试论路桥工程灌注桩施工技术要点

董翔胜

【摘 要】灌注桩施工技术是路桥工程施工中的重要组成部分，本文介绍钻孔灌注桩施工技术的特点，阐述钻孔灌注桩施工工艺，分析钻孔灌注桩施工中存在的问题与防控措施，给同行以参考。

【关键词】路桥工程;钻孔灌注桩;技术

钻孔灌注桩技术的技术含量很高，整个过程是非常系统和复杂的，要对技术进行重点研究，确保钻孔灌注桩技术的专业化和规范化，保证施工质量，从而保证整个工程的质量。

1钻孔灌注桩施工技术的特点

1.1施工技术简介。钻孔灌注桩施工技术是采用不同的钻孔方法，在地层中钻出一个固定形状的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架吊入井孔中，并灌注混凝土形成桩基础的一种工艺，同于以往的锤击法施工技术，具有施工噪音小、灌注直径大、施工速度快等特点。

1.2实际运用概况。钻孔灌注桩施工技术已经在土木工程中得到越来越广泛的使用，可以适应于多种类型的工程，适应力很强，对施工条件的要求不是特别高。运用钻孔灌注桩施工技术施工时，桩的承载力直接影响着工程的质量，因此灌注的沉淀时间等因素是施工中重点控制的因素。

1.3影响施工技术因素。钻孔灌注桩施工技术会受到工程施工地的地质条件、现场管理、桩的承载力等因素的影响，施工进度以及造价等比较难以控制。

2钻孔灌注桩施工工艺

2.1干作业成孔灌注桩施工技术

干作业成孔灌注桩是利用成孔机具，在地下水位以上的土层中成桩的工艺，适用于黏土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层等土质。目前常采用螺旋钻机成孔，它是利用动力旋转钻杆，使钻头的螺旋叶片旋转削土体，土块沿螺旋叶片上升排出孔外。钻头是钻进取土的关键装置，有多种类型，常用的有锥式钻头、平底钻头、耙式钻头等，锥式钻头适用于黏性土;平底钻头适用于松散土层;耙式钻头适用于杂填土，其钻头边镶有硬质合金刀头，能将碎砖等硬块削成小颗粒，螺旋钻机成孔直径一般为300-600 mm。干作业成孔灌注桩的工艺流程为：测定桩位→钻孔→清孔→下钢筋笼→浇注混凝土。钻孔操作时要求钻杆垂直稳固、位置正确。如发现钻杆摇晃或难以钻进时，可能是遇到石块等异物，应立即停机，检查排除。钻孔时应随时清理孔口积土，遇到塌孔、缩孔等异常情况，应及时研究解决。当螺旋钻机钻至设计标高后，应在原位空转清土，以清除孔底回落虚土。钢筋笼应一次扎好，小心放人孔内，防止孔壁塌土。混凝土应连续浇筑，每次浇筑高度控制在1.5m 以内。

2.2泥浆护壁成孔灌注桩施工技术

2.2.1埋设护筒。护筒的作用主要在于防止地面水流入、维持泥浆水头、保护孔口、钻头导向和固定桩位等，因此在钻孔前需要将钢护筒埋设在桩位。钢护筒一般情况下其内径要比钻頭的直径大20cm以上，通常是用4-8mm厚的钢板制成。在桩位埋设钢护板时一般采用挖埋法，1.0m的埋设深度是猫性土的最低标准，而砂土中的最低标准是1.5m，并且在孔口处要用黏土进行密实封填。此外，泥浆面应该高出地下水平1.0m以上，筒顶要高于地面0.3-0.4m。

2.2.2护壁泥浆。泥浆具有保护孔壁、防止塌孔、保持孔内水压稳定、冷却与润滑钻头和携带土渣排出孔外等功能，在桩孔内.泥浆会依附于孔壁之上或者渗透到周围土的孔隙中，能够有效地起到避免内壁漏水的作用。在砂土中进行钻孔作业时，需要在现场专门对泥浆进行制备注入，泥浆一般是由膨润土或者高塑性黏土和水混制搅拌而成的混合物，有时还可以在其中掺人堵漏剂、增黏剂、分散剂、加重剂等掺合剂。在黏土中进行钻孔作业时，一般情况下也可以采用输入清水、钻进原土自造泥浆的方法，需要注意的是，注入的泥浆的相对密度要控制在1.1左右。而排除泥浆的相对密度要控制在1.2-1.4。

