桥梁冲击式钻孔灌注桩施工技术研究

余勇强

（江西省现代路桥工程集团有限公司，江西上饶 334000）

0 引言

冲击式钻孔灌注桩是当前公路桥梁建设施工非常重要的技术之一，对于提高施工技术水平发挥了积极作用。该技术在公路桥梁施工中有着非常明显的优势，不仅可以保证工程的质量，还能够延长公路桥梁的使用寿命，对公路桥梁事业的发展有着极为重要的意义。

但是从实际应用效果来看，钻孔灌注桩施工有着一定的隐蔽性，很多细节容易被忽略，造成安全和质量隐患，给整个桥梁的运行带来不利影响。因此，施工单位要加强冲击式钻孔灌注桩施工技术的应用和研究，严格执行施工工艺方案和标准，确定施工工艺参数，加强质量管控，切实提高公路桥梁施工总体水平[1]。

1 冲击式钻孔灌注桩施工要求

冲击式钻孔灌注桩施工之前，需要由专业技术人员进行现场施工方案的设计，对现场的地质条件进行全方位的勘查，掌握现场施工的具体情况，确保桥梁施工顺利进行。

在公路桥梁设计阶段，首先，要明确钻孔桩的长度；其次，要对桩体结构的承载性能进行详细计算；最后，要确定具体的施工尺寸参数，以此保证公路桥梁可以达到安全稳定运行的目的。

2 工程基本情况分析

某公路桥梁项目长度为6850m，宽度为42m，整个项目设计有1612 根钻孔灌注桩，直径分别为1.2m、1.3m、1.8m。本文通过静载试验的方式检测钻孔灌注桩的质量是否达到工程要求，确保桩基结构承载性能合格。

3 选择合适的施工工艺方案

3.1 明确工艺流程

冲击式钻孔灌注桩施工中，施工工艺流程相对比较复杂，主要包括成孔—清孔—钢筋笼下放—导管下放—二次清孔—浇筑等工序，形成整体的桩体结构。

3.2 做好现场各项准备工作

桥梁工程现场施工开始之前，施工单位应组织专业技术人员做好各项准备工作，并确定施工工艺流程，保证各项工作可以顺利实施。施工准备为后续工作的顺利开展提供基础，如果准备阶段存在严重失误，将会导致现场施工受到较大影响，不仅影响工程的质量和安全，还会延误工期，给企业带来较大的损失。实施前需要对设计图纸进行全面审查，确保设计方案符合工程的施工建设要求，消除影响施工质量和安全的因素。在现场施工的过程中，有很多因素都会造成安全事故的发生，所以施工单位应根据现场的具体情况，制订完善的应急预案，并且对相关人员进行必要的培训，提高应急处理水平，将现场发生的事故影响降到最低。在施工前还需对周边的水源进行全面调查，确保钻孔灌注桩施工技术可以顺利应用。在水源接口的位置上设置沉淀池和泥浆池，确保水泥浆的性能合格，达到循环利用的目的。钻孔灌注桩施工开始之前，每天都要使用导管进行水位的检测，掌握水质条件，并且进行试验分析，确保水质合格。施工单位应根据项目施工的实际情况，建设混凝土站点，保证充足的混凝土材料供应，确保现场施工的连续性[2]。技术人员应对现场进行全面的检测分析，如果发现存在任何的问题，则需要及时组织相关技术人员处理。

