钻孔灌注桩技术在路桥施工中的应用探讨

2021-03-31方晨宁

居业 2021年12期

方晨宁

(中国水利水电第十六局工程有限公司，福建福州 350000)

1 工程概况

此项目是哈萨克斯坦欧中通道希江公路2标段项目，总长为40.777km，起点位置距江布尔州与南哈州交界处有40km，终点位置离希姆肯特约有16km。此项目要求在原有的道路基础实施拓宽，对少量采取改线处理。新建的道路是双向式四车道，基本的宽度是27.5m；砼路面的等级是B35和Btb4.4，超过现有哈五标高有一等级。此标段中共存在11座桥梁，其中2座是跨主路桥、9座是天桥与立交桥；在本标段中，路基土方的工程量方面，土方开挖有1 469 238m3，土方的回填有1 034 995m3；本标段内新建的涵洞有42道；工期是730d，质保期是730d。

2 钻孔灌注桩技术在路桥施工中的应用要点

2.1 施工准备工作

对灌注桩施工前，要先做好准备工作，为后续的施工活动开展提供良好的条件。施工准备中，要注重对场地的杂物以及垃圾等有效清理，保持施工现场的良好整洁性。同时，要对场地内坑洼地带实施整平，便于钻孔机械在工作中能够处在稳定的状态，提供工作的质量与效率，还要做好临时性施工用地的搭建，对钢筋材料以及机械的设备等物资合理存放。另外，要做好对钻孔钻机的选择，确保机械设备的性能，且一定要对此工程场地内地质情况、施工项目的方案、水位实情和经济性方面实施综合性的考虑。在通过全面和深入分析后，对此工程选择钻机的型号为JKD型挤扩式，同时考虑此机械设备结构和功能方面没有关于误差控制的部分，则在施工中就要以扶正器来对施工误差实现控制，且对钻孔要严格进行设置，让它和地面呈现90°直角的状态，且要求钻孔的设置误差不超过2cm。

2.2 钻孔机的安装以及定位操作

对钻孔机实施安装以及定位期间，为了确保和桩位实现一致性，保证钻孔机具有良好稳定性，往往采用桩位的中心点和钻孔机的中心点强化安装，并采取科学的安装法，促进钻孔机得到准确安装。如果钻孔机在工作的状态，可对钻孔机的附近地理环境和钻孔机动力充分结合，准确安装钻孔机，且通过千斤顶对机架顶至要求位置后，再以测量方式实现准确的定位。同时，可以在相同的水平线上采用钻杆和钻头固定、防重滑轮等方式，对钻机位置准确性实现进一步的提升。此期间需要尤其注意对钻孔机位置的偏差程度严格控制，要求最大时不得大于2 cm，对桩位准确定位后，以适量枕木对钻机横梁垫平处理，确保钻机具有良好稳定性，最后对钻机轴线上进行缆风绳的设置，至此完成钻孔机的安装与定位工作[1]。

2.3 钢护筒的埋设

在钻机钻到某一深度时，往往会受到地下的静水压力因素影响，会使孔壁土逐渐陷入到孔内。钻孔施工期间为了保证孔壁具有良好坚固性，为后续顺利施工提供保障，就需要进行钢护筒的埋设，实现其坚固性以及密封性的提升。要求钢护筒的内径要超过钻孔的直径，对护筒进行埋设时，要确保它和地面具有良好垂直度，一定要避免发生倾斜现象；通过完成钢护筒的设置后，不仅实现对孔壁塌陷情况有效控制，且能够对钻孔的具体位置达到良好固定效果，让其和地表水达到隔离效果。但施工中，对钢护筒的埋设要满足具体的要求，即埋设要超过地层1.5m的深度，且顶端位置还要超出地面有0.3m的高度，同时做好溢浆口合理设置。出于钻孔的精确度考虑以及误差控制要求，对桩基础和护筒处理中，要将它们保持在同一个直线上。

2.4 泥浆的制备

南哈萨克斯坦州位于半沙漠地区。它的河流是阿婆拉尔斯克海盆地集水区的一部分(主要河流是锡尔河)。该地区的东部是平原，而山脉是突出的中心州。平原是冲积的第三纪和第四纪沉积物和沙漠砂堆积。

