市政桥梁基础钻孔灌注桩施工技术剖析

华菁

摘 要：钻孔灌注桩技术现在已经被广泛的应用到各个领域中，可以良好的适应不同作业环境，保证基础结构具有较高稳定性与安全性。本文主要以市政桥梁基础工程为例，基于钻孔灌注桩技术特点，对其应用要求与要点进行简要分析，争取通过对施工过程的控制，来避免各类质量隐患的存在，从根本上来提高工程建设综合质量。

关键词：市政桥梁;基础施工;钻孔灌注桩

基于钻孔灌注桩技术的良好适应性、稳定性、易操作性以及成本低等特点，其已经被广泛的应用到市政桥梁基础施工中，能够灵活应对特殊的施工环境，低各项因素对施工作业的影响。想要充分发挥其所具有的应用优势，在实际施工中，还需要对以往积累的经验进行分析，结合现场实际情况，编制科学可行的施工方案，对每道工序的实施提供科学指导，争取通过细节的控制来保证施工结果达到设计要求，消除存在的质量隐患。

一、钻孔灌注桩技术分析

灌注桩施工需要提前将所需的机械设备与材料运输到场，然后根据现场情况采取机械或人工开挖方式作业，并将钢管挤入土内，然后将现场制作完成的钢筋笼吊放进去，最后进行混凝土浇筑，形成稳定的桩基础。现在比较常见的包括钻孔灌注桩、挖孔灌注桩以及沉管灌注桩等，且比较而言钻孔灌注桩具有更大的应用优势，不仅能够良好适应不同地理环境，并且施工难度低，受外界因素影响小，且不会对周边环境产生干扰。现在很多桥梁工程均选择用钻孔灌注桩技术施工，基于桥梁结构的复杂性，必须要提前完成施工方案的编制，结合地质勘察报告对施工工艺进行调整和优化，确保每道工序均可以顺利落实。同时，还要制定完善的管理制度，来对施工人员行为进行约束，减少各种不规范行为，从根源来杜绝问题出现的可能。

二、钻孔灌注桩施工技术优势

1.抗震性好

应用钻孔灌注桩技术进行施工，可以提高市政桥梁基础的稳定性以及抗震性，更有效的抵抗外部作用力影响，减少沉降甚至坍塌等问题的发生。正式施工时可以将其与地基施工作业进行联合分析，确定施工技术控制要点，以此来提高地基结构的整体性与承载力。并且，通过钻孔灌注柱施工后，可以对地质土性能进行改良，提高土层与上层桥梁基础结构之间的结合效果，降低地下水等因素对地基性能的影响，保证基础结构可以为上层桥梁结构提供可靠的承载力，提高工程整体稳定性。

2.成本低

在长久应用中，钻孔灌注桩技术已经积累了大量的经验，并且基于其自身具有的特点，可以被良好的应用到各类工程中。对比其他类型的灌注桩技术，钻孔灌注桩在实际应用中不仅操作难度低，施工工艺简单，且对机械设备的要求较低，各项目产生的费用也比较低，具有较大的经济优势。尤其是面对大型桥梁基础工程时，可以保证较快的施工效率，在短时间内完成各项作业，缩短工期的同时也可以减少一定程度的时间成本。并且，工程建成后出现质量问题的可能性小，后期所需投入的维护资金也比较少。

3.适应性

选择钻孔灌注桩技术对市政桥梁基础工程进行施工时，可以最大程度上排除地理以及气候环境对施工作业的影响，可以根据工程所处现场实际情况来编制施工方案，整个施工作业灵活性非常高。正是其所具有的良好适应性，可以被广泛的应用到工程建设中，并且以较少的成本来获得较高的施工质量。

