高铁桥梁钻孔灌注桩技术的设计与施工分析

张 峰

（中铁二十四局集团江苏工程有限公司，江苏 南京 210000）

目前，我国高铁桥梁在桩基工程的施工中广泛采用了钻孔灌注桩施工技术，因此钻孔灌注桩技术的设计施工对于保证高铁桥梁工程的整体质量具有十分重要的意义。在高铁桥梁钻孔灌注桩技术的设计中，设计人员应充分了解高铁桥梁的特点，并严格遵守相关的设计规范，提高设计方案的可行性和合理性。而在钻孔灌注桩的施工过程中，施工单位则应根据设计标准以及施工要求对所有施工环节加强质量控制，充分发挥钻孔灌注桩施工比较便捷，所需要的施工场地面积比较小，对周边环境的影响比较小的特点，提高施工的质量，保证桩基结构的承载能力能够符合设计要求，为保证高铁通行的安全畅通奠定坚实的基础。

1 在高铁桥梁工程中钻孔灌注桩技术的设计要点分析

高铁桥梁工程在设计钻孔灌注桩技术时，钻孔基础是设计中的重点环节之一。准确计算桩基承载能力将直接关系到高铁桥梁整体结构的稳固性和安全性。如果桩基承载能力的设计值较小，不仅会对高铁桥梁以及铁路施工的质量产生不利的影响，还有可能严重威胁到相关人员的人身安全，并造成重大的经济损失。但是如果在设计中将桩基的承载能力设置的过大，则会造成资源浪费的问题，既影响高铁建设经济效益的实现，同时也无助于高铁发展的可持续性。因此在高铁桥梁的钻孔灌注桩技术设计中应严格遵守相关的设计规范，合理应用相关的计算公式来准确计算桩基的承载力。同时在设计中还应全面考虑岩石强度、岩石的完好性以及桩底在基岩中的嵌入深度等因素，以保证计算结果的准确性[1]。因此在高铁桥梁的建设中应根据工程的具体特点，准确把握钻孔灌注桩的设计要点。

1.1 钻孔灌注桩技术的构造设计

如果高铁桥梁工程所在区域在地震动峰值条件下的加速度小于0.15g，则其简支梁墩台的桩径应为Ф1.0 m，如果施工区域在地震动峰值条件下的加速度超过了0.2g时，其桩径则应为Ф1.25 m。如果高铁桥梁工程位于泥石流以及流冰磨蚀多发区域时，则应采用Ф1.25以上的桩径。对于其他处于地基条件比较复杂或者具有高墩大跨等特殊结构时，在设计中应适当加大桩径[2]。相关的桩基结构尺寸应严格遵守相关的设计规范。

1.2 钻孔灌注桩技术的承载能力设计

在设计钻孔灌注桩技术方案时，其单桩承载力的设计值应根据作用条件的不同而采用不同的限制标准。例如当主力作用在4 000 kN范围内时，桩径可采用Ф1.0 m；而当主力作用加大时，则应根据作用力的大小来对桩径进行相应的调整。

2 应用钻孔灌注桩施工技术进行高铁桥梁建设的要点分析

2.1 埋设护筒的施工技术要点

在高铁桥梁的桩基施工时，首先需要埋设护筒。通常制作钢护筒的钢板卷壁厚应达到12 cm，同时护筒内径应比桩径大200～400 mm，护筒的埋深应控制在2～4 m。埋设护筒时，应用黏土夯实护筒四周，避免孔内出现水头超标的问题或者发生渗漏[3]。护筒在完成定位后还需根据设计要求对护筒位置进行复核，将护筒与桩位中心线之间的误差值控制在允许范围内。另外，在回填时应保证其密实度能够达到设计要求，避免在进行钻孔施工时有漏浆现象发生。

2.2 实施钻孔的施工技术要点

在进行钻孔施工时应首先做好相关的准备工作，对钻机布设位置的平稳性以及施工现场布局的合理性进行检查，同时应详细检查钻机设备的质量、性能以及运行状态，确保水电接通良好。在钻机就位后，还要对设备顶端以及底座的稳定性进行检查。钻孔施工过程中应严格遵守慢转轻压的原则，同时要保证转盘中心平稳，并将重块及时加入以促使钻机重心降低[4]。施工采取换班连续作业方式，在交接班时应注意详细记录地层状态以及施工进尺等数据，做好技术交底工作。作业中要保证水头高度能够达到施工要求，并保持土层压力的平衡性，避免产生坍塌或者锁孔现象。施工时应由专业技术人员来准确测定泥浆的含砂量、胶体率以及黏度等，以提高泥浆配比的科学性和准确性。此外还可以根据实际情况适当在泥浆中添加外加剂，以防止泥皮效应形成，从而更好地保护好钻孔孔壁。对于土层存在变化的位置应取样分析，并详细记录分析结果，为泥浆配比的合理调整提供可靠的参考依据。

2.3 实施清孔作业的施工技术要点

钻孔完成后就可以对其进行清孔作业了。清孔时应彻底清理孔壁上附着的泥浆，同时还应清理干净空地的钻渣以及沉淀物。完成清孔后，应根据设计标准对摩擦桩内的沉淀物进行检查，当摩擦桩的直径在1.3 m以内时，其沉淀物的厚度不得超过100 mm。

2.4 放置钢筋笼的施工技术要点

安放钢筋笼时，应严格按照设计图纸来对钢筋笼进行保护层的设置。如果钢筋笼完成加工制作后需要进行临时堆放时，应采取有效的防锈防潮措施。钢筋笼在放置过程中应严格遵守相关的操作规程，在对钢筋笼进行起吊后，应依次对其正位和对接，然后将钢筋笼缓缓下放入孔。当钢筋笼进入钻孔后，仍需缓慢匀速的下放速度，严禁在孔内对钢筋笼进行旋转。

2.5 灌注混凝土的施工技术要点

灌注混凝土施工时，应首先在搅拌站完成混凝土的拌和制作，并将其运输至工程现场。灌注施工前应准确测量孔内沉淀物的实际厚度，如果沉淀物比较厚时，可以采取喷射法来对孔底进行喷射作业，促使沉渣呈悬浮状态。在对桩体进行灌注时，应一次性连续完成从桩底直至顶端标高的灌注，同时在混凝土内埋入导管的深度应保持在0.8～1.3 m范围内。灌注施工时还应对泥浆返出清孔加强观测，一旦发现异常应及时采取控制措施。同时在灌注过程中应适当移动导管，这样可以有效减缓混凝土的凝固速度，从而为灌注施工创造良好的条件。此外，灌注至桩顶时应适当高出设计标高。完成灌注施工4 h后，应将多余桩头去掉，且应留出10～20 cm，以便对承台以及系梁进行接浇。在灌注施工时还需注意，应在混凝土顶面与钢筋笼底相距约1 m时适当降低灌注速度，以避免钢筋笼出现上浮的情况。

3 结语

在高铁建设的过程中，桥梁工程是重要的组成部分，而钻孔灌注桩这项施工技术则被广泛地应用于桥梁桩基的施工中，因此高铁桥梁钻孔灌注桩技术的设计和施工质量直接关系到高铁通行的安全畅通，必须对其引起充分的重视。在钻孔灌注桩技术的设计中，设计人员应充分掌握高铁桥梁的特点，遵守相关的设计规范，合理设计桥梁桩基的承载能力。此外，在钻孔灌注追踪技术的施工过程中，施工单位应根据设计要求对成桩质量加强管理控制，确保钻孔灌注桩的施工质量能够符合相关的技术标准，为高铁的安全运行提供可靠的保障，从而推动我国高铁建设的健康发展。