2.2.3成孔。常用的成孔机械有冲击钻机、潜水钻机和回转钻机，其中最常用的是回转钻机。因此，主要针对回转钻机成孔进行描述。根据泥浆循环方式的不同，回转钻机又可以分为正循环与反循环2种，正循环与反循环工艺。正循环工艺，高压水或者泥浆可以从空心钻杆内部注入，由底部喷出，钻下的土渣可以随着携带沿孔壁向上流动，在孔口处带出的土渣会流人沉淀池，经过沉淀池沉淀的泥浆可以被循环利用。正循环工艺通过泥浆向上的流动实现排渣，由于提升力较小的原因，被提升的土渣只占少数，孔底的沉渣还有很多。负循环工艺的泥浆带渣流动的方向正好与正循环相反，它的工作原理主要在于利用砂石泵在钻杆内形成真空致使土渣被吸出后流人沉淀池，通过沉淀池的沉淀使泥浆实现循环利用。因为主要依靠的是泵吸作用，所以相较于正循环工艺，负循环工艺的提升力很大，泥浆可以以较快的速度实现上升，因此排渣能力较大，但是负循环工艺的使用并不具有普遍性，在土质较差或者容易塌孔的土层中应慎用。

2.2.4清孔。在钻孔的高度达到设计的标准高度时，要对沉渣的厚度进行测量，并进行清孔。采用原土造浆的钻孔，一般我们用射水法进行清孔，此时要保持钻头直钻不进的状态，等到泥浆的相对密度降到1.1左右时便可停止清孔。采用制备泥浆的钻孔，一般我们采用换浆法进行清孔，就是用稀泥浆替换浓泥浆，使得孔底的沉渣被排出，等到泥浆的相对密度降到1.15-1.25时就可以停止清孔。对于剩余的沉渣厚度仍要进行控制，对端承桩要小于或等于50mm，对摩擦桩要小于或等于300mm，对摩擦端承桩和端承摩擦桩也要保证小于或者等于100mm。而那些在孔底余留的碎石或者块状卵石等杂物也要进行排出，具体方法可以是在转盘上焊烧网状钢丝绳，让钻具在原位进行转动，这时孔底余留的碎石或者块状卵石等杂物就会上升到绳网之上，再提升钻杆便可将其排除孔外。

3钻孔灌注桩施工中存在的问题

3.1孔壁容易坍塌。在土木工程建设中，施工前需在指定位置进行钻孔，为保证孔洞的坚固和尺寸的标准，需在钻孔的过程中对孔壁进行处理，对孔壁进行加固措施。由于施工过程中突出粘度和施工工艺的限制，在钻孔过程中并没有很好的进行孔壁处理，从而导致孔壁出现坍塌现象，不但影响了钻孔的尺寸，也对后期的工程产生了巨大的影响，如不及时处理，将影响钻孔灌注桩整体质量。

3.2钻孔过程尺寸偏斜。在钻孔过程中，必须按照图纸进行施工，不可私自修改尺寸和位置。对于土木工程建设中，如钻孔的尺寸和方位不准确，会直接影响建筑工程的质量，带来的后果将不可预想。所以，必须严格按照图纸的尺寸和位置进行钻孔。

3.3吊脚桩现象。在钻孔灌注桩施工过程中，对桩孔进行清理工作有利于孔的质量，保证孔底与孔壁没有残留，为混凝土灌注打好基础。但是在实际施工过程中，清孔工作优势因设备等原因导致桩孔清理不彻底，或在孔壁与孔底留有一些残土，从而影响孔壁的光洁和孔底的平整。

4钻孔灌注桩施工中问题的解决和预防

4.1对孔壁坍塌的解决和预防。通过对土木工程的钻孔灌注桩施工过程分析，通常由于泥浆的配比出现不准确，或配比过程中砂浆和水泥的比例失调，产生孔壁强度不足的问题，并引起孔壁坍塌。为避免孔壁坍塌，在施工过程中应采取有效的解决方案和预防措施，主要措施有以下几点：严格要求护壁泥浆的配比问题，避免配比不准确等现象的出现;保证钻孔的质量;对已经出现坍塌的孔进行维护和补救，对其孔底和孔壁进行清理，对孔壁进行再次加固，避免坍塌。

4.2对钻孔尺寸偏斜问题的解决和预防。在施工过程中，经常会由鉆头和钻杆连接不直或钻杆校准不当的原因，导致钻孔过程中发生尺寸偏斜，从而导致孔偏斜等现象。因此，必须对钻孔的偏斜问题采取合理的措施，并能预防孔偏斜的再次发生。主要提出以下几点措施：保证钻孔场地的清洁，对场地进行及时清理，并测量场地的水平度是否符合要求，并保证钻杆装置的垂直度;在钻孔施工时，保证钻孔的垂直度，如发现钻入硬土层或岩石层中，应及时进行更换钻头。

4.3对吊脚桩等现象的预防和解决措施。在钻孔灌注桩施工时，吊脚桩问题的出现主要在于孔壁坍塌并且混凝土浇筑控制不好，导致孔底不够平整和泥沙过量等现象。对吊脚桩问题的解决办法就是将孔底和孔壁的泥沙进行彻底的清理，掌握好混凝土浇筑的时间，控制好浇筑的质量，避免吊脚桩问题的出现，从而保证工程的质量。

总之，灌注桩施工技术对于整个工程的顺利进行有着重要作用，因此，需要施工人员提高重视程度，熟练掌握施工技术，以提高施工质量，保障施工顺利进行。

参考文献：

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（作者单位：江苏鑫通项目管理有限公司）