中，需确保泥浆液面保持恒定高度，在钻井过程中，力求减少对孔壁的影响，当钻头接近预定的孔底深度时，应减缓钻进速度，以防止桩基过度钻进。在钻探作业中，需实时依据钻孔深度及地质状况对岩屑样本进行分析，作业完成后，须对每个钻孔的形状、直径、深度和倾斜角度进行全面的质量验收分析，随后执行粘土置换作业，以确保泥浆在置换后满足既定标准和设计规定。

2.4钢筋笼制作与安装

钢笼成型。（1）固定旋转盘，并将主筋穿入孔洞，同时固定其一端位置,随后，使钢筋穿过可移动转盘的孔位,将另一端固定后，将箍筋绕着主筋螺旋状布置，并通过焊接工艺制成钢筋笼。（2）钢筋笼的基础部分被从架子上卸下,焊工负责进行箍筋的加固焊接作业,保证焊接长度符合规定要求。全套钢筋笼制作就绪之后,接下来可以进行定位钢筋的焊接工作。为防止钢筋笼在搬运过程中出现断裂问题，可以在加工场地铺设方形材料，必须使方形材料与滚焊机底座对齐水平，以便钢筋笼顺畅滚动。（3）构建成型的钢筋笼，临时堆存于开阔地带，待由运输车拉至工地。在运输期间，为了确保钢筋笼不发生滚动，可以在钢筋笼下方放置废旧轮胎，内部安装支撑以防止其变形。(4)在钢筋笼抵达现场并准备安装前，需先行检验孔洞的质量，检查是否存在孔壁塌陷的现象，若无任何异常，则进行钢筋的孔内吊装作业，在吊运钢筋时，为了防止其发生变形，可采用两个吊点将其精准吊入孔位，将笼子的前端通过扁担梁悬吊，而其三分之二的后端则利用小型吊具进行悬挂，逐渐撤去钩子，直到钢笼竖立起来，缓缓下放至焊接孔中央，确保不损伤孔壁。

2.5导管选取与安装

搭接、法兰和卡箍是导管连接中普遍采用的几种方式，现场导管安装采用了绳卡式连接，以加快装配速度，绳卡式连接方式相较于传统方法，显著提升了便捷性和装配效率。导管直径需至少为300mm，并可依据现场具体情况进行定制，安装导管后，需执行水密性压力测试，验证导管在混凝土灌入时能否抵挡产生的负压。

2.6混凝土灌注

混凝土浇筑过程中使用的料斗容量需超过3立方米，料斗内混凝土开始注入时，将持续进行不得中断，确保连续浇筑的混凝土体积不低于7.96立方米，确保混凝土初次封堵一次性成功，并保持导管埋设深度至少为1米。在灌注过程中持续监测导管长度及混凝土表面高度，保持导管固定，避免其被过度拔出或埋入太深，桩基超灌部分必须达到80cm以上，且不得低于设计规定标准[3]。

结束语

桥梁深孔桩基施工是一项繁杂且系统化的工程项目，深孔桩基工程相较于一般桩基工程，其施工难度更大，质量难以控制。故此，施工团队需精准掌握关键的技术要领，现场操作时需恰当地应用这些技术要素，以保障深孔桩基础的全面质量达标。

参考文献：

[1]徐海明.桥梁深孔桩基础施工技术要点分析[J].交通世界,2022(9):33-34.

[2]郭建光,杨雷民.复杂地质条件下深孔桩施工综合技术[J].甘肃科技,2019,35(9):112-113+49.

[3]寇青.高铁复杂地质条件下百米深孔桩施工综合技术[J].价值工程,2019,38(13):140-142.