城市道路工程中钻孔灌注桩施工技术的应用

2023-04-05刘浩杰

建材与装饰 2023年7期

关键词：护筒城市道路灌注桩

刘浩杰

（山西建设投资集团有限公司总承包公司，山西太原 030000）

0 引言

随着城镇化水平的不断提高，人们对城市道路工程的质量更加关注，城市道路的安全性和承载力变得更加重要，因此对于钻孔灌注桩施工的技术要求需要不断提高，保证道路结构具备一定的舒适性。

1 城市道路工程中钻孔灌注桩施工技术优势

城市道路工程中的钻孔灌注桩施工技术可以紧密连接地基与工程结构，根据施工设计，可以起到加固地基的作用，对地基的承载力的提高可以保障工程的抗震性，并且保证城市道路具有较高的稳定性。目前我国的钻孔灌注技术已经趋向成熟，钻孔灌注桩技术相比较于其他技术而言可以不断提高工程的经济效益，更加节约施工成本，同时该技术可以不断提高资源利用率，还可以保证施工质量。钻孔灌注施工技术可以通过增大截桩面积提高施工质量，由于城市道路会受到交通车流量与地质条件等因素的影响，需要道路工程质量具备较高的承载力，进一步保证地基的稳定性。钻孔灌注桩技术可以适应各种气候环境，在地质状况极差的条件下也可以施工，与传统受到环境和地质条件影响的施工技术相比，该技术可以在恶劣的施工条件下仍然保证施工质量。随着钻孔灌注桩施工技术的不断提高，使城市道路工程质量随之提高，施工速度也因此不断加快，保证了城市道路工程的质量。

2 城市道路工程中钻孔灌注桩施工技术

2.1 施工准备

在开展施工作业之前需要做好充分的准备工作，需要做好施工现场现场的勘察工作，对施工现场以及周围环境做好全面的调查以及处理工作，对道路之中的杂物以及积水进行及时的处理，保证施工现场道路的整洁度以及光滑度，从而保证后续的工程施工可以的顺利开展。由于施工现场的钻机设备质量较大，在对施工现场的道路表面进行清洁处理工作时，若是发现施工现场的地面存在软土层，就需要提升地面的承重能力。不仅需要保证工作的顺利开展，还需要尽可能地避免在进行清洁作业的过程中出现地面沉陷的问题发生，可以通过在软土层地面铺设钢板加强地表的承重能力解决沉陷问题的发生。

在施工前还需要对施工现场的建筑材料以及施工设备进行严格的控制，确保建筑材料的质量以及材料的保存环境，对施工设备开展全面的检查以及维修工作，保证设备的稳定运行。除此之外，还需要在施工作业开展前做好相应的测量放线工作，借助于全站仪将钢筋插入桩位的中心位置，同时还需要在周围做好相应的防护措施，避免出现位置移动或是被破坏的情况发生，为后续的工程作业提供准确的位置信息，保证工程作业的顺利开展[1]。

2.2 施工钻孔与检孔

2.2.1 埋设护筒

在完成施工前期的准备工作，就可以开展护筒埋设作业了。因为护筒埋设作业对桩位具有固定的作用，以此保证整体工程的稳定性，所以在开展埋设工作是吗，需要对水位的情况进行严格的控制，及可能地避免坍塌现象的发生。将钢制护筒作为护筒材料的首选，护筒的内部半径大约在5～10cm，护筒的个整体厚度大约在5mm，同时需要保证准桩位中心线与护筒中心线的位置保持一致，将误差控制在5cm以内，在护筒的内外部都设置好相应的防护措施，避免受到外力因素的影响导致护筒变形的情况发生。

对护筒与地下水位的间距做好控制工作，想要提升孔内的水压力，就需要调高护筒的整体高度，与此同时保证护筒的底部位置低于淤泥层，顶部高度比钻台高约30cm，采用黏土完成护筒的埋设工作[2]。

2.2.2 钻机就位

使用钻机进行工作前，需要做好充分的准备工作，主要包含施工设备的检查维护工作，在确定钻机位置之后，需要对设备的底盘、底座以及顶部位置进行全面的检查，保证设备的正常运行，不会在施工途中出现位移的现象。与此同时需要确保护筒中心以及钻头始终处于垂直状态，保证起重轮滑的中心位置与护筒的垂直状态，确保所有进行施工作业的设备都处于平稳运作的状态之中，使钻机设备就位，进而开展冲钻施工。

