高速铁路桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术及质量控制要点分析

何珊珊

摘要：钻孔灌注桩在高铁桥梁结构施工中较为常见，对高铁桥梁的钻孔灌注桩施工技术和质量控制两个方面展开探讨，阐述其工作要点。

关键词：高铁桥梁;钻孔灌注桩;质量控制

1桩基及钻孔灌注桩施工技术简介

高速铁路桥梁所具有的特点如下：①以高架桥梁的桩基为主，且采用混凝土材质。高速铁路桥梁一般分为低谷桥梁、高架桥梁以及特殊结构的桥梁三种结构形式，每一种结构的桩基构造都是很重要的，但整体上仍以高架桥的桩基构造为主，且在建造桥梁时一般采用混凝土材质，加强上身桥梁的刚度以及强度，增强桥梁的稳定性，提升抗压能力，保证高速铁路的安全。混凝土有好几种分类，例如高强度混凝土、轻质混凝土和流动性混凝土等，每种混凝土都有不同的作用，要根据不同的情况采用不一样的混凝土材质，以保证高速铁路的质量。②桥梁数量多，且跨度较大，桩基工作难度系数大。由于地理条件的限制，往往需要建造很多的桥梁以保证高速铁路的正常通行，例如日本高速铁路线路铁路总长3000km，桥梁就占到46%;我国京沪高速铁路总长1318km，桥梁数量占到61%。而且在建造桥梁时，桥梁的跨度较大，这无疑加大了高速铁路桥梁桩基建设的难度系数。既要减少用地，也要保证施工质量。在挑战高速铁路的跨度时，很多国家还是很谨慎的。

钻孔灌注桩施工指的是：利用机械钻孔的方式按照设计要求在指定位置形成一定尺寸和深度的桩孔，然后灌入泥浆保护孔壁，经过泥浆循环排除所有残渣后，放置钢筋笼并灌注混凝土，混凝土凝固之后就得到了桩基。该施工技术的特点如下：①应用范围广泛，适用于各种地质条件下的桩基施工;②施工流程简便快捷，可以有效提升施工进度;③稳定性好，成本低。随着钻孔灌注桩施工技术的不断成熟，其已被广泛应用到各类铁路桥梁施工过程中。

2钻孔灌注桩施工技术分析

2.1护筒的埋设

本工程采用钢护筒，原材料选用厚度为1.0cm 的钢板，直径大于桩径30cm，考虑东北地区春季冻土融化和雨季基础软化，加长护筒长度，按2.5m设置。利用挖埋下沉的方法将钢护筒安装至设计标高位置，护筒周围夯填密实，护筒顶端超出地面部分30cm，桩体倾斜度偏差控制≤1%。护筒埋设无误后，则用十字护桩拉出十字线，复测护筒中心（所用装置为铅锤），对其质量情况做出判断，灵活调整。

2.2泥浆的制备

泥浆的制备至关重要，本工程采用膨润土加烧碱、聚丙烯酰制备，待泥漿制备完成，检测泥浆性能指标合格后，采用泵送入孔;泥浆制备和钻孔阶段要加强浆液质量的检测与控制，以便充分发挥出泥浆的护壁性能优势。

此外，在两个承台间开挖泥浆池，泥浆池外周用沙袋堆码成型，并设置安全防护栏杆;在桩位处开挖沟槽（尺寸按照深度1m、宽度1.3m加以控制）﹐泥浆在沟槽内循环使用。本工程在泥浆池底部铺设塑料油布，防止泥浆中水分过快渗入地下。

2.3钻进成孔

2.3.1钻机就位

安装钻机时要求底部垫平，稳定牢固，不得产生位移和沉陷。调整钻头的姿态，钻头与护筒中心偏差不得>50mm，再缓慢放入孔内，调节钻杆，使其满足垂直度要求。

本工程大部分桩长约30m，底层为花岗岩，考虑地质情况﹐采用大功率的FXZ-350车载反循环钻机。在成孔过程中，分阶段依次开展各项工作。首先，利用钻头回转，依靠设置在钻头底部的斗齿切削作用，有效破碎土样，与此同时施加适当的压力，将破碎的土体融入到泥浆内，通过钻机顶部的泥浆泵，将破碎土体抽入泥浆池中，按照此方法循环施工，直至钻进至设计深度位置为止。在钻进过程中，应避免钻进速度过快造成塌孔。