在此桥梁工程的施工中，要在含水层内对泥浆进行制备，施工中要通过泥浆护臂的工艺开展作业。在对泥浆制备时，要对制备的质量严格控制，对水和土的比例、泥浆的浓度等合理控制，且适量添加高质的膨胀土，能够对钻头钻孔的效率提升，实现对泥浆护壁作用充分发挥。

2.5 钻孔和清孔处理

对灌注桩开展施工期间，钻孔施工是关键性的环节。为了使后续施工活动可以有序和稳定开展，要求钻孔的孔径以及孔深等都要严格按照设计标准实施；为了便于钻机可以精确与稳定实施钻进，在施工前一定要做好钻机的参数分析和校核，且钻孔初期要求速度要平稳、不可太快，在钻机钻进的方向准确且力度均匀时，方可实施钻进速度的增加。在钻进时，要做好钢护筒的保护工作，控制好钻机的钻进方向，避免因为偏斜而对钢护筒产生破坏。往往受到复杂地质因素影响，表层的土壤内掺杂有硬质的卵石，且沿道路线形的地质形态为砂壤土、壤土、卵石、岩质地面等冲积物，所以要对钻进冲程适当增加；同时钻孔作业期间的技术人员要做好对相关数据的全面和准确记录，便于对钻机的钻进参数实现优化和调整处理。钻机在每钻进有3m的距离，要对钻机的倾斜度实施一次检查和校正；此过程还要对钻孔的残渣及时进行处理，防止它会对钻机钻孔的稳定性以及精确性产生影响。在实施清孔处理中，要对孔内水头实时关注和管控，防止出现塌孔的现象；通过捞渣法或者换浆法实施清孔后，在孔底存在沉淀，要求摩擦桩不超过30cm，要求柱桩要比设计规定小，泥浆的相对密度要在1.05～1.2范围，泥浆的粘度要于16Pa°/s～22Pa°/s间，且含砂率要在4%内。

2.6 钢筋笼的制作与下放

在对钢筋笼制作时，一定要做好对钢筋笼质量的全面检查与控制，必须要在质量验收的部门完成检查验收且满足要求后才能够使用；在钢筋笼的输送中要避免遭受损坏，因此要加强对钢筋笼的输送保护。因为钢筋笼设计制作的场地与实际施工地具有较远的距离，在输送期间可能会发生质量变形或者弯曲等现象，因此一定要确保钢筋笼能够稳定运输，避免发生质量问题。在完成清孔工作后，要对钢筋笼做好放置，且不要放置在较硬场地区域内；为了实现对钻孔的灌注桩有效保护，要增加其保护层的厚度，还要把在箍筋内进行混预制凝土块的套置，对钢筋笼摆放时，要严格控制其斜度，避免钢筋笼出现倾斜、摆动或者松动等情况。在下放中主要采取吊筋固定的安装方法。

2.7 混凝土的浇筑

在混凝土的浇筑中，对混凝土的混合比率需要和具体的工程情况结合而确定，确保混合比例的科学性；要求水泥的初凝时间在2.5h内，混凝的等级要超过42.5MPa ，混合物和易性要良好，防止其在运输期间出现离析或者泌水等现象。在灌注混凝土时，混凝土的坍塌度要在180mm～220mm间保持，让其具有良好流动性。若在水下对混凝土浇筑时，要先对导管的闭水特性实施测试，并通过导管法连续性灌注；此过程钢筋的骨架可能会出现上浮，因此在混凝土的顶面和钢筋骨架的底部距离1m位置处，要对混凝土的灌注速度适当减缓，等到混凝土的顶面和钢筋骨架的底部距离超出4m，可以对混凝土的灌注速度适当增大。

2.8 灌注后的处理和检查

在完成灌注工作后，相关施工人员需要做好对桩体养护的工作，特别是对钻孔的灌注桩实施洒水和保温，并对桩头进行处理，保证钻孔的灌注桩具有良好质量。对桩体的养护，一般要求时间超过一周。另外，完成施工后要做好反复检查和核对。此项工作是此技术使用中最后的环节，对保障施工质量具有重要作用。完成全部的施工后，要对所有环节施工情况实施反复检查与核对处理，看地基桩成桩的质量是否满足要求，对施工中问题及时发现和处理，避免地基桩存在不稳定等因素而对工程质量产生影响。