钻孔灌注桩在市政桥梁工程施工中的应用

钻孔灌注桩在市政桥梁工程施工中的应用

薛健 

山东凯鑫建设工程有限公司  山东肥城 271600

摘要：随着我国桥梁工程建设水平的不断提高，相关施工技术也逐渐趋于成熟和完善。其中钻孔灌注桩技术是目前桥梁施工中广泛应用的一项关键技术，对于保证施工质量具有重要的意义。该项技术主要指通过钻机在设计桩位进行钻孔，明确桩孔直径、深度等参数后，进行钢筋笼吊放，在混凝土灌注作业下生成实体桩，为桥梁上部结构提供稳定支撑。但是灌注施工对工期的要求较高，多需要在短时间内完成，极易受到其他一系列因素的影响，所以对施工技术水平的要求较高。加强对钻孔灌注桩技术的研究具有重要意义，以进一步提高技术应用水平，保证整体工程质量。

关键词：钻孔灌注桩；市政桥梁；工程施工；应用

1钻孔灌注桩技术概述

钻孔灌注桩是目前桥梁施工中应用频率极高的一项施工技术，主要指通过钻孔灌注构建桩基基础，优化地基结构，提高其整体承载能力。该项技术的适应性较强，有助于提高施工效率，且不易受外界环境因素影响，有助于改善现场的土壤结构，提高施工现场的地基质量，对于解决桥梁基础承载差、结构不合理等问题具有重要作用。对其优势进行分析，主要包括：（1）噪声小。钻孔灌注桩施工并不会产生较大的振动和噪声，具有噪声小的优势。（2）较强的适应性和承载力。钻孔灌注桩施工适用于多种不同地质层，可以有效解决特殊地基承载不足等问题，具有较强的承载力。（3）桩径易明确。钻孔灌注桩施工可以结合各类地质情况及实际承重荷载选择合理的桩径。（4）配筋简单。施工过程中，桩身配筋具有较大的选择空间，可以结合承重荷载、性质等合理搭配。除此之外，具有抗震性能强等优势。

2钻孔灌注桩施工流程

2.1施工准备环节

施工前期首先需要准备现场放样工作，根据施工设计图纸以及现场实际情况进行缜密勘测，以确保钻孔作业能够精准实施。本项目采用用全站仪和GPS—RTK测量技术，结合施工图纸划分现场的基线控制网络，确定每一处桩基的位置坐标后，在其四周进一步定位锚桩位置，确保每一桩位同时拥有4根锚桩。其次，钻孔地点位于河道当中，因此需要提前采取筑岛处理，以便于后续设备停靠并展开施工。以现场水位线为基准，完成填筑后的地面高程需要超出水位0.75～1m,筑岛实际面积需要能够容纳沉淀池、设备放置平台、施工通道、泥浆池的同时存在即可。完成填筑之后需要先对场地进行夯实平整后才可实施钻机就位，避免钻机直接放置在松软地面上，导致在作业期间发生孔位偏移甚至设备倾覆的风险。最后，在施工之前，为了避免作业过程中排放泥浆对周围水体环境带来影响，本工程在筑岛表面设置了泥浆循环系统，确保孔内残渣不会直接倾泻到河道当中。但是为了避免泥浆积淤倒灌回孔内，因此需要在钻孔位置设置护桶，护桶高度为周围地面标高的0.5～1m。

2.2钻机就位

护筒安装完毕后，应按照桩基设计图纸进行钻机安放，并严格控制钻机垂直度。钻孔过程中，通过吊坠实时检测倾斜度，保证钻杆、钻孔位置准确，且位于同一垂线上。此外，还应在钻机底部设置垫木，避免钻机发生倾倒、塌孔现象。工作中应实时掌控钻孔频率及强度，确保钻机坚实稳定。

