钻孔灌注桩施工技术在铁路桥梁施工中的应用初探

钻孔灌注桩施工技术在铁路桥梁施工中的应用初探

黄光磊

（中铁十局集团第一工程有限公司，山东济南，250000）

摘要：为保证铁路桥梁建设中的钻孔灌注桩施工质量，文章结合某铁路大桥实际情况，从施工准备入手，对其钻孔灌注桩施工工艺进行深入分析，提出具体的工艺方法以及施工中的常见问题及其防治措施，包括桩位移动、堵管和卡钻，以期为相关人员提供参考，为后续下部结构施工奠定良好基础。

关键词：铁路桥梁；桥梁桩基；钻孔灌注桩

    铁路桥梁很多都采用桩基础，而在不同的桩基础类型中，以钻孔灌注桩最为常用，因为其施工便捷、适用性强度、技术成熟，而要想达到预期质量和效果，有必要结合工程实际情况，深入分析其施工工艺方法和要点。

1工程概况

某铁路大桥桩号为DK0+474.1，上部结构采用预应力砼空心板，共19孔，下部结构为柱式墩+钻孔桩基础。现以该铁路大桥为例，对其钻孔灌注桩施工技术做如下分析介绍。

2钻孔桩施工准备

按平布图，安排专门的放线人员准确放出桩位，在地面上按不少于30cm的深度打入钢钎，为避免桩位移动，还要插入细竹竿，以免在今后施工中因受到碾压作用出现位置变动，经自检合格后由监理人员验线，此外技术人员还要对桩位做二次复查。

成孔前需将符合本次钻孔桩施工的钻具可靠固定于桩机上，并在机架做好钻深标记，以确保成孔深度及桩长都能达到要求。待桩位定位完成后，还要在桩心处在插上一根竹竿作为标记，之后即可组织人员入场按照标记移动桩机，确保钻杆与桩心完全对准，并通过对钻机支脚适当升高与降低，对底座水平度进行必要的调整，切实做好位置校对。在桩机就位完成后必须达到平稳，防止施工中出现移动或倾斜，并保证钻杆处于垂直状态，随时检查钻头上的活门能否正常闭合。

3钻孔桩施工工艺

3.1钻进成孔

在这一步骤开始前应先检查好桩号，然后将钻头上的活门关严，由操作人员控制计算机使钻杆向下移动，在钻头即将与地面接触后，开启电机进行钻进，此时桩机自带控制系统会按照要求对钻杆的实际下降速度与转速进行自动控制，确保两者完全匹配。在直杆段中进行钻进的过程中，钻杆每旋转完成两圈，即下降一个完整的螺距，在钻杆达到要求的深度后，即可形成圆柱形孔；在对下部螺纹段实施钻进时，操作人员要做好同步控制，即钻杆旋转一圈后下降一个完整的螺距。

3.2钻杆提升与混凝土泵送

在成孔结束且深度符合要求后，即可停止钻进，在进行后续混凝土泵送作业之前，先检查输送泵是否正常，并将运输到场的商品砼输送至料斗内，确保混凝土数量满足一整根桩泵送所需。在压灌过程中泵斗内必须有数量充足的混凝土，同时其液面高度应比进料口高出50cm左右，其主要目的在于避免空气进入到输送管内。混凝土泵送期间应确保管内处于饱满的状态，若钻杆中已经没有混凝土，则现场指挥人员要立即发出信号，立即停止。为钻杆持续输送混凝土的过程中，要在钻杆内部被混凝土完全充满后才能向上提升钻杆，即遵循先泵送后提升的操作原则，钻杆提升速度要和泵送速度良好匹配，一般按照2-3m/min的速度进行。为了使桩顶强度符合要求，泵送高度应比设计要求的标高高出50cm以上。若不慎将钻头从混凝土液面当中提出，应先关闭钻头上的活门，然后将钻头重新下入到液面下部1-2m，接着重新进行泵送。

