工程建设标准化2023年3期

公路桥梁钻孔灌注桩施工技术及质量控制

吴登强

中铁七局集团第三工程有限公司    陕西省西安市    710000

摘要：由于在实际施工当中经常会受到外部环境、施工条件以及其他方面因素的干扰，造成钻孔灌注桩施工过程中存在一定的困难，必须要引起工程施工单位的充分重视，对钻孔灌注桩施工技术要点进行有效把控，提高公路桥梁技术结构的承载能力和稳定性。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；质量控制

引言

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。

1 公路桥梁钻孔灌注桩施工特点

在公路桥梁项目工程建设施工过程中，需要充分保证施工区域土体环境质量，对地基基础结构部分进行有效处理，为后续的桥梁主体结构施工稳定性打下良好的基础。在针对公路桥梁项目工程建设施工当中，基础结构施工经常使用钻孔灌注桩技术，该技术可对施工进行有效改善，同时在公路桥梁施工当中，经常会受到施工地质条件复杂等方面因素的影响。因此，需要对钻孔灌注桩施工技术进行有效把控，全面提高桥梁桩基础结构的承载能力和稳定性。首先，在进行钻孔灌注桩施工当中，要做好施工区域的场地平整工作，有效保证各种施工设备的安装和使用;其次，要有做好水泥浆材料标号，选择钻孔灌注桩设备安置，钢筋笼制作与安装以及后续的混凝土灌注施工等各项工作，要检查桩基础结构的成型质量和效果，避免产生严重的施工质量问题。

2 钻孔灌注桩施工常见问题

2.1孔壁塌陷

钻孔灌注桩的施工过程中，最为主要的问题是孔壁塌陷的情况。一般情况下，在旋挖钻孔的施工环节中，泥浆中会产生大量的气孔与气泡，而随着气孔和气泡数量的增加，会导致孔壁坍塌问题的发生，如果未能及时采取补救措施，会对整个施工项目造成威胁。孔壁塌陷问题的产生与多个方面因素有关，尤其是在地质条件复杂的环境中尤为明显，在护壁泥浆浓度较低的情况下，土层较为疏松，孔壁和钢筋笼之间不断产生碰撞，继而引发孔壁气泡。与此同时，如果泥浆的补救时间不及时，那么伴随着水位的上涨，孔中遭受压力增加，水损失增加之后，会导致孔内水分不足，继而出现孔壁坍塌的情况。除上述因素之外，砂层质地过于柔软、转速过于迅速、护筒埋藏过浅等也都可能会引起孔壁塌陷的情况。

2.2卡钻和卡管现象

卡钻现象指的是钻孔形成梅花孔或者十字孔形状，钻头进入狭窄区域之后，便无法继续前进，被卡顿在狭窄位置。这一情况产生在操作过程中，钻头的转动时间较短，所钻入的位置并没有发生变动，或者是出现不够均匀的纹理层次，尤其是堆积物受到探头石的影响，局部孔壁进入到洞内，钻头的焊接时间如果出现延迟，钻孔的直径缩小，便会发生卡钻的情况。

卡管现象指的是水下灌注混凝土时，管路中的混凝土流动失去规律性，管路中的混凝土被隔水栓全部堵塞住，在混凝土无法流动的情况下，自然会产生卡管的情况。由于混凝土当中存在较大体积的颗粒，机械搅拌无法达成均匀的搅拌效果，且浇筑会出现延迟的情况，管路中的混凝土停滞的时间过长，使得混凝土在管路当中卡顿，继而对后续的正常施工造成延误和影响。

2.3钢筋笼上浮

处于空口内壁中，钢筋笼上端吊筋如果固定不够牢靠，那么便会在导管向上提升时，出现钢筋笼被导管后挂的情况，使得钢筋笼上浮。混凝土灌注的过程中，导管在地下埋藏过深，而灌注量大且上升速度较快，当钢筋笼达到底端之后，在冲击力的冲击之下，会引起钢筋笼的上浮现象。同时，钻孔灌注的过程中，初灌的混凝土始终处于管路的上方位置，在此期间，随时可能会出现混凝土搅拌不均匀、混凝土流动性不足的情况，而当上方的混凝土凝固之后，与钢筋笼底端进行接触，将钢筋笼向上托起，导致质量问题。

3 钻孔灌注桩施工技术应用策略

某公路工程位于河北省境内，设计长度12.8km，设计车速100km/h，纵向坡比最大值3.9%，路基包括整体式和分离式两种形式，整体式路基宽度为33.5m，分离式单幅路基宽度为16.75m，采用双向六车道，单车道宽度为3.75m。全线共有桥梁8座，总长为3641.58m，包括特大桥1座，大桥5座，中桥2座，特大桥长度为1851.5m，大桥总长为1646m，中桥总长为144.08m。由于这些桥梁工程所在区域的地质情况主要为粉质黏土，项目处决定对桥梁基础采用钻孔灌注桩的桩基形式，桩端进入持力层不小于2d（d为桩径），桩身设计混凝土强度等级为C30。

3.1护筒埋设

护筒由厚度为4mm的钢板加工而成。钻孔时，为避免护筒发生变形，应对护筒实时补强加固，以增强护筒的刚度和抗压性能。此外，护筒安装时，应确保轴线与桩位中心对称，并严格控制护筒埋置深度，确保处于100～120cm范围内。护筒顶部应高出地面40cm，并严格控制垂直度，确保轴向倾角不得超过1°。

3.2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。

3.3钻孔

钻机钻进时，距离钻孔底部20～30cm位置时，在真空泵中注入清水，并启动真空泵，将管道内空气完全排出，形成负压。当出浆口位置压力超过0.2MPa时，开启泄水阀，将管道内浆体排至沉淀池，进行反循环作业。

钻孔时，应实时监测地质状况，根据土质状况，选择合适的钻孔方式。采用减压钻进，能有效保证钻杆垂直度，最大限度地避免斜孔、扩孔质量缺陷。实时监测泥浆情况并及时实施清孔作业。当孔深满足设计要求后，及时检查钻孔直径、深度、垂直度和中心偏差，确保符合规范要求。

3.4清孔

钻孔钻至设计位置时应立即暂停钻孔作业，缓慢提起钻头，确保距钻孔底部50～70cm。再次启动钻机运行3min，通过换浆清孔技术对钻孔实施清洗，并严格控制沉渣厚度，确保满足规范要求。清孔完成后，下放安装钢筋笼，并固定到位，混凝土浇筑前应再次检查孔底沉渣，若不符合标准要求应实施二次清孔。

3.5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。

结语

钻孔灌注桩技术由于其承载力大、占地面积小且对环境的干扰较小等优势被广泛使用，但该技术也有其自身的缺陷，如施工工艺较为复杂，对工人的专业素质要求较高等。同时，由于灌注桩基础普遍位于地表下，一旦发生质量问题难以及时发现并解决。因此，为有效地保障桥梁钻孔灌注桩基础的施工质量，应进一步加强对该施工技术的应用研究。

参考文献：

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[2]王彦忠.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术[J].交通世界,2021,No.591(33):53-54.

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