道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用

道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用

詹浩

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摘要：随着国民经济发展速度的不断提升，在桥梁工程施工中，只有根据桥梁工程施工的具体要求，选择与之相适应的技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将钻孔灌注桩技术应用到桥梁工程施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。

关键词：道路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术应用

1钻孔灌注桩施工技术的应用

1.1准备工作

钻孔灌注桩施工质量的保障，做好相应的准备工作，首先对施工现场勘查工作要详细，然后结合勘查的相关结果以及地质报告和设计图纸等，按照施工规范标准进行施工。重视施工方案的审查，保障工艺流程的标准和安全，结合实际编制施工方案，加强应急预案科学制定，通过这些准备工作，对钻孔灌注的施工质量才能有效控制。

1.2测量放样

钻孔施工动工前，应测量放样，并报监理测量工程师进行复验，做好测量放样标记。

1.3埋设护筒

护筒的埋设过程中需要考虑护筒的中心点与灌注桩的中心线完全重合，误差一般要控制在5cm以内，竖向倾斜率不应该大于1%。所以在护筒内径的选择过程需要注意适当增大，一般应比桩的直径大20-30cm，这样可以确保实际操作过程中的误差在控制范围内。对于护筒的埋设深度，应该根据桥梁的设计要求，或根据当地水文实际情况进行设置，一般应该保持在2-4m。另外对于护筒高出地面的距离，如果是在陆地上则需要保持高于地面30cm，如果在水面上，则需要确保护筒高出水面 1-2m。

1.4泥浆制备

在地质条件不允许干挖成孔时需设置泥浆池制备护壁泥浆。在开钻前，先进行人工造浆，泥浆原料优先采用膨润土调制，制浆完成后对泥浆比重、黏度、含砂率、pH值等性能指标进行试验检测。

1.5钻孔清孔

桩基施工前须做试成孔，以便选择合适的桩基种类、型号。钻机定位要准确、水平、稳固。正常钻进时，应合理控制钻进参数及泥浆指标，及时排碴并防止塌孔。成孔一般按两种方法控制:一种为控制桩长、多以抗拔桩为主；另一种为控制入岩深度，多以抗压桩为主。成孔至设计要求深度后，应对孔深等进行检查，确认符合要求后，方可进行下道工序施工。钻孔过程中要均匀、缓慢地控制钻进速度，注意观察孔内情况，发现问题后及时调整施工操作，比如补充水、泥浆。钻进时因特殊情况而停钻时，还应适当提起钻头，使其和孔底至少保持5m的距离。钻到设计深度后，检查成孔深度、垂直度、直径，成孔质量合格后开始清孔。常用的清孔方法有正循环清孔、反循环清孔。清孔方法应根据桩孔规格、设计要求、地质条件及成孔工艺等因素合理选用。清孔应分二次进行。第一次清孔应在成孔完毕后进行，要求空钻30分钟至1小时并适当调整泥浆比重，第二次应在钢筋笼和导管安装完毕后进行。第一次清孔的冲力(吸力)大，清孔能力、效率强，可以把绝大部分沉渣都清出孔外。第二次清孔需导管不停地升降，结束后测定泥浆指标和孔底沉碴需符合要求。在清孔过程中必须注意保持孔内水头，防止坍孔。并应在清孔完成后的30分钟内浇注混凝土。

1.6钢筋笼制作和吊装

在制作钢筋骨架的时候应该注意与相关设计要求相符，就那些长骨架来说，应该应用分段式制作法，分段的具体长度应该依据吊装条件与运输条件而定，在接头位置应该进行交错处理。为做好骨架保护工作，应于骨架外侧设置垫块保证竖向间距约2m，横向间距应超4m，并且应该在骨架顶端设置安装吊环。等到吊装组装以及钢筋制作工程完工之后，还应该满足下面的要求:各个主筋之间的间距、箍筋的间距偏差控制在20mm之内，骨架顶端高程应该控制在 20mm以内，骨架保护层厚度应该是20mm左右，底面高程应该控制在50mm左右。

1.7水下灌注混凝土

在安装完钢筋笼之后首先应该先对钻孔进行再次清理，同时保证灌注桩底部的沉淀厚度以及泥浆的检测质量都能够满足要求，再进行灌注工作，这样才能保证混凝土的施工质量。在灌注混凝土的过程中，施工人员应该保证导管下口至孔底之间的距离在30-50cm左右，同时实时测量混凝土的顶部高度，控制导管的埋设深度为2-6米范围。灌注的过程中应该保证灌注的速度和导管的位置在规定的范围内，例如如果混凝土和钢筋笼之间的距离达到两米时，就需要放缓灌注的速度，这样才能够减少对钢筋笼的冲击。

2钻孔灌注桩施工质量影响因素

2.1钻孔垂直度不符合规范要求。其中主要原因有：(1)场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降，导致钻孔偏斜；(2)钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大，造成钻孔偏斜；（3）钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成偏离钻进方向；(4)钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成偏离钻进方向。

2.2塌孔与缩径。主要原因塌孔与缩径产生的原因基本相同，主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所致。

2.3水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题。（一）灌注混凝土时堵管：灌注混凝土时发生堵管主要是由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大等原因引起。（二）灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮

其主要原因：(1)混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋骨架底时，结块的混凝土托起钢筋骨架；(2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内混凝土逐渐升高，当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架；(3)混凝土灌注至钢筋骨架底部时，灌注速度太快，造成钢筋骨架上浮。（三）桩身混凝土强度低或混凝土离析。主要原因是施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。(四)桩身混凝土夹渣或断桩。其主要原因有：(1)初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土；(2)混凝土灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面；(3)混凝土初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；(4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积砂层,阻碍混凝土的正常上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入混凝土内。严重时可能造成堵管事故，导致混凝土灌注中断。

结论

综上所述，道路桥梁作为促进区域经济发展，维系区域交通的重要工程项目，需要应用钻孔灌注桩施工技术保障道路桥梁结构的安全性能。但在实际施工过程中，道路桥梁钻孔灌注桩施工会面临着孔位偏差、桩基孔塌陷等风险，要求道路桥梁项目建设期间，施工人员严格遵守道路桥梁施工技术规范，加强钻孔灌注桩施工中的质量管理，确保道路桥梁基础结构的荷载能力、持久性符合新时期道路桥梁的建设要求，促进钻孔灌注桩施工技术的推广应用。

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