分析公路桥梁钻孔灌注桩施工技术

【摘 要】我国公路桥梁施工中得到了广泛应用与推广。但作为一项隐蔽性工程，钻孔灌注桩施工过程难以监察，故要求对其进行严格控制，避免对整个工程造成严重的影响。本文着重分析了公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点。

【关键词】公路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术

桩基础是桥梁工程中应用非常广泛的一种基础形式。钢筋混凝土桩按照制作方式的不同可以分为预制桩和灌注桩。其中，灌注桩是在施工现场桩位直接制作而成的桩，它具有施工简便、工期短、机械化程度高、节省钢材、木材及降低成本等特点。按照成孔方法的不同可以分为：钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩桩。钻孔灌注桩因其无振动、无挤土、噪音小、对周围建筑物影响小等优点被广泛应用。但由于操作要求严格，不论哪个环节出现疏忽，都会引发缩颈、断桩等质量问题，轻则埋下质量隐患、影响进度，重则将给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，在钢筋混凝土钻孔灌注桩施工过程中，必须严格按规范和操作规程施工，对施工工艺严格控制，只有这样才能保证钻孔灌注桩的施工质量。

一、施工前阶段的施工技术

在工程开工动土之前，必需根据勘探资料做好现场的工程地质和水文地质的调研，以利于做好施工图的审查以及施工技术方案的编制工作；还要组织安排好施工工艺流程和安全技术指标及措施，对现场存在的隐患应制定相关的预警处理方案，避免或减少在施工过程中的安全质量问题；同时，要根据现场环境，检查“三通一平”及临时设施的准备情况，掌握现场周边区域内的地下管线和构筑物等分布情况；要根据施工现场的便利情况和工程量计划，配置相应型号和数量的施工机械设备，并保证机械设备具有相关的鉴定合格证明；要从源头上把关，控制好施工材料的选购和进场。

二、施工过程阶段的施工技术要点

1、埋设护筒。利用全站仪进行坐标放样，准确放出桩中心的平面位置，将护筒放入到成孔内并通过适当移动，使得护筒中心与成孔中心点相互吻合，同时采用水平尺具或垂球对护筒的垂直度作进一步的检查和调直；然后利用护筒驱动器将护筒缓慢压入成孔之内，压入完毕则在护筒周围回填适量地具有最佳含水量的黏性土加以夯实，稳定和保证护筒的垂直度并防止泥浆的流失及位移。如果护筒的埋置深度较大时，在保证满足护筒整体刚度、强度和防漏的前提下可采用多节护筒焊接使用的方式得以解决。另外值得强调的是：护筒的内径应大于钻头直径，尺寸的选用依照标准的设计要求，而护筒埋深也应根据具体规定的标准要求而定。水中埋深护筒的施工应事先做好围堰筑岛，在围堰上定位护筒的入土深度。护筒分节加工并焊接且分节振埋。

2、拌制护壁泥浆。在公路桥梁钻孔灌注桩施工中，时有坍孔问题的发生，通常可拌制泥浆作护壁处理来稳定钻孔内部的水位和防止坍孔。从实质上讲，泥浆护壁是利用泥浆与地下水之间产生的压力差来控制水压力，以保证钻孔孔壁泥土结构的稳定性。这样看来，护壁泥浆在钻孔灌注桩施工当中所体现的作用极其重要，而泥浆的施用比重则成为在实际施工过程中所难以控制的问题之一。泥浆施用比重过小，无法起到阻挡孔内壁体坍塌的作用；施工比重过大，则大大增加了堵塞钻孔的可能性。因此，能否充分发挥护壁泥浆的作用对其性能指标的选用实为关键。在实际施工中，需根据现场地质情况，了解并掌控不同土质层中泥浆的性能指标。钻孔前根据桩位及现场场地情况，设泥浆沟、沉淀池、储浆池及制浆筒，以便钻孔中溢流出的带渣泥浆经沉淀后再返回泥浆池使用，泥浆沟的纵坡以下不小于 1.5% 为宜，槽宽要根据出浆情况而定，沉淀池的体积应不小于一根桩实体的 3-4 倍。