2.3护筒埋设

护筒埋设是钻孔灌注桩施工的重要一环，多数情况下可采用钢护筒，其壁厚约3～5mm，内径应超过设计桩径。护筒应具备较强的刚度和强度，避免接头、接缝位置出现漏水问题，且具有良好的耐久性，反复应用并不会影响其质量性能。结合桩位进行护筒的埋设，确保其处于垂直状态，完成埋设后插入钢筋，为后续桩架就位与对准提供依据，同时采用钢尺、经纬仪等工具对护筒中心与桩位中心的偏差进行测量。严格控制护筒的埋设深度，通常应保持在1～4m。当护筒底部土壤环境较差或者易发生渗水问题，应进行换土与分层夯实处理，之后才能放置护筒。完成护筒的放置工作后，应对四周进行分层填土，对黏土进行夯实处理。填土、夯实时应保持对称、均匀，避免护筒出现偏移情况。完成上述作业后，需要对各项技术指标进行检测，确认合格后进行下一阶段的施工。护筒埋设后，其顶部应稍高于地下水位，避免地面上雨水渗入。

2.4清孔作业

钻孔深度达到有效桩长的设计标高后，测量人员首先需要对孔径、孔深以及孔位倾斜度等施工参数进行确认，同时对孔内残渣进行清理，避免钢筋笼安装以及混凝土浇筑施工产生影响。清孔工序分两道程序进行：第一次清孔主要为了测定孔内施工参数，包括孔壁泥浆主控指标与孔内残渣厚度。本项目中要求成孔的护壁泥浆含沙率控制在2%以内，泥浆比重范围为1.03～1.1,黏稠度需要精准控制在18～22s。同时桩底残渣厚度不可超过15cm,确定成孔各项指标符合施工标准后才可进行钢筋笼的安放施工。钢筋笼成功放置后，需要利用泥浆泵进行第二次清孔作业，主要目的为清除钢筋笼安放期间造成的孔壁残渣，并通过泥浆起到进一步的护壁与稳定作用。施工过程中需要同步观测孔内液面高度，以便随时补充浆液，避免清洗过程中进一步造成塌孔现象。整个清孔作业过程中需要严格控制水流速度，确保水流受到泥浆循环缓冲后进入孔内，避免直接对孔壁造成冲刷侵蚀。同时第一次清孔作业期间，如发现孔内残渣过后，不得通过增加桩底深度的方式来代替清孔。

2.5钢筋笼制作和安装

制作钢筋笼时，应根据规范要求，在每个钢筋笼内设置3根超声波检测管。纵向间隔2m布设钢筋支架保护层，同一圆周位置对称设置4块垫块。钢筋支架放置在通风、干燥、吊装方便的位置，底部垫设垫木，避免受潮锈蚀，并编号悬挂标识牌。钢筋笼安装时，采用两点吊装法通过25t汽车吊吊运至钻孔内。钢筋笼通过焊接接长，严格按照规范及设计标准要求布置接头位置，接头错开位置不小于1m。钢筋笼安设完成后，应根据设计要求及时安装声测管，并将其固定在加强筋上。桩底可焊接厚度为10mm的钢板进行封堵。

2.6水下混凝土灌注

因为钻孔灌注桩的孔径较大，对混凝土需求量较大，为了确保施工质量，应采用具备良好流动性、和易性的混凝土。加强对混凝土相关参数的控制，如坍落度、粗骨料粒径等。二次清孔结束至混凝土灌注的间隔时间保持在30min内。初次灌注量应满足要求，根据要求明确储料斗体积。确保整个灌注施工的连续性，避免发生中断问题，严密观察混凝土下降与水位升降清孔。随着桩孔中混凝土液面水平的提升，应上拔导管，逐节拆除。及时冲洗拆下的管节，堆放在现场。当液面升至钢筋笼的下部后，可以提高导管的埋深，放缓灌注速度，避免钢筋笼出现上浮。桩孔中混凝土液面升至钢筋笼底部1～2m时，将导管向上提升，同时保证该过程中导管的埋深超过3m。桩孔内混凝土的实际灌注高度应稍高顶部的设计标高，进而确保桩顶位置的混凝土强度满足设计要求。具体施工过程中，应严格按照相关规范做好混凝土坍落度的检测工作，加强对混凝土充盈系数的控制，确保其超过1.05，且低于1.3，施工阶段应加强检测与控制。

3结论

钻孔灌注桩是公路桥梁工程的重要组成部分。做好钻孔灌注桩的施工过程控制，能够有效提高钻孔灌注桩的施工质量，提高公路桥梁建设的整体质量和使用安全性。在钻孔桩施工完成后，应做好相应的验收工作，检查钻孔桩施工质量是否达标。如果达标，可进行后续施工；如果发现质量问题，则需要立即处理；如果无法补救，必须重新施工。

参考文献：

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