路桥施工中钻孔灌注桩施工技术的应用

凌 源

（中铁十九局集团第三工程有限公司，辽宁沈阳 110122）

1 工程概况

某铁路工程主线路长616.81 km，其中陕西省地段路线163.31 km，甘肃省地段路线271.75 km，宁夏自治区地段路线181.75 km，该条线路的车站共设20 个站点，包括起始站西安北站和终点站银川站，其中桥梁施工隧道长394.116 km，特大、大中桥共247.403 km/209 座，隧道占146.711 km/33 座，桥梁隧道总长394.285 km，桥隧比63.8%。

2 钻孔灌注桩技术特点

钻孔灌注桩技术的特点主要是施工噪声小、施工过程简单，桩体直径较大。近年来，将钻孔灌注桩技术实际应用到桥梁施工过程中，明显提高了特殊地形的桥梁地基承载力[1]。和其他桩基础技术相比，钻孔灌注桩技术施工操作较为简单，只要严格按照标注合理使用机械设备展开工作，就可以保障施工质量。同时钻孔灌注桩技术施工时噪声较小，不会对周围居民正常生活造成很大影响。

3 钻孔灌注桩技术的实际应用

3.1 桩孔位置的测量

建设单位在进行钻孔灌注工作前要做好准备工作，将桩位的长度以及具体位置按照设计图纸要求进行标记，要在桩位中心位置设置标志桩标记，为桩位能顺利归位到准确位置，需要对标志桩周围标记点以及检测防护桩位置进行确认。结合施工现场的实际情况和工程设计标准，使用合适的钻孔机械设备，并按照要求对将其进行调试安装，确保钻桩机正常使用，不会影响施工进度。

3.2 选用泥浆及高性能混凝土

在进行钻孔灌注桩施工时，使用材料主要为泥浆，因此必须在施工过程中选用高质量的泥浆展开施工建设。泥浆的作用主要是进行桩体建筑以及保护孔壁。在前期选取泥浆材料时，要充分考虑施工状况，在满足设计标准的基础上，按照要求进行合理配比，保证高质量的完成钻孔灌注工作[2]。

配制高性能混凝土的关键在于选取合适的原材料，要求选择标号大于42.5 MPa 的低碱硅酸盐水泥，切忌使用普通水泥；要求细骨料满足质地硬、级别强的人工砂，细骨料的含泥量小于1.6%，细度模数控制在1.4～3.7，禁止出现细骨料内部存在成型的泥块；要求粗骨料满足质地强、抗压强度和混凝土强度比例大于1.5，其中针片状颗粒的含量小于5.2%，含泥量小于1%。为了避免在运输过程中对骨料质量造成损伤，通常会利用分级输送、分级测量的方式，同时购买反击式破碎机、筛选机和洗砂机等设备加强骨料的深度清洁。

3.3 钻孔

桥梁施工的稳定性与钻孔质量有直接的关系，钻孔工作开始前先要根据桥梁的实际情况选用合适的钻孔方式以及钻头，不同性质结构的桥梁有不同的钻孔方式[3]。如果地理基础土质较为松软，选择的钻头冲击力度就应该适当减小，钻孔速度也应减慢，以保证钻孔质量符合规定标准；如果地基土质较硬，应在规定范围内选择冲击力度大、速度快的钻孔方式完成施工；如果在钻孔开始前发现有岩石出现，应先进行碎石，并在之后的钻孔过程中保护好钻头，避免损坏机械设备，从而影响工期。本项目钻孔施工使用水泥土挤密桩机、循环钻机、长螺旋钻机（CFG）、柱锤冲扩桩机、冲击（重型）压路机，设备类型的选取应严格遵循工程规范原则，保障材料的有效使用，以及设备的高效运行。

