试论市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的要点

袁顺财

(长沙市公路桥梁建设有限责任公司，湖南 长沙 410007)

1 工程概况

本工程为某市绕城高速建设，施工道路全长4 485 m，其中一工区设计桥梁工程的钻孔灌注桩为400根，承台110座，桥墩柱117个。地面道路按照城市主干道进行设计。经过地质勘查，施工场地包括杂填土、粉土、粉砂、粉质黏土。属于轻微非自重是湿陷性黄土场地，为确保施工安全要对地基采取相应的处理措施。施工场地的整个地势相对较为平坦，属于平原区，地貌结构单一，但是施工场地周围环境相对较为复杂，不仅有农田、村民住户，还有物流仓库等。

2 钻孔灌注桩施工工艺要点

2.1 准备工作

在正式施工之前，为确保施工顺利推进需要做好一系列准备工作。(1)现场勘查，结合地质勘查报告以及施工方案，合理地安排施工。(2)明确外运土石方的运输线路和弃土位置，保留好需要回填的土石方后，将其余土石方全部运出场地。(3)结合本工程的实际情况，为避免雨季积水等问题，影响施工，需要先在施工场地周围挖掘排水沟渠和集水坑。(4)技术人员需要充分了解施工方案和图纸，并做好技术交底相关工作。(5)科学合理计划施工时所需要的设施、水电以及支护材料等，确保施工顺利进行。(6)做好施工设备、材料的租赁和采购工作，确保能够及时将其运送到施工现场，并做好相应的验收工作，必须对施工设备的出厂合格证以及设备功能等进行检查，对于材料合格证、型号、数量以及质量等进行检验，在确保设备材料合格之后，才能够进场，并做好设备的管理维护以及材料的储存管理等工作。

2.2 成孔施工

(1)测量定位放线。桩位放样测量采用坐标定点方式。首先确定好桩体中心轴线位置，将其设置为坐标基线，通过坐标法和极坐标法进行中心点的确定。在此过程中，需要使用全站仪进行测量，在实际进行测量定位放样的过程中，需要确保桩位误差在50 mm以内，高程误差在±50 mm以内。

(2)准备设备。在正式施工之前，需要将钻机安装就位，确保设备稳定、可靠，防止在施工过程中设备不稳出现位移，导致施工质量下降，同时要确保钻孔中心位置与准十字线之间准确对应。

(3)埋设护筒。本工程项目中使用的是钢护筒，厚度8 mm左右，内径比桩径大200 mm，长2～4 m。所有护筒都是在工厂加工完毕之后送到施工现场的。在埋设护筒的过程中，需要确定好护筒的中心十字线，使用吊车的时候，需要确保吊起高度能够满足护筒底标高，埋设深度要在2 m以上，护筒高出地面0.3 m。除此之外，还需要保障护筒为垂直埋设，误差要控制在1%以内，顶面中心偏差在±5 cm以内，然后才可进行打击埋设作业。

(4)钻孔工艺。合理控制钻孔速度，初步时，低挡慢速，轻压慢转，泥浆小泵量钻进；钻至护筒刃脚下1 m后，宁江大泵量中速钻进，泥浆比重控制在1.2左右；还要注意钻头不能直接插到管底，为避免钻头排水口堵塞，需要确保钻头与孔底之间的距离大于20 cm。在钻孔的过程中，需要采集地层变化位置的渣样，进行核对，若实际地质情况与工程设计中存在差异，需要研究相应解决对策，确保施工质量和施工安全。

(5)一次清孔。首先，在对原土造浆进行钻孔的过程中，当钻孔深度达到设计要求的时候，需要进行空钻，确保钻头始终保持在同一位置，进行出浆，一次保障泥浆比重，当检测后发现含砂率在2%以下的时候，则可认定一次清孔合格。其次，对于注入制备泥浆而言，可以使用换浆法进行清孔，当换出的泥浆比重低于1.1时，认为清孔合格。再次，对于桩径在1.5 m以下的灌注桩进行清孔时，沉渣厚度需要小于150 mm。最后，一次清孔完毕的标准包括以下几个要点：孔底100 mm内的泥浆，其相对密度需要在1.25以下，含砂率在2%以下，黏度在28%以下。

