小议路桥工程钻孔灌注桩施工技术的应用

周瑞华

摘 要：在路桥工程施工中，桩基因其承载力好及地层适应性强等优势而得到了广泛应用。本文通过某具体工程案例，对钻孔灌注桩施工技术要点进行了分析。在钻孔桩施工中应严格按照规范要求做好各个工序，根据实际工程地质条件合理选用施工设备、施工工艺，避免产生成孔质量问题。

关键词：路桥工程；钻孔灌注桩；技术要点

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）15-0101-02

随着交通量的持续增长，桥梁跨度及基础入水深度日益增加，尤其是近年来跨海跨河大桥不断建设，桩基础形式得以进一步创新。桥梁桩基施工是提高工程质量的关键，因其施工条件的未知性与高风险性，将大大加大施工难度，为此，必须提高施工技术水平。钻孔灌注桩作为路桥工程的主要桩基形式，因其承载力高、成本低、沉降小及工期短的特点而被广泛使用。目前，钻孔灌注桩正向超长、大直径方向发展，研究钻孔灌注桩施工技术具有重要的现实意义。

1 工程概况

某路桥工程总长度为3420m，其中2100m为主桥长度，选用三塔四跨钢混结合梁悬索桥，跨径为200+2x850+ 200m；1320m为引桥长度，选用35、50m预应力混凝土连续箱梁结构。桥梁整体结构如图1所示。

1号塔墩基础选用44根钻孔灌注桩（直径为2m），75m为单根长度，总体为3300延米。以行列式布设桩基，5.5m为行、列距。-68.5m为桩底标高，75m为其桩长。根据工程所在位置，泥岩、破碎泥岩为桩底设计持力层。通过哑铃状设置承台，67×28m为其平面尺寸，12m为承台顶标高，5.5m为承台厚度。为达到承台、塔底受力有效改善的目的，可选用C35混凝土用于承台施工，工程所需量为7274.2m3。选用C30水下混凝土用于钻孔桩，工程所需量为10367.3m3。

2 路桥工程钻孔灌注桩施工准备

因1号墩墩位所处位置具有较厚覆盖层，墩位处河床面顺桥向高程具有较大变化，高程范围为12～17.5m，与坡岸顶相比，承台边线相距25m左右，6.5m为承台底标高，12m为顶面标高，为确保施工质量，必须做好各项施工准备工作。

（1）因大量石笼存于防护大堤坡脚位置，会严重影响后期钻孔桩施工。为加快施工进度，可选用挖掘机按照“上游—下游”的顺序清理块石、石笼，一般可在大堤防护工程结束后实施大堤安全清理工作，并做好大堤变形监控。

（2）清理完大堤之后，应及时填土施工，根据工程需要，可分层填筑。填土施工前，必须对其含水量进行详细检验，保证在控制范围内。如具有较高含水量，则需选用翻松、晾晒等方式，必要时可换土。如回填土含水量不足，则选用洒水湿润法处理。为提高填土表面强度，可选用三合土作为面层材料，厚度为80cm，同时需一层一层地夯实。

（3）根据施工规范规定，需分层摊铺与夯实回填土，按照土质、压实系数与机械设备性能确定各层铺土厚度、夯实遍数。以200～250mm作为打夯机各层铺土厚度，且打夯控制在200mm以内。各层打夯遍数必须控制在3遍以上，分层夯实过程中，要求一夯压半夯。同时，对排水措施、各层填筑厚度、含水量控制等进行详细检查。

（4）桩孔可选用全站仪进行准确定位，按照桩定位点拉十字线，并进行4个控制桩准确放置。并以4个控制护桩作为基准，对护筒埋设位置加以严控。同时做好护桩保护措施，避免施工被干扰。利用测设桩位进行钻机位置的确定，并确保钻机具有良好稳定性。

3 路桥工程钻孔灌注桩施工工艺

3.1 钻孔施工

钻孔过程中，钻斗需先着地，利用显示器清零按钮实施清零操作，并对钻机钻头开始位置进行详细记录。这种情况下，钻孔当前位置条形、数字可通过显示器显示，通过显示器操作人员可对钻孔具体工作位置、进尺位置与孔深情况进行监测，进而进行钻孔施工。成孔垂直度是否合格，可通过钻机自身三向垂直控制系统进行多次检测，保证成孔质量合格，成孔检测标准如表1所示。同时，要向工地外及时运出钻渣，并堆放到指定位置，避免产生污染。