钻孔期间密切关注土层的特性，遇土层性质变化时，及时在泥浆泵出浆口处捞取渣样，做好标记，检测后确定岩土体的实际特性，完整记录数据，并将其与地质剖面图做对比分析，判断两者是否具有一致性。

随钻孔施工进程的推进，待其距离设计标高约lm时，加强对钻进速度和实际深度的检测与控制，可适度减小钻进速度，提高钻进作业的精细化水平，避免超钻。待钻进至设计标高位置后，对钻孔质量做详细的检查，包含孔位、孔径、孔深等，先自检再由监理方加强检验，确保无误。

2.3.2清孔

经检查后，若钻孔质量满足设计要求，则利用抽浆换浆法清孔。钻头适当向上提起，距孔底10 ～15cm时停止，以慢速的状态转动钻头，反循环以便向孔外排出钻渣，期间及时向孔内补充浆液，目的在于调控孔内水位，使其始终高出地下水水面1.5～2.Om，用于维持钻孔的稳定性，以防塌孔。清孔期间及时检测出浆口的泥浆，若其比重≤1.1%，黏度17～20s，胶体率<95%且含砂率≤2%，则可以结束清孔作业。按前述方法清孔后，检测孔内沉渣厚度。实测结果满足要求后，有序拆除钻机钻杆，准备下放钢筋笼。

2.3.3钻孔施工各阶段的注意事项

在钻孔施工前先做好准备工作，例如钻机精准就位、钻杆姿态的调整等，为后续的正式钻孔创设基础条件。钻孔施工期间，各员工在自身岗位处参与相应工作，未经许可不得擅自离岗，当班结束后，对孔口处采取遮盖措施，起到防护的作用，避免外部杂物进入孔内而加大沉渣厚度或是损伤孔壁;钻进期间，操作人员密切关注设备的运行状态，控制钻进速度，若有异常随即暂停钻进，分析原因并采取处理措施。钻孔施工后，用抽浆换浆法清理沉渣，要求排出的泥浆满足前述所提的各项指标要求，同时孔内沉渣厚度得到有效的控制1。

2.4钢筋笼的制作与吊装

2.4.1钢筋笼的制作

本工程在钢筋加工场内，采用滚笼焊机方式制作钢筋笼，以保证钢筋笼加工质量。主筋采用搭接焊的连接方法，同一垂直断面杜绝同时存在2个焊接头。考虑到吊装、运输期间钢筋笼的稳定性要求，采取加强措施，即在两端和中间部位增设剪刀撑，通过此类装置的应用提高其刚度。在钢筋笼的外侧按照每2m设4个标准配套混凝土圆形垫块，该部分材料的强度与桩身一致。

2.4.2钢筋笼的吊装

钢筋笼制作成型后做质量检查，满足要求则用加长平板车运至现场用于吊装。以吊车为主要作业装置，人工辅助调整。将钢筋笼吊起后，使其呈竖直的状态，若有变形现象则加以调整，随后将其缓慢下放至孔内。在下放过程中视实际进度及时拆除预先设置的内撑结构，最终将钢筋笼稳定置于指定位置。此后取⒉根钢筋，对钢筋笼做接长处理，使其可稳定在护筒上，检测钢筋笼并调整位置，使其恰好处于孔位的中心区域，实现钢筋笼的精准就位。

3结语

随着我国社会主义经济的蓬勃发展，铁路桥梁的建设也如火如荼地进行，钻孔灌注桩施工技术的标准也会越来越高，为了满足经济发展的需要以及整个社会对交通系统的要求，高速铁路桥梁的桩基施工技术必须不断开拓创新，积极学习外国的先进技术，引进先进的科学设备，提高高速铁路桥梁桩基建设的质量，促进我国的现代化交通建设更好更快的发展，缓解我国的交通压力。

参考文献：

[1]梁杰权.浅谈桥梁工程中钻孔灌注桩的成桩质量控制[门.中国新技术新产品，2014（10）：38～39.

[2]李恒太.复杂地质条件下钻孔灌注桩钻孔技术研究[J.工程质量，2014（1）：78～79.