3、钻孔顶进施工。钻孔施工时，根据设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻机和泥浆参数。钻机安装后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移和沉陷，否则应及时处理。在钻孔顶进施工之前，要例行检查钻头保径装置和磨损情况，在施工工程中对已磨损超标的钻头及时更换。钻孔施工需安装设计参数进行，专派记录人员对钻孔施工过程中的各种参数进行详细记录，包括对钻孔顶进深度、地质土层特征、钻进设备的磨损程度等参数必需记录在案。钻孔顶进过程可以通过电子控制和人工观测两方面，来确保成孔的垂直度，拌制泥浆和加入的过程务必不得使用水头冲刷孔壁，避免出现孔壁失稳坍塌等情况。钻孔顶进进度依据施工地质土层的状况而定，由硬土质层钻到软土质层可适当提高钻进速度，而由软土质层钻到硬土质层则需降低顶进速度。在遇到易缩径的特殊土层，应增加扫空次数，避免缩径。钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，在地层变化处均应捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。

4、清孔检查。钻进成孔在达到设计标高之后，及时对孔深、孔径和垂直度等进行彻底检查，钻渣抽净进行第一次清孔，不符合设计标准的采取一定措施予以处理。通常，采取探笼的办法对钻进成孔进行检查，方法较为简便，检查合格之后可进行到下一道工序。

5、钢筋笼吊装。在确认成孔检查并清孔完成并符合设计要求后，将以焊好的钢筋笼骨架分段吊装放入桩孔内，前后两段钢筋笼在孔口位置完成对接，并采用双帮条搭接焊好。对接完成后下放至设计深度，并在孔口牢固定位，以避免在灌筑混凝土过程中发生浮笼现象。

6、混凝土灌筑。由于完成吊装钢筋笼及导管之后，孔底会产生沉碴，需再进行第二次清孔。其方法是利用导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉碴，从而达到清孔的目的。

混凝土灌筑施工通常采用混凝土运输车或拖式混凝土泵输送灌筑成桩。混凝土的输送过程要保证输送导管的连接密封，在施工之前必须要做水密试验和抗拉试验，试验合格之后方可正常施工。混凝土拌合物运至灌注地点时，还应检查其均匀性和塌落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍不符合要求时，不得使用。在灌筑过程中应经常探测孔内混凝土面得位置，及时调整导管埋深，一般导管的埋置深度宜控制在 2-6m。为防止钢筋骨架上浮，当灌注到混凝土顶面距钢筋骨架底端1m左右时，应降低混凝土得灌注速度。当混凝土拌合物上升至骨架底口 4m 以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。混凝土的浇筑速度保持连续，尽量避免中断或停滞。灌筑桩的顶面标高应比设计高出一定高度，一般为 0.5-1.0m，以保证混凝土的成型强度，多余部分在接桩前必须凿除，残余桩头应保证无松散层。同时，在灌注过程中应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点进行处理，避免污染环境。灌筑过程中发生故障，应立即停止灌筑并及时查明原因，确定合理地解决方案，进行处理。在混凝土浇筑完毕之后，起拔导管的速度应控制均匀且缓慢，避免出现断桩事故。拔出导管后及时清除灌注桩顶的浮浆。

三、结语

钻孔灌注桩属于隐蔽工程，成桩工艺复杂，在施工过程中容易出现质量问题。采取有针对性的质量控制措施，对影响钻孔灌注桩施工质量的因素进行有效预控，在施工过程中做好质量的事前控制，就可以避免质量问题的出现。

参考文献：

[1]黄兴安.道路桥梁工程施工监理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[2]应惠清.土木工程施工[M].北京：高等教育出版社，2004.