桥梁钻孔灌注桩施工技术研究

桥梁钻孔灌注桩施工技术研究

周国安

鹤峰县农村公路管理局 湖北鹤峰 445800

摘要：桥梁钻孔灌注桩施工技术以其操作简单、成本经济、承载力强、适用范围广等优势，被广泛应用于公路桥梁工程之中，但由于该技术的应用对桩体质量要求较高、加固处理难度较大，因此需明确掌握不同工艺流程及其技术要点，为桥梁工程整体施工质量提供保障。在桥梁钻孔灌注桩施工中，应时刻关注混凝土灌注施工过程，严格控制每一道工序，保证混凝土灌注质量，充分发挥混凝土灌注工艺优势提升灌注水平。结合工程实例，探讨钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程中的具体应用策略，为同类工程提供参考借鉴。

关键词：桥梁工程；钻孔灌注桩；施工技术

1工程概况

某桥梁工程上部结构采用连续箱梁，下部结构采用柱式墩、柱式台和钻孔桩基础。其中，桩基的总桩数为32根，桩径为1.5 m，不同桥台和桥墩的桩长有所不同，0#和3#桥台的桩长为40 m，1#和2#墩的桩长为45 m。

2施工技术

2.1场地平整与施工放样

桩基施工区域场地应平整，施工前将地表杂物和植物清理干净，并对软土进行换填处理，并通过夯压达到密实。钻机底座必须处在坚实填土表面，防止产生差异沉降。对于场地大小，应能满足钻机与其它机械设备放置的要求。

场地平整处理完成后，根据设计要求开展测量，使桩位偏差处在允许范围之内。桩位测量和设置完成后，还需要在桩位的四角采用十字线的方法设置护桩。该十字线的中心要和桩位中心完全对准。

2.2护筒埋设

在埋设护筒的过程中，需控制好护筒埋设深度和定位的准确性，通常钻孔灌注桩施工所采用的护筒均为带法兰的钢质护筒，在埋设时需做好测量定位，将偏差控制在5cm以内，并确保护筒顶面高出施工水位2m左右。在水下埋设护筒的过程中，可采用射水、自重和锤击等方法，使水下护筒沿导向管缓慢下沉至稳定深度位置。

2.3泥浆制备

在泥浆制备环节，需预先做好工程所在地的地质环境调查，以此确定泥浆黏稠度。泥浆制备需要遵循以下几项指标：①泥浆比重：采用旋转钻机，将入孔泥浆的比重设为1.1～1.3；②黏度：入孔泥浆黏度会受到地层的影响，在普通地层其黏度为16～22s，松散地层的黏度为19～28s；③含砂率：新制备的泥浆含砂率应小于4%；④pH值：应确保pH值≥0.65。

2.4钻孔施工

钻孔灌注桩施工对钻孔工艺提出了严格要求，由于钻头形式的选择与最终成孔效果存在密切关联，因此施工单位在钻孔阶段务必基于设计要求进行钻头形式的设置，同时还要控制钻杆的直径和强度，并加强对钻孔允许偏差的控制，以保证钻孔施工的正常进行。

2.5清孔

在钻孔施工结束后，施工单位应组织施工人员立即清理钻孔。在初次清孔的过程中，需补充适量的新鲜泥浆，保障与孔内泥浆在性能和含砂量上保持一致，随后利用施工设备以泵吸、循环的方式对钻孔进行二次清理。在清孔施工完成后，需对钻杆、钻头和测绳长度准确性进行检测，以保证清孔的有效性。

2.6钢筋笼的设置

在桥梁工程钻孔灌注桩施工过程中，钢筋笼主要采用分节制作方式，注意参考设计尺寸和钻架允许起吊高度。在制作钢筋笼时，需重点控制好分段骨架的稳定性，采取错开设置的方式进行接头处理，并将垫块设置在钢筋笼的外部，使垫块的保护范围涵盖钢筋笼的四周，同时将竖向距离控制在2m左右。为预防钢筋笼变形、上浮问题，施工单位应在制作钢筋笼的过程中针对加工和组装精度进行严格把控，确保钢筋笼中心与灌注桩中心重合，以防止钢筋笼晃动和碰撞孔壁，避免钢筋笼在吊运过程中受损变形。待钢筋笼所处位置与设计标高要求相符后，需要在孔口位置进行固定处理。

2.7混凝土灌注

(1)导管为300 mm钢管，其内壁应保持光滑和圆顺，壁厚为4 mm，节段长0．3 m，此外还应准备长度为0．5～2．0 m的导管。导管之间采用法兰或丝扣连接，在接口部位使用橡胶圈进行密封，以防止漏水，在灌注开始前还要做好水压试验，确定接头部位是否密封。

