公路桥梁钻孔灌注桩施工技术的研究与应用

王丹丹 李心秋

摘 要：钻孔灌注桩在高速公路桥梁及其他结构物基础施工中已取得普遍应用。其施工过程受施工工序复杂、地层不确定性、成桩后无法修复等因素影响，加上地下施工隐蔽事项较多，质量控制难度增大。因此文章对钻孔灌注桩技术进行研讨，对于保障桥梁工程品质具有重要意义。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；研究；应用

中图分类号：U445文献标识码：A

1 施工过程存在的常见质量问题及防治措施

钻孔灌注桩在成孔和灌注过程属地下隐蔽工程，施工工序繁多复杂，在施工过程中容易发生掉物掉钻、孔壁坍塌、钻孔偏斜、钢筋笼上浮[1]等质量问题，处置不当将直接影响工程质量和进度，造成较大的经济损失。

1.1 掉物掉钻

造成原因主要包括钻杆滑脱；钻头套破裂或钢丝绳断开；操作失误，掉入物件。主要预防措施有吊钩法、套环法、扩大孔径法。主要预防及处理措施有开钻前清除孔内落物，并在护筒口加盖，经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联接装置；在冲锥上预先焊打捞环、打捞杠。

1.2 孔壁坍陷

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。造成原因主要有：土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高；钻进速度过快、空钻时间过长。主要防治措施包括：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周；使用优质的泥浆，保持护筒内泥浆水位高于地下水位；控制进尺速度，缩短灌注时间。

1.3 钢筋笼上浮

当混凝土灌注至钢筋笼底时，由于浇注的混凝土自导管翻出由下而上的压力较大，拖动了钢筋笼上浮；或由于混凝土因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋笼有一定握裹力，混凝土在导管翻出后以一定的速度向上顶升，带动钢筋笼上移。主要预防措施有减少沉渣厚度；保证混凝土搅拌质量：适当控制导管埋深，减小对导管的冲力；尽可能减少浇注时间。

1.4 钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因主要有：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；土层软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。主要防治措施包括：将场地夯实平整；钻机底座均匀着地，钻杆及时校正；进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，要吊着钻头低速进尺。

2 钻孔灌注桩施工准备

2.1 工前排查

施工前，应熟悉和分析施工现场的相关地质、水文资料、现场环境，排查施工区域内地下管线、地质构筑物、危险建筑等的分布情况。

2.2 场地清理

钻孔开钻前，对施工现场进行整平、压实，确保施工地点应比四周原地貌稍高，便于排浆和现场清洁，同时满足钻机机械运输和安装要求。

2.3 机具准备

冲击钻、旋挖钻等钻机钻具进场安装、调试，柱孔和沉淀池间设置“S”型曲线泥浆沉淀槽，利于沉渣。

3 钻孔灌注桩施工控制技术

3.1 埋设护筒

护筒埋设高于地面至少0.5m，开挖后必须用黏土回填固实保护，保障孔内水头高度，增加空内壁压力，防止产生塌孔。陆上钻孔桩可直接放出桩中心，依据桩中心在四周施放护桩后再埋设护筒。

3.2 泥浆制备

泥浆有护壁、排渣、清孔的作用[2]。在泥浆制备过程中，应针对不同土层的实际情况，选用和配置不同的泥浆。冲击钻一般泥浆比重控制在1.3以上。为防止塌孔，现场需配备泥浆检测三件套及时对密度、粘度、含沙量进行检测，用滤砂器进行过滤，以确保泥浆质量。

3.3 钻孔清孔

在钻孔过程中，应经常检查桩径尺寸、平面位置和倾斜度。根据地质情况合理控制进尺速度。遇孤石、倾斜岩层等地质条件时，为防止偏孔应进行片石回填。如果岩面节理层倾斜严重时，要小冲程轻落锤，仅使锤头与倾斜面最高点接触，逐步纠偏。当钻孔达到设计深度时，对孔深、孔位、孔形、孔径进行成孔检查[3]，检查合格后应进行清孔，并清除护筒上的泥皮，清孔后泥浆比重控制在1.03-1.10之间。

3.4 钢筋笼安装

将预制的钢筋笼垂直吊放在孔内，定位好后加以固定。下放钢筋骨架时，应缓慢均匀，并根据下放深度，随时调整钢筋骨架入孔的垂直度，应避免其倾斜及摆动。桩基钢筋与墩柱钢筋连接时，要求单面焊缝长20cm且不小于规范要求，分三段焊接。

3.5 混凝土灌注

钢筋笼下好后，灌注混凝土前，应再次检查沉淀层厚度、泥浆指标，如超过规定值应进行二次清孔，然后按要求下导管。灌注前，保持导管底部距孔底30cm，先将导管缓慢落至孔底后再上提30cm，封底混凝土保证导管埋深不小于1m。混凝土浇筑过程应保持连续，不得中断。当混凝土塌落度过小灌注困难时可采用向罐车加适量的减水剂来改善混凝土流动性或不改变水胶比时加水、减水剂的混合物，严禁私自向罐车内加水。

4 结语

钻孔灌注桩的施工质量关系到公路桥梁工程结构的质量，进而影响项目的整体质量和安全，因此应加强钻孔灌注桩全过程的施工质量控制，特别是强化隐蔽工程环节的监督，落实质量管控措施，不断降低质量風险，防范质量事故发生，提高工程整体质量管理水平。

参考文献：

[1]邓伟团.阐述钻孔灌注桩施工中的一些质量问题及措施[J].大科技，2012（3）：291-292.

[2]徐健，王金荣.对钻孔灌注桩泥浆作用的再认识[J].江苏交通工程，2002（5）：47-48.

[3]王建军，王秧巾.钻孔灌注桩施工工艺流程操作要点[J].黑龙江交通科技，2016（8）：87-88.

作者简介：王丹丹（1991-），女，本科，助理工程师，专业：工程管理，研究方向：道路与桥梁。