三、钻孔灌注桩施工常见问题

1.孔壁坍塌

孔壁坍塌在钻孔灌注桩施工中比较常见，对基础质量产生的影响也比较明显，严重的甚至会直接导致后续工序无法正常进行，而延误工期。总结以往经验，可确定此类问题发生原因主要为护壁泥浆比重不足、护筒埋设以及成孔速度过快等，并且未及时发现问题隐患，最终造成塌孔。为避免此类问题的发生，需要提前做好预防工作，按照专业规范进行充分的准备工作，对泥浆质量进行控制和检查，确定胶体率可以达到施工标准。另外，为降低地下水对钻孔质量的影响，如果现场地下水位比较高，可以适当提高护筒埋设位置。同时，兼顾钻孔速度，全程保持匀速钻进，对于特殊地质环境可以适当降低成孔速度，尤其是在遇到石块等问题后，要减缓钻进速度，将石块等阻挡物击碎后继续进行。如果在钻进过程中发现塌孔问题，需要立即停止钻进，并确定问题发生部位，对其进行回填修补处理，如果问题比较严重可以全部回填，待沉降密实后再次进行钻孔。

2.护筒冒水

护筒冒水问题的发生，主要是因为护筒埋设作业操作不规范，施工人员缺乏专业经验，未按照要求进行填土与夯实，最终密实度不达标。针对此类问题特点，在施工时需要重点做好各细节控制，保证每个环节均严格按照专业规程进行，并安排专业人员现场监督，避免钻头起落与護筒发生触碰。对四周进行粘土回填和分层夯实，选择适当高度开孔，控制护筒内水头高度在1.0～1.5m之间。一旦出现护筒外壁冒水问题，要立即停止钻孔，并用粘土对四周部位进行填埋压实，确认无偏移或沉降问题，否则需要重新定位安装。

3.钻孔偏斜

钻孔前未对钻机设备进行检查，存在严重磨损、钻头松动或者钻杆弯曲等问题，影响钻孔质量。如果钻孔偏斜，对影响后续施工质量，出了检查不当外，如果现场平整度低以及软硬不均，地面会因为无法满足支架稳定支撑要求，出现不均匀沉降问题，影响钻杆垂直度，最终造成钻孔偏斜。应提前对场地进行夯实平整处理，设置枕木保证钻机与地面保持水平，为支架提供充足的支撑力，避免不均匀沉降问题的发生。对于已经出现偏西的钻孔，可以将钻头提起，然后反复扫钻几次，将硬土全部削除进行纠正。对于无法纠正的钻孔，则应利用粘土对钻孔进行回填，等到沉积密实后再次钻进。

四、钻孔灌注桩施工技术要点

1.前期准备

为排除各项因素的影响，提高技术实施规范性，需要在正式施工前做好充分的准备工作。以以往经验作为依据，确定施工要求与控制要点，根据施工需求来提前准备好材料以及设备，进场时要进行严格验收和检查，确认数量、型号以及质量无误后按照规定放置在准备好的场地，并落实防潮防淋处理，避免外部因素对材料设备性能产生的影响，而无法满足施工要求。另外，还要重视施工方案的编制与会审，由所有参与单位进行图纸会审，对比现场确定存在的不合理内容，并行调整，将其作为所有施工作业的技术指导。组织施工与管理人员进行图纸学习，掌握设计意图和技术要点，主动对自身行为进行约束，减少人为原因产生的质量问题。同时，面对市政桥梁工程施工环境的特殊性，除了要做好施工技术与质量的控制外，还需要兼顾施工安全要求，制定完善的安全管理条例，以及应急预案，可以第一时间发现异常问题并处理，减少安全以及质量问题的发生，为钻孔灌注桩施工作业的顺利进行打好基础。

2.埋设护筒

为保证护筒埋设质量达到专业标准，应提前做好泥浆制备工作，避免因配比不合理或者用量不足等造成桩底沉渣上浮，而降低地基与桩间的连接可靠性。一般在制备泥浆时可以选择应用粘土、水以及添加剂，以粘土为例进行分析，可以在配制时直接将粘土打碎，然后加水与添加剂进行充分搅拌，可以缩短搅拌时间。在确定泥浆质量达标后，便可进行护筒埋设施工，要求与桩径相比，护筒内径应大于20～40cm左右。并在护筒上端设置溢浆口，在上中下三个部位设置加劲肋，以此来提高护筒稳定性，避免在后期作业中出现位移以及偏斜等问题。基于实践经验，埋设时最佳位置应保证护筒中心线与桩中心线相重合，偏差要控制在50mm以内。在完成所有埋设工作后，要对护筒进行回填，并夯实验收，确定达到设计要求。尤其是市政桥梁基础工程，因为需要涉水作业，还应保证护筒高度超出水面至少1～2m，便于后续作业的展开。