(6)钻孔倾斜度检查。为确保施工质量，需要对钻孔倾斜度进行检查，确保各项参数都能够符合要求，在本工程中钻孔成孔质量允许偏差如表1所示。

表1 钻孔成孔质量允许偏差

2.3 钢筋笼施工

钢筋笼施工主要包括制作和安装两个部分。(1)钢筋笼的制作，在制作钢筋笼的过程中，需要严格按照施工设计图纸以及相关要求进行，在焊接之前需要将钢筋表面清理干净。在焊接过程中，为加强主筋之间的连接牢固度，通常会使用点焊的方式进行焊接，在点焊过程中，需要注意避免对主筋造成伤害，除此之外，为确保整体结构的稳定性以及可靠性，需要确保同一个截面的焊接头数量要低于总接头的50%。本工程中使用的钢筋笼是在加工厂内进行加工制作的，通常情况下，钢筋笼采用分段制作方式，对于长度在40 m以下的钢筋，可将其分成两段进行制作，长度在40～60 m之间的钢筋需要分成三段，在每段钢筋制作完之后，使用搭接焊进行连接。(2)钢筋笼的安装，当钢筋笼抵达施工现场时，需要先对其质量、数量、规格等进行检查，确保其符合施工要求。在进行安装的过程中，为避免孔壁破损，需要将钢筋笼垂直同心安装，在安装的过程中，如果出现异常情况，使得钢筋笼无法入孔，此时，不得对钢筋外形进行调整或者改变，而是需要对其进行详细检查，找出准确问题，并对其进行调整和修改，然后再进行下孔。

2.4 浇筑导管下设

本工程中使用的是双螺纹接头导管，导管的上部需要与漏斗进行连接，然后结合实际工程中孔洞的深度，合理设计导管的长度，保障导管与孔的底端之间距离在40 cm左右即可。为进一步确保浇筑效果，在导管下设之前，还需要对导管的质量进行检查，确保导管没有漏气、漏水以及变形等问题，确保在下设的过程中，接头牢固。同时，还需要在水压为0.7～1.0 MPa的情况下，进行水密性检测和接头抗拉试验，确保导管下设质量。

2.5 二次清孔

在导管下设之后，若沉渣厚度超过标准就需要进行二次清孔，将孔中的沉渣废物清理干净，在清孔的过程中，还需要检查泥浆是否有起皮的情况。

2.6 混凝土搅拌及灌注

根据市政工程施工要求，为确保混凝土强度等级符合工程要求，选用了粒径1～20 mm的碎石，以及质量优异的中砂。此外，工程方案设计中要求混凝土水灰比需要低于0.6，因此水泥用量需要在370 kg/m3以上，混凝土含砂率控制在40%～50%之间。除上述注意事项之外，在进行混凝土灌注之前，需要对其坍落度进行检验，坍落度需要在18～22 cm之间，若坍落度不符合施工要求，就需要二次拌和，保障混凝土质量。

在进行混凝土灌注的过程中，需要对首灌量进行计算，满足导管首次埋深和填充导管底部需要。首灌量的计算公式为

V=(πD2/4)×(H1+H2)+(πd2/4)×h1

式中：V为首批混凝土灌注量，m3；D为桩孔直径，m；H1为桩孔底到导管底的距离，0.4 m；H2为导管初次埋深，m；d为导管内径，m；h1表示当桩孔内部混凝土高度达到H2时，导管内混凝土柱平衡导管外或泥浆压力所需的高度，m。

首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注，导管的埋置深度宜控制在2～6 m。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1 m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4 m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2 m以上，即可恢复正常灌注速度。

2.7 废物外运

在进行钻孔灌注桩施工的过程中，清孔或者灌注时会有大量泥浆排出，需要将排出的废弃泥浆的放置到钢制水箱当中，然后使用翻斗车将这些残渣和废物运输到距离施工场地一定距离的专用弃土场。实际施工时，排出的废弃物需要及时进行清理和外运，此外在挖掘泥浆池的过程中，为避免出现倒塌危险，还需要做好泥浆池的保护和加固，同时还需要安排专门负责泥浆池的工作人员，避免出现外漏情况，保障施工安全。

3 结束语

钻孔灌注桩施工工艺作为市政工程中的重要技术，对于保障施工质量以及工程的整体性有着重要意义。因此，在实际施工之前，需要掌握好每一个施工环节的重点内容，分析施工现场问题，并采取有效应对措施，全方位保障施工质量。相信随着对钻孔灌注桩施工工艺的深入研究，我国市政工程建设质量将会得到进一步提升。