钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁中的应用分析

钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁中的应用分析

杜玮琪

嘉兴市交通投资集团有限责任公司浙江嘉兴314000

摘要：本文主要主要是结合笔者在工作中的经验，对控制施工准备和钻孔的过程，以及控制水下混凝土的灌注进行了研究分析，以供参考。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术

在公路和城市桥梁等的建设过程中，钻孔灌注桩是施工单位最常用的一种方式，其使用的范围也越来越广泛。钻孔灌注桩是一种隐蔽性较高的水下工程，正常情况下无法对其施工的质量和效果进行直接地观察。钻孔灌注桩施工工艺较为简便，所以对施工中的各个环节就有了更高的要求，因为任何一个环节都会对整个桩的质量造成影响，一旦其中的某一个环节出现问题，那么解决的过程就会相当的复杂，这样一来极有可能会对工程的工期和投资带来不利影响。因此，在钻孔灌注桩施工中控制好各个环节的质量，能有效地提升桩基的质量。

一、控制施工准备和钻孔的过程

1.施工前的场地准备

施工之前应先对场地进行处理，让场地保持平整，方便钻机的安装，确保钻孔工作可以正常进行。确定场地的平整性后，将桩位放置好，把钢钎插在放置好的桩位上，然后浇上混凝土进行加固，且设置适当的护桩在桩的周围。

2.控制护筒的埋设

护筒的埋设有很多作用，除可以对位置进行固定外，还能将地面水隔开，在钻机的内部让水头形成一定的高度，让孔内的静水压力得到增强，以达到孔壁稳定的效果，让钻孔里的泥浆保持其表面高程，避免出现坍孔情况。如果遇到施工现场的水位较深的情况，可以运用钢护筒，钢护筒的直径要比设计的桩径大21～40cm，埋入土中的深度要深于1.5m，比水面或者施工的水位高出1.4～2.0m，比地面高200mm，护筒的中心要和桩位接近重合，其误差必须小于10mm，通过监理检查核实后，可以在其周边进行嵌固填土。如果某个桩基护筒出现砂层或淤泥层的问题时，用部分粘土填筑，且进行密实夯填，避免回填不够严实而造成漏水问题。

3.安装钻机的控制

将钻机安装在相应的操作平台上之后，对钻机各个方向位置进行检查，查看其是否安装准确，确保其各个方向都处在同一水平线上，让钻机的钻头中心和钻孔的中心达成一致，钻头直径的大小需与本桩孔的技术要求相符。

4.对钻孔的过程进行控制

钻孔操作过程中泥浆护壁是非常关健的一项工艺，尤其是在对流砂覆盖层进行钻孔桩时更加重要。进行初钻时，要对钻孔的速度进行合理地控制，并对钻机水平位置的情况进行检查，当钻到一定深度时进行渣样捞取，依据捞取出来的泥渣，判定地质的情况和设计时提供的资料是否相符；并结合实际情况，定时对泥浆的浓度和用量进行调整；注意调整水头，钻孔泥浆应时刻保持在高于孔外水位与地下水位的1～1.5m。钻孔进行时，对钻孔的整个过程中进行如实的记录，尽量降低停钻的时间与次数，在被必须要停机的情况下，需把钻头提到孔外，避免沉渣的时间过长，造成钻头卡死等事故。

5.对成孔的质量进行控制

为钻孔的质量得到保障，成孔孔位的中心误差必须小于10cm，孔位、孔径的倾斜程度误差小于孔深的l%。运用的笼式检孔器，其高度需是钻孔直径的5倍，钻头和外径有相同的直径，并且由钢筋制成。利用片石进行压重后，实施下沉的检查，如果下沉不能顺利进到设计的标高，证明孔深、孔径都不够或者孔位发生偏斜，需回填重新再钻，让成孔的质量得到保证。如果在钻孔中碰到特别大的孤石、倾斜岩层、探头石及粒径较为悬殊的砂卵石层情况，钻头的受阻力不均匀，钻孔就会弯曲，从而对钢筋笼吊装还有桩的质量造成影响。因此应该将粘土回填、待砂卵石到弯孔的1m以上时进行片石的内回填，等沉积之后，用低冲程方式进行偏差纠正，这时不能直接用击钻头进修孔，避免造成卡钻和坍孔。遇到松散的粉砂土和流砂淤泥层时，应选择取密度相对较大的泥浆或者放入体积较小的片石，用低冲程将片石冲入孔壁内，防止坍孔。钻头的直径磨耗到1.5cm时，及时进行更换和修补，防止缩孔问题的发生；钻孔应该一次完成，避免中间停顿。