3.钻孔清孔

钻孔作为施工关键环节，如果其出现问题，必定会对整个工程施工最终效果产生影响。为排除钻机沉降、位移等问题的发生，需要在钻机就位后设置枕木、垫板，将钻机放置于上方，保持与地面水平，尤其是市政桥梁工程大部分地质承载力较低，此种方式处理后来提高基础对钻机的承载力。正式钻进时要合理控制钻孔速度，结合孔径大小作业，且全程要避免与护筒产生碰撞，以免造成护筒歪斜。另外，还要做好打桩顺序控制，一般可以按照从中间到两边的方式打桩，或者是由一侧向量一侧逐渐打桩等，可以根据现场情况灵活选择。钻孔完成后检查其质量，确认无误后进行清孔，将底部存在的残渣全部清除，并控制桩内水位在地下水位以上1.0～1.5m。常见的清孔方式如掏渣清孔，即向钻孔内引入掏渣筒，将内存留残渣全部清除干净; 抽浆式清孔，即利用空气吸泥机促使孔内形成泥浆与空气的混合物，然后将泥浆、钻渣全部清除，直到孔内水变为清澈为止。

4.钢筋笼安装

一般可选择现场制作钢筋笼，但是要保证所选制作钢筋笼的钢筋质量达标，不得存在锈蚀、裂缝等质量问题。且为降低施工难度，应尽量缩短制作与安装位置间的间距，以免长距离运输造成钢筋笼变形，影响安装施工效果。制作绑扎时需要以设计图纸为依据，对钢筋尺寸、用量进行精确控制，尤其是要做好焊接作业管理，确定焊缝质量达标。一般在绑扎完成后，需要在钢筋笼周围距离2m位置设置保护层定位钢筋，以点焊的方式处理，对保护层钢筋和主筋进行可靠处理。在完成全部制作后，将钢筋量吊运到带安装部位，对准桩孔位置垂直下落安装，避免与孔壁产生触碰，且尽量将钢筋笼长度控制在12m以内，降低施工难度。另外，当钢筋笼下放到孔口位置后，应对其进行临时固定，确定其处于桩基中心位置，确定固定稳定后便可进行后续钢筋笼拼接、焊接作业。

5.灌注混凝土

水下混凝土灌注为最后一个施工阶段，可以选择应用直升导管法施工，先完成首批混凝土浇筑，要求保证浇筑量充足，提前进行精确计算，具有足够大的冲击能量，可以促使导管内的泥浆全部排出，并对孔底沉渣进行置换，保证导管下口部位埋入到混凝土内1m以内，但是要避免造成堵塞。这样在制作漏斗时，需要以首批混凝土灌注数量为依据，在其下端设置翻转式闸阀，能够在灌注时自动打开将混凝土注入孔底，排开存在的泥浆与沉渣，短时间内将导管下口埋住，完成首批混凝土灌注。另外，整个过程中还要避免钢筋笼上浮，因此在混凝土顶面与钢筋笼底部接近时，要适当降低灌注速度，待埋深达到4m后，方可恢复到正常灌注速度。随着灌注混凝土量的增多，要提拉导管，使其在混凝土内的埋深保持在一个稳定数值，避免孔内混凝土增多造成堵塞，影响后期浇筑作业。在导管提升到法兰接头露出孔口一定高度后，可以拆除1～2节导管，且要保证拆除过程快速，中间停滞时间控制在15min以内。对于拆除后的导管，需要将其清洗干净，然后按照要求保存。

结束语

对于市政橋梁工程而言，在对其基础结构进行施工时，可以选择的施工技术比较多。但是综合比较而言，钻孔灌注桩技术具有更大的应用优势。它不仅能够根据现场环境与施工要求灵活设计施工方案，而且可以良好适应施工现场环境，排除各项因素对施工作业的干扰，在降低作业难度的同时，保证达到设计标准，提高工程施工综合效果。应总结以往经验，来对施工过程进行指导，争取从根本上来减少各类质量隐患的发生。

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