3.4 清孔

清孔过程需要使用专业机械设备高速搅拌孔底的泥浆残渣，使泥浆脱离孔底，随着快速流动的砂浆清理出来。使用挖掘机进行孔道清除，当挖至距离孔底残渣的厚度小于4 cm 时停止对孔底的清理工作，随后进行钢筋笼的安装。钢筋笼安装完成后，借助合适的导管进行二次清孔。

3.5 制作注浆管

与其他工序相比，注浆施工是难度系数较高的施工环节，施工过程也较为繁琐。首先要制作并安装完成注浆管，选用的钢管材料和注浆管长度需根据现场施工情况和地理环境决定，注浆管一般使用无缝焊接管和镀锌管。管材使用焊接连接或钢筋笼加劲筋绑扎固定。

3.6 灌注桩注浆施工

钻孔灌注桩施工一般是在水底完成桩体的混凝土浇筑和成型工作，无法实时监控到灌注的工程进度。因此只能通过使用精准度较高的设备分析判断以保证灌注桩体工程质量。为保证灌注泥浆均匀分布在桩孔内并达到一定密度，需要施工人员严格按照施工标准选用合适的机械设备进行操作，特别注意洒水车的选择，一定要满足工程需求，同时要计算好混凝土的浇筑量。为保证混凝土灌注桩体在成型稳固后密度能达到标准，需严格控制混凝土配制比例并同时制作试块，根据试块成型程度对桩体稳固性进行判断。在灌注过程中应控制好导管距离和孔底的间隔距离，随时对距离进行调节控制，保证混凝土浇筑均匀。一旦开始灌注作业，至少保持连续7 h 不间断完成混凝土灌注工作。

3.7 灌注桩体养护工作

混凝土灌注工作完成后，要做好桩体的保养护理。为确保桥梁工程质量，要做好桩头的清理工作，对于桩体做好及时洒水、保温工作。根据以往的工程实践，灌注桩体保养护理工作至少要维持半个月左右。

4 工程重点难点及对应策略

4.1 路基工程

路基工后沉降分析与控制：①对路基重要路段的地质状况进行全方位检测，在满足土工结构要求的基础上展开路堤填筑工序，并在施工过程中购置大型自动化振动压路机；②过渡地段的施工要严格依据施工标准和流程操作；③对低矮处路基进行承载力检测；④软土地基和特殊路段的地基施工，首先要进行基底处理，之后再展开路基填筑施工；⑤施工结束后立即进行路面沉降评测工作；⑥与科研院所合作，研究路基工后沉降分析与控制措施；⑦创建专业的变形监测部门，并配有经验丰富的技术人员和性能可靠的机械设备，保障变形监测工作的高效性和准确性。

4.2 桥梁工程

空心高墩施工：①翻模施工的关键有两点，一是合理控制桥墩的斜度和垂直度，二是做好桥墩顶部的浇筑工作，出现误差及时采取措施解决改善；②保证使用的施工支架和工作平台有一定的强度和刚度，并对其进行定期检查，配置相应的安全保护装置，保证施工安全；③混凝土浇筑过程避免出现间断，如因一些不可控要素造成工程间断，停止时间要控制在前层混凝土初次凝固之前，否则就要按施工缝进行处理；④施工过程中要及时做好墩身混凝土的养护。

4.3 隧道工程

软弱围岩路段的施工：①提前对该路段地质进行全面检测，并对应制定预防保护方案；②在了解施工现场的基础上，选取最佳施工技术，同时控制好循环进尺的距离，最大程度减小路段塌方的可能性；③施工要严格遵守“管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤封闭、多测量”的施工原则；④软弱围岩开挖之前，要依据设计标准做好预留；⑤初期支护施工结束后方可进行二次衬砌工序。

5 结束语

在国家经济高速发展的大背景下，交通事业取得了前所未有的进步，其中桥梁工程建设有了长足进步，钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程施工中起着非常重要的作用。随着桥梁建设水平的不断改进创新，施工简单、实用性强的钻孔灌注桩技术已经频繁应用在桥梁建设过程中。