2.2.3 泥浆制备

因为泥浆材料会对钻孔作业的质量造成直接的影响，所以需要加强对于泥浆材料以及制备工作的控制。保证材料的选择始终符合建筑施工的要求标准，需要选择优质的黏土进行泥浆的制备工作。在开展造浆实验时，需要选择膨润土、水以及分散剂等作为制备的原材料，在进行调配作业时，需要将膨润土与水的比例控制在合理的配比范围之内，尽可能地避免出现泥浆整体的黏稠度偏低的情况出现，尽可能地将地基与桩基结合的难度降低至最小。想要有效地保证泥浆材料与胶体率可以满足施工现场的施工标准，就需要对泥浆的酸碱度进行适当的调整，以此达到对于护壁的保护效果，同时可以有效地提升钻机的工作效率。在制备泥浆时，需要对施工现场的实际地质情况进行深入的分析，对不同时期的泥浆进行测试，以此保证调试出的泥浆，是此种地质环境下最为适宜的黏稠度。在备钻桩的旁桩设置一个泥浆循环池，选择最为适宜的钻机设备，利用冲击锤开展造浆作业，并且将泥浆灌注进入孔内，因为流入孔内的泥浆主要是通过专门的泥浆沟进行流入的，所以需要对孔内泥浆沟的长度以及质量进行严格仔细地把控。除此之外，在制备泥浆的过程之中，需要避免泥浆中杂质的出现，尽可能地避免对钻孔作业的质量以及效率造成不利的影响，对于制备过程中出现的杂质进行及时的处理，灌注工作完成后需要对泥浆的制备比例进行详细的测量以及记录。需要注意的是对废弃的泥浆进行及时的处理，以此保障后续作业施工现场的清洁情况[3]。

2.2.4 施工钻孔

在开展钻孔作业前需要借助于可以进行定位的设备仪器对钻孔的位置进行准确的定位。在桩孔内放入适量的水以及黏土，保证钻机不处于空转的状态之中，同时需要借助钻头对泥浆进行搅拌，将制备好的泥浆运输到循环池之中进行灌注作业，灌注完成后将泥浆与转盘启动进行转进环节。

通过投桩机将黏土放置到护筒之中，对施工现场的土质情况制备出最佳状态的泥浆。经过一定的时间之后，采用掏渣筒将空地的钻渣全部取出，还需要将泥浆以及清水及时地填入孔内，从而保证水头的高度位置。开展钻孔作业的速度需要进行严格的控制，不可以速度过快，在钻孔过程中还需要对孔内的水位状态进行实时的观察，对于不符合标准的孔型进行及时的调整。

在停止钻孔作业时，需要将钻孔进行及时的移位，以此避免钻孔机放置在孔底时间过长，避免出现钻头被泥浆淹没的情况发生。想要保证泥浆的浓度符合施工现场的作业需求，就需要在泥浆中添加适量的沙土。

2.2.5 检孔

在进行钻孔作业的过程之中，需要利用专业的检测设备进行检测，这个设备就是检孔器。检孔器的主要作用就是对于孔的实际具体情况进行全面的了解，此种检测设备主要是由钢筋笼构成的，外围的直径会稍微大于钻孔桩。对于一些极易发生收缩反应的孔层在更换钻锤前，需要开展相应检孔工作。在钻进过程中，需要采用检孔器对新焊补的钻锥进行严格的检查，检查合格后，方可进行后续的钻进作业。当检孔器无法达到钻进时的深度时，钻孔可能出现了斜孔或是缩孔的现象发生，面对这种现象需要第一时间进行有效的控制以及管理。

2.2.6 钢筋笼制作

在制作钢筋笼的过程中，需要对钢筋材料进行严格的把控，对施工现场的钢筋质量进行抽查检验，以此保证建筑材料符合施工现场的作业标准。在制作过程中需要采用焊接技术，将钢筋与箍筋进行结合，保证焊接的焊条与钢筋可以匹配，确保钢筋笼的整体质量。在进行主筋对接时，可以采用双面贴角焊的方式进行焊接，可以有效地保证焊接的牢固程度。在制作钢筋笼的环节中需要对各方面的误差进行精准的控制，以此保证钢筋笼的制作效果以及制作的质量。在安装环节中需要借助于吊机设备，确定孔位之后进行缓慢下放，在下放作业的第一节完成后利用槽钢进行固定，再通过两点吊的方式进行吊装，从而保证工程的施工质量。需要注意的是，在吊装过程中需确保钢筋笼的高度在钢制的护筒之上。