钻孔至设计深度，需对地质情况详细核查。如与勘查设计资料相符，則可进行下一道工序。根据工程施工要求，应选用换浆法进行清孔施工，此时应保证孔内水位符合设计要求。清孔是为了将钻渣、沉淀层清除，尽可能降低孔底沉淀厚度，避免大量沉渣存于桩底，减小桩承载力。

3.2 导管下放及二次清孔

3.2.1 导管选择

以专用螺旋丝扣导管作为该工程导管材料，300mm为其内径，3m为中间节长，6m为最下节长，并配置0.5m、1m、1.5m非标准节。施工前，必须详细检测导管的各项参数，如规格、质量等，并完成试拼、试压工资，试压导管长度必须与最长桩浇筑需求相符，由下至上完成导管编号，且保证导管组合顺序，不得混用各组导管。

3.2.2 导管水密性试验

通过水密试验可得，导管无漏水问题，其容许最大内压力应在Pmax以上。该工程导管所承受的最大内压力公式计算如下：

Pmax=1.5（rchxmax-rwHw）

其中，导管可能承受的最大内压力可由Pmax表示；

混凝土容重可由rc表示；

导管内混凝土柱最大高度可由hxmax表示；

孔内泥浆容重可由rw表示；

孔内泥浆深度可由Hw表示。

3.2.3 安装导管

安装导管时，导管具体长度需一节一节地量取，且做好编号、记录工作。同时，应做好橡皮圈安置工作，避免导管在灌注环节出现进水问题。

3.2.4 二次清孔

下放导管后，需及时检测孔底沉渣，如沉渣厚度与设计要求不符，需进行二次清孔，以气举反循环法为主，完成清孔作业后，需及时将吸泥弯头去除，进行水下混凝土浇注。

3.3 水下混凝土灌注

选用无缝钢管制作导管，将2道密封圈设置于导管接头位置，确保接头密封良好。灌注前，必须洒水湿润混凝土输送管路与容器，随后将隔水设施布设到填充导管内，当混凝土装满储料斗之后，即可进行水下混凝土灌注。首批灌注混凝土数量应符合设计要求，通过混凝土运输车将完成拌合的混凝土运送到桩基口位置，并向钻机提升料斗内注入，8m3为车内混凝土方量，完成上述作业后，需及时打开隔水栓、阀门，并完成封底。首批混凝土下落之后，需连续灌注混凝土，施工中应在2～6m之间控制导管埋设深度。

施工中，应及时测量孔内混凝土面上升高度，一般以4kg以上测锤为主要工具。导管下至指定埋设深度后，需及时将导管拆除，且在导管每次升起前，对孔内混凝土面高度进行测量。与设计标高相比，桩顶标高需多出1m，进而提高混凝土强度，并凿除桩头多余部位，保证桩头没有松散层。完成混凝土灌注施工后，需立即清理并检查导管、漏斗等部位，便于下阶段施工。

3.4 桩身检测

完成封孔及桩头清理后，需选用无损检测法进行桩身检测。按照《公路工程基桩动测技术规程》相关规定，可选用超声波检测该工程桩基质量。根据探头多少，确定测管埋设数量，要求封死管下口。测试过程中，耦合剂以管内注满水或机油为准。将发射、接受探头放置到两根管内，在相同水平面内布设两探头，沿管上下活动，以200mm/s为提升速度。

混凝土弹性性能可通过声时（声速）反映，混凝土界面可通过波幅衰减反映。当混凝土存有质量问题，波幅衰减快，波形变形。具体可通过表2判断混凝土质量。

4 结语

综上所述，目前，在公路桥梁施工中，钻孔灌注桩施工技术有着越来越广泛的应用，因其自身的特性以及明显的优势，在提高施工质量，延长路桥使用年限中发挥着关键的作用。必须对钻孔灌注桩施工技术进行详细研究，在结合实际情况的基础上，对容易发生的问题进行严格控制，在降低施工费用成本的同时，加快施工进度，不断提高工程的整体质量，为人们的出现带来更大的便利。

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