3.3 加强泥浆质量控制

此次工程项目选用的是高黏度黏土或者膨润土进行泥浆材料的配置，利用自然造浆的方法进行护壁处理，并通过试验确定具体的指标和配比方案，具体技术参数如表1 所示[3]。

表1 泥浆参考指标（部分）

4 冲击式钻孔灌注桩施工

4.1 落实护筒埋设施工质量管理

冲击式钻孔灌注桩施工包含的工序非常多，需要各个环节相互配合，才能满足现场施工的要求，提高施工技术水平，保证桥梁工程的性能合格。

在施工之前，第一，要进行护筒的埋设，确保孔壁结构的稳定性合格，同时还能预防坍塌，保证孔口的稳定性。第二，技术人员应用专业性的测绘仪器对现场进行检测，确定合适的施工位置，避免因为施工位置不当而影响结构的性能。第三，结合测量后的数据信息以及设计图纸对护筒安装的位置进行检查，如果发现存在偏差，则应该及时做出改进和调整。第四，结合具体的安装位置进行护筒相关参数的调节，比如长度、宽度等，确保护筒和灌注桩平行设置，并且和地面保持垂直。第五，加强护筒稳定性的控制。在护筒安装工作结束之后，现场工作人员利用水泥等材料稳定护筒底部，确保护筒设置符合工程的要求。冲击式钻孔灌注桩施工对于护筒制作的要求非常高，当前主要是应用厚度为8mm 的钢板制作，内径通常要大于桩体直径20cm 左右。在制作过程中，应该保证整体结构的强度性能合格，不会在施工中发生结构变形或者损坏的情况。此外，在护筒埋设的过程中，要将倾斜度控制在1%以内，平整度偏差不宜超过50mm，并对其进行加固处理，确保整体结构的稳定性和安全性[4]。

4.2 加强钻孔阶段管控

冲击式钻孔灌注桩施工中，钻进成孔是重要的施工工序，对于整个桩体结构的施工质量有着非常重要的影响。为了能保证工程的质量合格，在钻孔施工中要加强管控，严格做好各个技术参数的检测和分析，保证结构的性能合格。同时，需要综合考虑工程的设计方案、技术标准以及现场地质条件选择合适的钻孔施工方式，确保钻孔施工满足设计要求。在钻孔实施阶段，要加强冲击力度的控制。如果遇到地质条件比较坚硬的情况，比如有硬度较高的岩石，则可以采用爆破的方式进行处理；对于地质结构比较松软的情况，则采取小冲程的方式进行处理。冲击成孔钻进过程中，护筒和桩架应始终保持垂直布置，钻孔的偏差必须控制在合理的范围之内。如果在钻孔操作的过程中存在倾斜度超出误差极限的情况，则应该立即停止施工，进行现场调整。在钻进到规定深度之后，不要立即提升钻头，而应该在该位置上保持空转几分钟，然后再提升。钻孔工作结束之后，内部会产生比较多的残渣，要及时进行清孔处理。钻孔工作中应加强钻进速度的控制，配合使用水泥砂浆稳定孔壁，及时排出残渣，并且对孔洞结构进行检查，做好孔洞的保护[5]。

4.3 清孔作业

为了确保混凝土灌注施工之前孔底的沉渣厚度在规定的标准之内，灌注前需要进行二次清孔作业。目前，二次清孔施工以气举排渣法为主要方式。该方法通过使用气举排渣器实现气液的混合，利用密度差将底部的沉渣排出。二次清孔作业结束之后，要保证底部500mm 范围之内的泥浆比重在1.25 以内，黏度不超过28s，沉渣厚度在50mm 以下。清孔工作全部结束之后，应该有足够高的水头，并且需要在30min 之内完成灌注作业。如果无法在30min 之内完成，则需要再次进行清孔作业，并检测泥浆指标。

4.4 安装钢筋笼与声测管。

此次工程项目选择使用整体钢筋笼下放的施工方式，现场安装钢筋笼台座，以确保下放过程的安全性。具体工作流程如下：

首先，对钢筋笼进行质量检查，保证各个结构尺寸和性能都符合要求，细节部分不存在任何质量问题。

其次，在合适的位置上设置剪刀支撑，以防止在吊装过程中发生变形。

再次，对于长度在38m 以上的钢筋笼，采取分两段的方式进行吊装作业，两段的长度比例按照2∶1 设置，钢筋笼的连接要达到稳定性的标准，以提高结构的性能。

最后，在吊装钢筋笼的环节，合理地调整保持架的位置，确保钢筋笼不会和孔壁直接接触，以免引发孔壁坍塌。现场工作人员如果发现存在任何问题，则应该立即停止施工，避免造成严重的质量事故。

