公路桥梁施工中钻孔灌注桩的应用与分析

毛秋娜

摘 要：钻孔灌注桩在路桥施工中具有比较明显的优点，能够减小噪音，以较低的施工成本实现良好的施工效果，因此被广泛应用。本文结合实际工程，详细分析了这项施工技术的要点，希望能够促进交通事业的进步和发展。

关键词：路桥工程;钻孔灌注桩;施工技术

中图分类号：U445.551 文献标识码：A

0 引言

近些年，我国科技水平不断增长，公路桥梁的建设力度也越来越大，加上前几年桥梁安全事故的频繁发生，其安全性也越来越被人们所关注。将钻孔灌注桩用于道路桥梁的建设中，不仅在一定程度上简化了施工工艺，使得施工简单化，还可以降低施工成本，同时，该技术应用范围广泛。众所周知，钻孔灌注桩属于隐蔽工程，很多时候被施工单位忽视掉，造成重大安全隐患。所以，在路桥工程中，应该严格控制钻孔灌注桩施工技术，规范施工操作，优化施工工序，提高施工质量，推动公路建设快速发展。

1 钻孔灌注桩施工技术的基本内涵

钻孔灌注桩施工技术目前在路桥施工阶段运用广泛且深入，它能够有效应对某些大中型路桥工程建筑，且技术应用频率相当之高。从本质上来讲，钻孔灌注桩属于桩基础施工技术中的一种，它的施工操作便捷且安全性、承受能力较强。在实施钻孔灌注桩施工技术之前，需要在施工作业现场提前通过人工配合机械设备的方式打桩孔，然后放置钢筋笼，继续灌注混凝土，令桩基础部分形成钢筋混凝土桩。如此反复就能够在路桥周围形成由若干钻孔灌注桩所组成的桩基地基基础。由于路桥施工项目经常会遭遇软土地基以及其他复杂地基成分，其地基承受力相对较差，要多利用钻孔灌注桩进行前期施工，夯实地基，为提高路桥建筑安全性奠定稳定的平台基础。

2 钻孔灌注桩施工技术的特点

首先，该技术施工噪音较小。直径和入土深度较大，最长灌注桩深度超过300 m。

其次，该技术应用桩身扩挤的方式，形成可靠的扩头桩，增强了桩体的承载力。因布桩间距较大，所以设计中不需要考虑群桩效应的影响。工程施工中可实现原地成桩，达到了优化工程施工流程的目的，且降低配筋率。

最后，在工程施工中应当充分考虑多个桩身质量的影响因素，防止工程施工中发生断桩和缩径等问题。另外，在摩擦阻力的作用下，钻孔灌注桩施工的难度会有所增加，由此也影响了工程施工的效果。而桩长布置的灵活性较强，则可以有效加强基础沉降的控制效果。

3­­­ 工程概况

施工对象为某路桥，全长为350 m，桥梁的上部施工主要采用预应力混凝土空心板的设计方案，能够使桥身的质量得到减轻，简化施工流程。在工程下部施工中，U型台为其主要结构，采用柱式桥墩的方法施工。在勘查了现场实际情况之后，发现软土地基较多，含水量较大，路基的承载力和坚固度较低，因此，决定使用钻孔灌注桩施工技术进行施工。

4 路桥施工中钻孔灌注桩技术要点分析

（1）做好前期准备工作。1）对施工现场进行全面的勘查，了解施工当地的气候特点，水文地质特点，甚至是人文特点，在了解这些基本资料的基础上，再进行钻孔灌注桩的设计，确定施工设计图。然后，依据设计图纸，勘察报告以及相关的规范标准，制定适合的施工方案，在施工方案中，要详细说明施工流程、施工工艺、质量标准、安全措施等等，并且要在实际的施工中，严格落实下去。同时制定出一套质量管理方案，安全控制方案等等，包括应急事件的处理措施等等。除此之外，还应当对所有即将进场的施工人员进行专业性培训和考核，降低由于人为因素所引发的质量及安全事故;2）严格控制材料质量，认真筛选材料供应商，做好材料质量的检验，保证所有进场的材料都符合设计及相关标准的要求，以此确保灌注桩的施工质量;3）为了保证桩位偏差在规定范围内，在钻机到位之前，应该检查护筒位置、埋设高度，保证其都符合相关要求;在钻机到位之后，应该安排专业人员对其进行检查，主要是水平和稳固情况。

（2）护筒的埋设。埋设护筒是工程施工的前期工作，其可有效提高孔壁的穩定性，避免发生塌孔问题，同时还可隔离地表水，对孔口地面具有保护作用。护筒需具有较大的强度，较强的耐用性和较好的防渗漏性能。要求护筒的内径大于桩径。采用挖坑埋设的方式设置旱地的护筒，再者，护筒的底部和四周均需填入适量的黏质土，采取分层夯实的处理方式。不仅如此，平面位置、倾斜角度和护筒连接的质量均应满足工程建设的要求。护筒中心线与桩中心线要为同一条线，平面误差不得超过50 mm，竖直线倾斜应在1%以内，且采用实测方式在干燥处定位，采用导向架完成水下定位。

