南拒马河特大桥钻孔灌注桩基础施工技术研究

2022-04-18郭锐

交通世界 2022年9期

郭锐

（贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州贵阳 550001）

1 工程概况

K105+434.757南拒马河特大桥项目是荣乌高速公路（京台高速—京港澳高速）路段，全长2 907m。本项目中的上下桥梁结构各自为预应力混凝土小箱梁与肋板台。桥墩处以桩基础墩台为主，联合圆柱墩以及方柱墩，促使桥梁保持稳固状态。此桥梁项目包含水下施工内容。桥梁经由水面形成的投影覆盖面为50～100m，其技术指标要求具体见表1。

表1 K 105+434.757南拒马河特大桥项目技术指标

关于地质条件的调研，此区域属于大陆性季风气候，春季极少出现雷雨天气，冬季极少出现降雪天气，其中冻土层极限值为70cm。周边河道土层多以粉质黏土、细沙土为主，包含软弱地基。由于本项目建设区域处于兰沟洼蓄滞洪区，属于平原地貌，最高海拔高度为21m，地势坡度偏小。

施工人员在应用泥浆护壁钻孔灌注桩基础施工技术时，需充分结合地质特征与泥浆护壁条件，确保本项目建成后形成的桥梁结构，无论从稳定性、抗压强度、持久性还是整体质量上进行评估，均能符合桥梁项目建设标准。

2 钻孔灌注桩基础技术优势

由于本项目属于大规模桥梁项目，因此要想确保施工质量符合施工要求，还应充分考虑其工况条件，依托施工实际情况制定科学的施工计划。

2.1 适用性突出

钻孔灌注桩施工技术具备突出的适应性。在其具体施工中不易受外界因素的干扰，因此，施工人员在应用此项技术时一般不会受到施工限制。面对华北平原地区，因其桥梁地基土壤成分多以砂土为主，若选用该技术进行施工，可提高钻孔速度并减少粉尘污染，因此其适用性在华北平原地区桥梁项目中较为突出。

2.4 抗震性佳

桥梁质量常受材料质量、地基匹配度以及结构稳定性等多种因素影响。合理运用钻孔灌注桩基础施工技术，可有效强化桥梁的抗震性能。

3 钻孔灌注桩基础施工技术要点

3.1 施工准备

在K105+434.757南拒马河特大桥项目中开展泥浆护壁钻孔灌注桩基础施工工作，要做好施工准备工作。在本项目中，需在施工过程中结合预应力技术，明确钻孔灌注桩施工位置，针对定位钢筋予以加固。施工材料选用沥青混凝土材料，使用C40细石混凝土铺设桥面，在桥梁水下结构中选用高性能混凝土。至于预应力钢绞线，以直径为15.2mm，且强度在1 860MPa的钢绞线为主。

施工人员还需提前备好钻机等设备，然后确定桩位，之后对泥浆护壁钻孔施工现场存在的各种杂物进行清理，防止受施工现场条件干扰，降低施工效率[2]。

3.2 科学设置桩基声测管

在埋设护筒时，需科学设置桩基声测管，便于精准判断泥浆护壁钻孔灌注桩的施工质量是否符合施工规范的相关要求，护筒埋设高度需至少高于水面50cm。

由于该桥梁承载力要求较高，因此要均匀分布声测管，并合理设计其分布长度。针对本项目中钻孔灌注桩直径尚未达到1.5m的部分，可在桩体内设置3根声测管。而对于直径高于1.5m的钻孔灌注桩，需至少设置4根声测管[3]。

3.3 规范钻孔及清孔流程

要想充分发挥钻孔灌注桩的技术优势，应明确钻孔与清孔流程。由于该工程属于泥浆护壁钻孔施工，所以，还应防止泥浆等材料外溢的情况发生。

在应用钻孔灌注桩基础施工技术时，一般需按照下列流程进行施工：准备好材料和设备，并清理好施工场地，然后由技术员测量放样。在制作好对应的护筒，备好泥浆等材料后，在施工区域内打孔，打孔后安装钢筋笼。待钢筋笼顺利进入孔洞后浇筑混凝土，钻孔灌注桩基础施工具体流程见图1。

图1 钻孔灌注桩基础施工流程图

首先，施工人员可先行检查钻孔现场的土质分布情况以及水位高度，之后借助钻机设备对土层进行钻进，同时利用泥浆泵对水中淤泥进行排解；其次，施工人员还需在清孔后应用钢绞线制作钢筋笼。关于清孔作业，最为关键的是需要检查桩底沉渣情况，特别是淤泥量，借此增强桩端承载力。在清孔时，要求沉渣厚度不宜超出200mm。该项目中，施工人员选用气举法进行清孔，气举反循环设备中的高压风管进入水位中的深度需至少在20m以上。按照补浆在前、送风在后的顺序逐次清孔；最后，测定好清孔成果达标率后，进入到混凝土浇筑环节。

在完成清孔作业、下放钢筋笼后，还需要先行测量桩基水中沉淀层厚度，一般需在5～15cm，之后还需在桥墩桩柱施工以后，对周边已开挖区域实施修复，而且还需将预应力小箱梁部分的整体高度控制在30cm左右。基于此，施工人员在整个钻孔灌注桩施工过程中，若能始终以质量检测为核心，可提高桥梁稳定性。

3.4 严控混凝土灌注质量

在钻孔灌注桩基础施工环节，需严格控制混凝土灌注质量，以便在水中桩体施工期间能够具备良好的灌注条件。在选定高品质混凝土混合料后，将混凝土材料顺利灌注到钻孔内，促进钻孔灌注桩结构完美成型。本项目主要采用导管法对混凝土材料进行分层灌注。在具体浇筑环节，逐次完成混凝土材料供应、输送、浇筑、置入导管、埋设护筒、安装隔水栓等任务，促使灌注后水下混凝土能够达到质量标准要求，从而提高桥身稳固度。只有施工人员能够遵从本项目的建设要求，规范个人施工行为，才能确保水下混凝土浇筑环节的施工质量。其中需格外注意的是：混凝土材料并不可以直接入水浇筑。同时，还需设定好拆模标准，即混凝土材料强度高于85%时方可拆模，至少在7d后才能施加预应力，以免破坏原本浇筑面的完整性。