钢筋笼安装的环节同时进行声测管的设置，主要是按照等边三角形或者四边形的方式进行安装作业。将一根声测管对正路线前进方向，两根管道保持平行设置，并确保定位精度合格。声测管连接的部位保证稳定性，还要进行密封处理，预防在施工过程中被砂浆、杂质堵住而无法使用。声测管埋设的过程中，需要使用清水对管道内部进行冲洗，确保通畅。

4.5 灌注水下混凝土

上述各项工作结束之后，需要进行全面的检查，设置漏斗和隔水胶球，并且将导管提升到距离钻孔底部0.5m 的位置上。混凝土灌注量应该控制在导管埋设深度的0.8～1.3m 之间，每一次灌注施工都要严格执行规定的要求，保证坍落度达到工程技术标准，并且标注好施工编号。同时，需要制作现场混凝土试件，为后续的养生和质量管理提供依据。现场灌注过程中，按照施工工艺的要求，将导管埋入3～8m 深度的位置上。随着灌注作业持续进行，逐步向上提升导管，每次提升高度在6m 以内，不得直接将导管全部提出。混凝土灌注环节，需要加强材料质量的管控和分析，如果发现存在离析、结块等情况，则禁止投入工程中使用。在现场灌注混凝土时，容易发生钢筋笼上浮的问题，所以需要对现场进行全面的监督管控。

5 冲击式钻孔灌注桩的质量控制

5.1 加强施工前管控

冲击式钻孔灌注桩施工之前，需要对设计方案进行全面的审核，确保其符合行业规范的标准要求，严格执行工程的技术标准，不得与现场施工存在过大的偏差。施工之前根据现场的具体情况制订合适的应急预案，确保在发生突发性事件时能够采取有效的处理措施。工程实施之前，准备好所有的施工材料和机械设备，进行全面的监督检查，确保各个部件的性能和质量合格，不存在影响施工效果的因素。

5.2 施工环节质量管控

冲击式钻孔灌注桩施工的阶段要加强各项参数的监督与管控，主要是从垂直度、深度、泥浆质量、清孔等环节进行质量监督管理。在成孔的环节，要对垂直度加强检测和控制，确保钢筋笼吊放和导管安装不会受到任何影响。如果经过现场检测发现垂直度不合格，则要及时采取修正处理措施，禁止直接下放钢筋笼。要确保钻机定位精度合格，底部基础要达到稳定性的标准，这是影响垂直度的关键。钢套筒埋设工作结束之后，使用现代化设备进行安装位置和垂直度方面的检测，确保达到工程的施工标准。泥浆对于成孔的质量有着直接的影响，所以现场配置泥浆时，需要加强各项参数的控制。钻孔环节要加强钻进速度的控制，钻头的提升速度要严格管控，避免引发坍塌、缩颈等问题。

5.3 加强钢筋笼施工的质量管控

在现场灌注混凝土时，钢筋笼上浮的情况比较常见，多数是因为混凝土灌注速度过快，产生较大的反冲力而造成钢筋笼上浮。因此，在现场浇筑环节，如果发生钢筋上浮的问题，则应该立即停止灌注施工，并且对导管进行反复振动处理。钢筋笼的吊装非常重要，要选择合适的吊装点位，达到稳固性的要求，保证不会在吊装过程中出现钢筋笼结构变形的问题。如果在现场灌注混凝土的环节出现钢筋笼下沉的情况，多数是因为吊装结构的焊接稳定性不足所引起的，需要及时采取加固处理措施，确保现场吊装工作顺利完成。

6 结语

公路桥梁是重要的基础设施，对于我国现代化建设发挥着极为重要的作用，所以必须加强公路桥梁施工技术的应用和管理，以保证桥梁工程的质量合格。目前的桥梁工程建设中，冲击式钻孔灌注桩施工技术应用非常广泛，该技术可以提高现场的施工效率和质量，确保桥梁性能达到标准。冲击式钻孔灌注桩现场施工有着较高的复杂性，多方面因素会对工程质量产生影响，所以需要加强现场施工技术的分析和控制，发挥出先进技术的优势，切实提升桥梁工程建设水平，促进我国桥梁建设事业进一步发展。