（3）制备泥浆。钻孔灌注桩中使用的泥浆材料是由水、黏土、添加剂等材料按照一定比例共同制备而成的。在调配过程中，需要人员对泥浆黏稠度进行合理把控，并通过物理和化学相结合的处理方式，准确计算泥浆体积及密度，确定絮凝剂的添加量，以提高泥浆质量。另外，在搅拌过程中，当泥浆变成絮团后就沉淀静止，大约1 h之后，上清液就会出现，然后将其排放出来，填埋底池。值得注意的是，泥浆护臂在调制过程中，需要选择合适的钻孔技术，结合现场实际情况，实行合理调制;同时在钻孔施工中，应根据泥浆情况选用合适的钻头，以免钻进过程中出现卡死现象，继而阻碍钻井的正常运转，引发危险事故。

（4）钻孔。成孔是钻孔灌注桩施工中的关键，因此，施工人员必须高度重视施工的规范性，严格按照规范要求完成工序作业，避免工程施工中出现塌孔和桩孔倾斜等问题。首先，成孔施工中需采取隔孔施工技术，防止扰动周围的土体，进而产生严重的安全隐患。其次，结合地理条件、设计要求及施工设备，选择钻孔方法，加大孔位垂直度控制力度，全程监测工程进展，如发生异常，需第一时间停止施工，然后采取有效的控制措施，确保垂直误差不超过1%。再次，合理确定泥浆的配合比，同时塑性黏土与膨胀土的性能也要满足材料配制的要求。最后，加强钻孔速率控制，钻进初期需减缓钻进速度，护筒刃脚周围的岩层密实需要较长时间，而且其也需要多次冲击挤压，从而有效防止穿孔的问题。同样重要的是，钻头的型号和质量应当满足工程施工要求，如有需要，可更换钻头。

（5）清孔。清孔主要是利用泥浆在流动时所具有的动能，冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣全部清除，起到清孔与排渣作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用来看，对泥浆实施制备与清孔是确保灌注桩具有优质质量之关键环节。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标应在：黏度测定17 min～20 min，含砂率<6%;胶体率>90%等，在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性黏土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行，配合比设计。

（6）放置钢筋骨架。完成清孔工作之后，施工人员需要对钢筋笼进行准确安放，结合钻孔的位置，保证钢筋笼位置安放的准确性。如果安放位置出现偏差，需要在二次放样之后，对钢筋笼的投放位置进行定位，确保钢筋笼安放工作的顺利进行。定好钢筋笼位置之后，应以缓慢速度进行安放，避免对施工质量产生影响，降低安全事故发生的概率。安放好钢筋笼之后，需要二次清理孔洞，使钻孔的清洁性得到保障，将钻孔的清洁度维持在较高程度，当钢筋笼稳定之后，可以进行后续的混凝土浇筑施工。

（7）灌注混凝土。首先，混凝土澆筑过程中，钻探需保持连续性，无特殊情况不得出现断档。在灌注时，要注重混凝土浓度及浇筑量与实际设计要求相符，避免频繁置换影响施工质量。其次，灌注中，喷嘴与孔底要保持400 mm左右的距离，并在运行过程中反复检查，注重距离的合理性。灌注一定量混凝土后，要将导管下移100 mm～200 mm左右，增大混凝土的埋管深度，提高底部混凝土浇筑质量。再次，浇筑环节，应根据浇筑进度对导管埋设深度进行调整，加强浇筑质量和均匀性。导管内混凝土的深度要控制在1 m～3 m之间，且不得低于1 m距离。针对混凝土表面与沉管的深度，需15 min～20 min左右完成一次测量，以免影响浇筑效果。最后，浇筑过程中如果出现堵塞现象，应及时找出产生堵塞的原因，如材料使用不合理、调配比例不符等，然后采取合理措施解决堵塞问题，提高灌注桩质量。

5 钻孔灌注桩施工过程中常见的问题优化措施

（1）解决漏浆问题。在钻孔灌注桩施工过程当中，相关的施工建设人员需要对泥浆面的变化进行实时的监控。一旦出现相关漏浆的问题，施工技术人员则需要根据实际情况，采取积极的有效措施进行加以应对。首先，对泥浆的粘度计比重作出适当的调整，并做好相关的除砂工作，停止当前的钻进工作，循环泥浆进行补浆。并继续对泥浆进行实时的监控，等到泥浆液面不在下沉的时候，在进行钻孔操作作业。

（2）解决钻孔偏斜问题。在进行钻孔作业之前，施工人员需要对钻机的钻进过程进行实时的监控。对于施工作业当中，对于出现问题的环节，要立即停止施工采取相关解决措施。例如，在实际的钻进工作当中，如果出现体积较大的岩石，施工单位需要对其进行爆破，然后在进行相关的操作。当遇到倾轧的基岩的情况下，通过混凝土等操作对基岩进行填平工作，观察混凝土的变化，如果混凝土出现变干，凝固的状态则可以继续进行钻孔操作。

6 结论

在路桥工程建设期间，钻孔灌注桩技术具有比较明显的优点，能够有效提升施工效率。在实际施工时候，必须根据实际情况，对技术特点进行详细分析，正确把握施工原理，针对施工中存在的问题，做好每个步骤的施工，尤其重视细节部分的控制。同时，需要根据施工情况，加强质量防护工作，有效解决施工中存在的问题，从整体上提高路桥施工质量。

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