待钻头到达设计要求的标高后，由操作人员控制钻杆开始反向旋转和向上提升，在提升高度达到50cm厚开始进行混凝土泵送，然后按照同步原则对钻杆进行反向旋转与向上提升，在整个提升过程中必须做好速度控制，包括旋转速度与提升速度，实现良好的同步与匹配。在钻头底部即将到达螺纹端顶部时，应先暂时停止泵送，然后停止向上提升钻杆并停止反向转动，待同步完成后，将卷扬机上的钢丝绳放松，由于钻具从反向旋转变成正向旋转的过程中，钻具一般会在螺纹上不断向下行走，针对这种情况，若未能提前放松钢丝绳，则会导致钢丝绳被拉断，导致安全事故发生。开启钻具进行正向旋转，在钻机旋转完整的一周以后即可进行泵送，利用卷扬机对钻具进行提升，保持有压灌注状态，直到到达桩顶设计标高上部50cm左右。将桩施工完成后需做好标高测量与记录，并在不断向上提升钻杆的期间，由现场操作人员清理好钻杆上附着的泥土，同时借助挖机适当开挖，避免桩口产生积土，否则会在后续钢筋笼吊装期间导致桩口处的泥土被大量带入到桩孔内部。在整个钻机与向上提升钻具时，应随时观察桩顶实际标高是否发生变化，若发现有显著变化，应立即暂停施工，在明确其原因的基础上，采取有效措施处理。

3.3钢筋笼安装

制作完成的钢筋笼应适当提前运输到施工现场，在混凝土泵压期间，将钢筋笼固定于插筋框架，在泵送结束，且将钻杆从桩孔中取出后，借助吊车吊起插筋框架，在与桩孔中心完全对准后，先充分利用钢筋笼与插筋框架自身重量，使两者缓慢进入桩孔，然后开启振动器，使钢筋笼达到指定位置，并加以可靠固定，随后即可完全取出框架，使钢筋笼就位。

3.4桩机移位

在一根桩柱的施工结束后，将桩机移动至下一个桩基的位置对上述工序进行重复。在移动桩机位置时，要注意防止桩机的支腿等部分对完工的桩柱造成破坏。在对下一根桩柱进行钻进之前，应由现场技术人员结合周围其它桩柱的位置严格复查桩位，以确保桩位准确无误。在向桩孔中压灌混凝土和向上提升钻杆时，应由现场作业人员随时清理好钻杆上附着的泥土，并借助挖机等设备适当开挖，避免桩口处产生大量积土。待桩身实际强度达到要求后，还要用合适的工具清除桩头附着的浮渣，以免影响桩头质量。

4钻孔桩施工常见问题与防治

4.1桩位移动

对该问题可采取以下措施防治：放线结束后务必做好自检，然后还要交付给其它人员进行复验，最后由监理人员再次检查确认。班组进场开工前准确找出桩柱位置，并与相邻其它桩位做好互验，完成以上工作后才可以进行钻进。

4.2堵管

导致堵管的原因包括：钻头上的活门无法正常开启和灌注所用混凝土的和易性未能达到要求等。如果钻头上的活门无法正常开启，则往往会带来严重后果，使混凝土无法进入到桩孔中，以此要在每次开钻之前做好检查。若地层中分布高粘度黏性土层，则要在混凝土灌注过程中引入回转泵压的方法。对于混凝土的和易性，要做好和供应商之间的联系，及时对混凝土配合比进行适当的调整。

4.3卡钻

    对该问题可采取以下措施防治：钻进时做好钻速控制，若钻速过快，则会使产生的泥土无法及时带出导致压力上升，引起卡钻，对此要将电源关闭，并提出钻杆，然后重新下钻；若在下钻期间由于遇到障碍物导致卡钻，则要及时排除，然后重新进行下钻。

5结语

    综上所述，钻孔灌注桩是当前铁路大桥常用基础形式，以上结合铁路大桥实际情况，对其钻孔灌注桩施工技术进行了初步分析与总结，明确具体方法和要点，以及施工中可能出现的问题和防治措施，可作为其它类似铁路大桥钻孔灌注桩施工的技术参考。

参考文献：

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