6.对清孔的程度进行控制

确认桩的长度、直径及垂直度都没有问题时，需对成孔进行及时清理，以及需孔内的沉渣与沉淀层清除，降低孔底沉淀的厚度，避免桩底沉淀层过厚，而对桩基的承载能力造成影响。清孔主要分为两步：成孔完成后，让钻杆在孔中旋转，以供浆进行孔底冲洗和排渣，让沉渣的厚度与规范要求相符；在钢筋笼与导管进放后，在导管口注入高压泥浆清理成孔，让沉渣厚度与设计要求相符。清孔必须的要抓住时间，时间过长，沉淀的厚度就会越厚，容易造成坍孔。

7.对制作、下放钢筋笼骨架的控制

按照设计的要求对钢筋笼进行制作，施工中应确保其除锈、整直，依照骨架长度，主筋尽量使用完整的钢筋。每节钢筋笼的搭接都需要符合要求的长度、电焊的长度、宽度与厚度。清孔完成后，及时放下钢筋笼，避免时间隔得太久而让沉渣超过规定的厚度。钢筋笼骨架的垂直度偏差须小于钢筋笼长度的1%。使用整体或分段吊放的方法，将所有的接头焊接顺直，并与孔位对准，进行混凝土灌注，灌注完成后，将固定设施从钢筋笼中撤出，让钢筋笼和混凝土同时收缩。

二、控制水下混凝土的灌注

1.控制混凝土的配合比

在钻孔灌注桩进行水下混凝土浇筑时，是不对其进行振捣的，需让混凝土自行沿着导管流入孔内，因此，混凝土的搅拌要求就更加严格。在选择水泥的品种时，确保其有较好的保水性，细骨料要选择用中砂，粗骨料应运用5～40岫的连续级配卵石。控制坍落度在18～22cm，砂率在40%以上、45%以内，水灰比例应是0.4～0.7。对运用的水泥和砂石料进行配合试验，其配制的强度比设计要求高出15%，仔细观察混凝土的和易性、抗压的强度以及凝结的时间，依据试验确定外加剂的掺量，混凝土水泥用量需高3000L/m3，凝结的时间为2h。在混凝土的浇筑过程中，需对灌注情况进行记录，每个桩做2组试件，并对其进行良好地养护，以对混凝土的强度进行评定。

2.控制首批混凝土的浇筑

进行混凝土灌注之前，需先将隔水栓放入导管，并用铁丝将其吊在水面上方。然后往导管内注入混凝土和水泥砂浆，在料斗与导管内的首批混凝土储量满足相应的要求时，才可以将铁丝剪断，让首批混凝土进入孔底，并淹没导管孔口，以便隔水层的形成。隔水栓需要被导管中的混凝土压到导管外，以确保混凝土在没有的导管内恢复原状，直达孔底。之后混凝土便可通过导管，进入到首批混凝土的下方，将首批进入的混凝土与上面的泥浆向上托升，慢慢地让混凝土将桩孔填满。

三、结语

总之，对桥梁钻孔灌注桩的施工过程进行合理地控制非常重要，要仔细对图纸设计和有关的施工、验收规定进行分析，对地质与灌注桩等方面的资料进行核查，再结合工程的实际情况进归纳和总结，针对一些潜在性问题，制定有效的施工质量规范和防范的措施，严格依照规范进行施工操作，以便对施工的质量进行有效控制。

参考文献：

[1]赵子爱.桥梁钻孔灌注桩施工技术控制要点分析[J].价值工程，2014，16（17）：138.

[2]袁稳，周红阳，张阿丹.对高速公路桥基钻孔灌注桩施工技术控制措施的探讨[J].时代报告：学术版，2013，9（1）：212.