钻孔灌注桩基础施工在桥梁工程中的应用

李存生

摘 要：本文针对钻孔灌注桩基础施工在桥梁工程中的应用，采用工程实例结合理论实践的方法，先分析了钻孔灌注桩基础施工的应用过程和要点，接着探讨了常见的问题和解决措施。分析结果表明，桥梁工程施工对基础的强度、承载力、硬度等方面有很高的要求，采用钻孔灌注桩基础施工技术，可有效满足桥梁对基础的要求，而且泥浆可回收，对周围环境中造成的污染比较小，符合绿色施工理念，值得大范围推广应用。

关键词：钻孔灌注桩基础施工;桥梁工程;护筒;钢筋笼

0 引言

钻孔灌注桩基础的施工质量直接关系到整座桥梁工程结构的稳定性、使用的安全性。而且具有很强的适应性，能够满足多种地质条件施工要求，操作简单，基础承载力高，污染小，震动小，是一种性能和技术都比较优越的基础施工技术，具有良好的推广应用价值。基于此，开展钻孔灌注桩基础施工在桥梁工程中的应用分析就显得尤为必要。

1 工程概述

某桥梁工程，总长度为241.32 m，为典型的组合梁结构，线路为双线、曲线线路，竖曲线：R=30 000，3‰的下坡。施工范围内岩土层结构为第四系全新统计人工堆积层、第四系全新统冲洪积层粉质粘土，表层为0.5 m～3.8 m普遍分布的素填土。土质条件比较送松软无法满足桥梁承载力的需求，采用钻孔灌注桩基础施工技术，有效提升了基础的承载力，保证了桥梁结构的稳定性。

2 钻孔灌注桩基础施工技术的应用过程和要点

2.1 施工前的准备

本工程基础为钻孔灌注桩基础，在桩基施工选择了CZ-22-A钢绳冲击钻机，并用优质泥浆进行护壁。在施工桥梁工程施工现场，三通一平的基础上，做好施工前的准备工作，包括桩位放线测量、制作和埋设钢护筒、制备泥浆、设置泥浆池、准备钻孔机具等，以保证后期施工中，各道工序能够高效、有序的开展。

2.2 埋设护筒

护筒在钻孔灌注桩基础施工中起着保护孔壁，保证施工质量的作用，在本工程施工中，护筒由4 m～8 m的钢板制作而成，为保证钻头能够稳定钻进，护筒的直径要比所选择的钻头直径大20 cm～40 cm，此外，为增加护筒的刚度，避免在钻孔施工中发生变形。还在护筒的上端口、下端口、中部分别设置了一道加劲肋，通过焊接的方法固定在合同外部。在护筒埋设时，底部需要埋入地下水以下1.5 m的稳定土层中，并高出地面30 cm～50 cm，护筒的高度需要满足孔内泥浆面的要求，按照设计图纸中的规定和要求进行埋设。

在合同埋设时，定位精度偏差不能超过50 mm，垂直度偏差不能超过1%，以保证钻机能够沿着桩位竖直方向钻进，护筒内部存储的树立浆液，要高于护筒底脚50 cm以上，以保护桩孔顶部土层不会因为钻头的反复上升和下降，引起塌孔问题。

2.3 開孔和成孔

在钻孔灌注桩基础施工的开孔阶段，其主要目的是造浆固壁，可在孔内加入适量的粘土，先用较低的冲程冲砸开孔。但钻孔深度达到合同刃脚下方3.0 m的范围之后，再按照地质条件的实际情况，适当加大冲程，正常造孔。如果遇到基岩层，要及时减少冲程，以免发生掉钻、卡钻问题，影响施工效率。

2.4 清孔

成孔之后要对钻孔的深度、孔径、倾斜度等进行详细检查，确认达到要求之后。及时开展清孔操作，将孔底的沉碴清理到孔外，保证钻孔深度符合设计要求，也避免沉碴对混凝土灌注质量造成的影响。在第一次清孔时，可采取抽浆法进行清孔，主要做法为一边利用钻机的泥石泵进行抽检，将孔底的泥浆、沉碴排出孔外[1]。另一边向孔内补充经泥浆净化之后的泥浆，以便将钻孔底部的杂物清理干净。