(2)一次清孔完成并确认达到要求后，因需要安装钢筋笼和导管，所以到浇筑还有一段时间，此时孔底还会产生一定厚度的沉渣。对此，要利用导管实施必要的二次清孔。经复测确定沉渣厚度符合设计要求后，方可完成二次清孔，准备开始混凝土灌注施工。

(3)灌注用混凝土主要为商品混凝土，强度等级不低于C30，采用专门的运输车运输到现场。灌注时，应先灌入第一批混凝土，其具体的数量需通过计算确定，使泥浆通过导管排出，并确保导管进入混凝土内至少1 m。

(4)完成第一批混凝土的灌注后，开始后续灌注，需注意，混凝土的灌注必须保持连续，中间不允许停顿。灌注时，孔内水头高度必须始终满足要求，导管实际埋深按照2～6 m的范围控制。

(5)浇筑施工中，出料口进入到先灌部分混凝土中的长度应达到2 m以上，但不能超过6 m，在导管内混凝土压力作用下使液面不断上升，实际的上升速度应达到2 m/h以上，期间要注意钢筋笼是否上浮，若上浮，应采取有效措施处理:如增加导管埋深，减慢灌注速度，避免灌注时产生太大的冲击;在混凝土液面达到骨架1～2 n后，对导管予以适当的提升，减小其埋深。

(6)混凝土灌注施工中，需严格按照规范的要求进行抗压试件的留取，一般情况下每根桩的试件数量都应达到3组以上。实际的灌注高度要比设计桩顶标高高出1 m，在混凝土的抗压强度达到要求后方可拆除护筒。

3施工质量控制思路分析

3.1全面保障施工材料质量

钻孔灌注桩在工程实施中，如果没有采取必要的监管措施，会导致工程质量难以达标，所以要做好材料质量的管理和控制。施工材料是工程的基础条件，也是目前的质量控制重要工作，一旦出现材料质量失控，工程质量也难以保证。从实际情况分析，施工单位要重视材料质量管理，材料采购中不能只考虑价格因素。对于混凝土材料来说，在采购时应该考虑到材料的初凝时间、润滑性、强度等方面的参数。只有符合技术要求的施工材料，才能保证施工达到连续性的标准，且桩体强度合格。施工人员应该做好水泥与砂石材料的配比控制，搅拌制作阶段可以适当的加入一定量的缓凝剂，可以提升施工的效果。

3.2严格监控钻孔过程

钻孔灌注桩在施工中，最为常见的病害问题就是塌陷、孔底沉渣等事故，这些问题的存在主要是钻孔施工不合格所导致的。因此，施工单位在钻孔环节要做好监控与管理，能够避免出现塌孔或者孔底沉渣不合格的情况。对于孔底沉渣来说，如果要想消除其影响，就应该实现新泥浆的填补处理，能够防止沉渣过多的情况，在具体施工环节还需要做好泥浆水份的控制，以确保泥浆材料有较强的携带沉渣能力。钻孔环节除了应该做好孔底沉渣控制外，还要预防出现孔壁塌陷的问题。通常来说，要沿着钻孔顺直放入钢筋笼结构，要避免出现偏斜的问题，只要是出现偏斜，要立即停止放入，并且做好纠正处理。施工人员要随时观察和了解所存在的隐患与风险，能够采取必要的风险预防应对措施，从而可以提升工程的质量水平。

3.3确保施工操作的安全性

混凝土灌注以及钻孔施工都容易存在很多的风险问题，如果没有严格控制，也会给施工人员生命安全造成不利的影响。施工人员在进入到施工现场前，首先应该佩戴基础安全设施，比如安全帽、防护手套、工作鞋等等，同时要做好钻孔、灌注等环节的质量监测。施工人员一旦发现有任何的误差问题，要立即进行纠正和处理，任何细微的误差都不能放过，这是保证工程质量和安全性的关键性措施。

4结论

综上所述，桥梁钻孔灌注桩在施工过程中需要注意如下工作：

（1）做好施工准备工作；

（2）严格检测桩孔质量；

（3）依照特定工序开展钢导管灌注技术与混凝土灌注工艺。

根据工程案例分析，建议以相关质量标准支持质量控制，精细化开展混凝土灌注施工工艺，加强混凝土灌注成果质量检验检测，详细分析混凝土灌注成果参数，形成分析报告，为进一步提升桥梁工程混凝土灌注施工水平提供有力依据。

参考文献：

[1]杨阿木.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术应用[J].低碳世界，2020，10（6）：178-179.

[2]郭晋梅.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术[J].建材与装饰，2020（17）：290，292.