2.3 清孔技术与导管安装

2.3.1 清孔

在清孔作业中，要注意不可采用其它方式来代替该施工，特别是深钻孔底的施工方式。清孔作业完成后要对孔底标高严格测量，确定是否按照设计要求实施钻孔，对孔内标准实施检测作业，确保孔内符合方案要求。主要检测孔深是否符合设计要求，采用检孔器对其检验，在检验完成后要做好相关记录，并保存好检测数据。当钻孔标准符合要求后需要对其内部采用抽渣桶清理孔内杂质，杂质一般是由钻渣沉积物和低泥浆组成，抽渣桶可以将两种类型的杂质全部抽出，这时孔底会与水下混凝土完全接触，抽出杂质的目的是保证其承载力会符合施工要求，当杂质被清除后需要对孔底标高度再次测量，并检测孔高标准[4]。

2.3.2 导管安装

在导管安装前首先要经过测试环节，在测试后才可以对导管进行安装，并且对于接头部位要重点实施水密实验和抗拉部位实验，值得注意的是，不可以采用压气法测试。在水密测试中，要注意水压要控制在一定范围内，防止压力过大导致导管涨破，需要保证处于导管壁和焊接处的水压需要承载1.3倍的压力值。在导管进水问题出现时，要及时检查是否是首批混凝土储量过少导致的，这时需要重新灌注混凝土。对于中期导管进水问题，要探究是否因为接头不严等原因造成，要通过换头的方式杜绝进水，并保证新混凝土的灌注质量，注意要将水泥抽干后方可灌注新管。

2.3.3 混凝土灌注

混凝土灌注要在施工前做好配比工作，对混凝土的配合比要严格控制，并且在拌合时要注意搅拌的均匀性和温度，同时将水泥初凝时间保证在150min以上，对于原材料的选择，最好是细骨料与级配优良的中砂，以及卵石作为粗骨料。混凝土灌注方式多以泵送为主，在混凝土灌注第一批后要不间断的灌送第二批，严禁灌送作业中发生中断现象，要全面观察灌注中混凝土是否存在遗漏拌合物情况，保证准确的测量，控制灌送误差，将误差保持在合理范围内。当灌注完成后提起导管时要保证导管轴线处于竖直且居中位置，控制深度，一旦遇到孔内有上升的混凝土时，应立即提起导管，拆除并冲洗。

3 城市道路工程中钻孔灌注桩施工技术措施

3.1 注意对成桩养护

钻孔后可以采用混凝土浇筑操作保证钻孔灌注质量，一般采用二级防护措施对部分桩基实施防护。工程质量和工程密实度需要高质量的混凝土作为基础，因此，要严格控制混凝土配合比，将浇筑时间控制在2h左右，要避免堵管与断桩的情况发生，需要检测相关机械设备和灌注导管，确保在搅拌过程中混凝土的均匀，要将混凝土坍落度严格控制，一般在18～22cm为符合标准的坍落度，并且要清除导管内泥浆。对于接近钢筋骨架的混凝土浇筑，要通过减少绕筑速度来减少影响，同时还要注意深埋导管，另外还要保证导管不被泥浆浸入，要在混凝土越过时提高导管，对于导管的深度要时刻调整并且及时检查，一般埋置深度控制在2～6m。要注意连续作业保证混凝土的质量，如果遇到突发情况要保证间断时间不可超过半个小时，还要对中断状况与时间作出记录，为后续的维护提供理论依据。

3.2 混凝土灌注意事项

要注意对未达标的孔底沉渣厚度要实行二次清孔，保证混凝土注入前的清渣工作符合标准，在二次清渣中要对泥浆的性能时刻关注，确保厚度要求，泥浆指标要将密度控制在0.05～1.10，含砂率要小于3%，黏度要控制在16～20s。在泥浆指标与沉渣厚度全部符合要求后，可以开始水下混凝土灌注施工，混凝土强度一般选择C25～C30，其坍落度应保持在18～22cm，灌注桩施工技术是关键技术，所以要对工艺质量严格控制。孔底与导管要保持30cm的距离，导管深埋长度要大于80cm，同时注意导管长度大于桩长，导管的埋深要根据测量数据计算得到。在混凝土浇筑过程中要时刻匀速灌注，当灌注量满足要求时要开始凿桩，这样可以保证混凝土质量符合要求，同时将浇筑面高于设计高度1m，对于浇筑数据要详细记录。对于钢管的选择要注意规格，对于导管连接的加固要采用螺旋丝口，对导管的要求是不易变形且具有较好的刚性和密封性。要在现场采用取料试验的方式对试块做抗压强度的定期监测。在浇筑结束后要回填空隙，可以选用砂石，这样可以保证相邻桩的施工安全性。对混凝土的灌注速度和质量要严格控制，避免塌孔事故的发生[5]。