清孔是钻孔灌注桩基础施工的主要环节，对保证施工质量有非常重要的意义，为保证清孔质量，本工程要求清孔能够达到如下标准：钻孔内部排出的泥浆，用手触摸没有2 mm～3 mm的颗粒;泥浆的比重小于1.1，含砂率小于2%，且粘度在17 s～20 s之间。在水下混凝土灌注之前，需要及时开展清底操作，钻孔底部的沉碴必须清理干净。

2.5 钢筋笼制作和安装

在本工程施工中，为保证钢筋笼制作质量符合要求，并提升钢筋笼制作效率，按照设计部门对钢筋笼提出的要求，要选择钢筋笼制作经验丰富的老师傅来制作钢筋笼，并配置专业的平台和设备工具，精确定钢圈、主筋的位置，保证主筋的平直度符合要求，同截面主筋接头数量不能超过中钢筋总根数的50%[2]。螺旋箍筋可通过点焊的方法连接，箍筋需要先加工成螺旋状之后才能使用，加劲箍筋通过专用的模具制作而成，在接头焊接时可采用单面焊或者是双面焊焊接牢固，如果选择了单面焊，则焊接长度不能小于10d（d为钢筋的直径），若选择了双面焊，焊接长度不能小于5d。并做支撑筋加固钢筋笼，以免在搬运时发生变形。

在钢筋笼安装之前，需要先检查孔位质量，清孔质量，如果孔底沉碴厚度超过允许范围，还要进行二次清孔，确认各项标准都达标之后，再进行钢筋笼安装。本工程钻孔深度大，钢筋笼长度大，为提升安装效率，钢筋笼通过吊车主吊，人工辅助的方法，缓慢下放到钻孔中。在钢筋笼吊筋定位时，吊筋的长度应为孔口标高减去钢筋笼设计标高和支垫枕木的高度。在混凝土注浆过程中，孔内混凝土面积接近钢筋笼底部时，需要严格控制混凝土的灌注速度，以免灌注速度过快，引发钢筋笼上浮问题。

2.6 灌注混凝土

灌注混凝土是钻孔灌注桩基础施工的重中之重，为水下混凝土灌注的质量，本工程采用直升导管法进行水下混凝土灌注，导管直径控制在260 mm～300 mm之间，壁厚控制在3 mm之间，每节导管的长度控制在2.0 m～2.5 m之间。导管在安装之前，需要提前做拉长密闭试验，达标后才能使用[3]。

在进行第一批混凝土灌注时，灌注量需要通过计算确定，保证混凝土具有一定的冲击力了，将导管中的泥浆排出，同时保证导管下口埋入混凝土的深度始终不低于1 m。注浆应连续进行，避免中途停止，否则容易形成断桩，影响钻孔灌注桩基础施工质量。

3 常见问题和解决方法

3.1 卡钻

在钻孔灌注桩基础施工中，经常会发生卡钻问题，主要原因是钻头遇到岩石地层难以继续转动，或者设备钻进力度不同，也是会引发卡钻问题。针对这一问题，在钻孔灌注桩基础施工中需要严格控制钻进的速度，保证钻进速度的均匀性。按照地层条件及时调整钻头，减少地层变化对钻头造成的影响，从而减少卡钻问题[4]。

3.2 偏差过大

在钻孔灌注桩基础施工中偏差也是比较常见的问题，引发此问题的原因比较多，如：压力过大、下钻深度达到下岩层、施工场地平在度不足等，都是引起偏差过大的主要原因。为解决这一问题，需要保证钻孔灌注桩基础施工现场相对平整，及时调整钻架，保证钻孔系统各结构的垂直，以解决钻孔偏差问题，保证施工质量。

4 结束语

综上所述，本文采用工程实例结合理论实践的方法，分析了钻孔灌注桩基础施工在桥梁工程中的应用，分析结果表明，钻孔灌注桩基础施工具有很强的优越性，应用到桥梁工程基础施工中，可大幅度基础的质量和稳定性，更好的承载桥梁工程传来的荷载，保证施工质量。

参考文献：

[1]陈聪.桥梁钻孔灌注桩基础施工的技术难点研究[J].数字化用户，2019（48）：125.

[2]颜远超.钻孔灌注桩在高速公路桥梁施工中的应用[J].安徽建筑，2020（5）：150-151.

[3]基础钻孔灌注桩施工在桥梁施工中的应用[J].交通世界，2020（9）：82-83.

[4]金涛.桥梁工程项目中的钻孔灌注桩基础施工技术[J].公路交通科技（应用技术版），2019（7）：194-195+198.