公路工程钻孔灌注桩施工技术

张振国

摘要：对公路工程钻孔灌注桩施工中的护筒埋设、成孔施工、钢筋笼安装、清孔施工、沉渣检测、混凝土浇筑等施工技术进行了总结和分析，并提出了相应的质量检测方法。结果表明，通过低应变法检测发现工程桩身无明显缺陷，检测7根桩，仅有1根为II类等级，均可满足完整性要求，由此可知该施工技术可有效确保钻孔灌注桩的施工质量。

关键词：公路工程;钻孔灌注桩;施工检测

中图分类号：U415         文獻标识码：B

1公路工程钻孔灌注桩施工技术

1.1护筒埋设

钻孔前，为了确保机械设备能够垂直钻进，避免出现塌孔现象，需提前安设钢护筒。护筒埋设时，利用挖机先将护筒坑挖好，钻孔则采用旋挖机施工，根据桩位所处地质、水文等条件确定护筒长度。护筒顶部应略高一些，确保孔内泥浆面在孔外水位之上。在施工中，必须控制护筒埋设桩位误差，不得超过5cm。护筒拆除时，应保证灌注桩混凝土强度达到设计规定。

1.2成孔施工

为了确保钻孔桩施工安全，避免出现塌孔，该工程采用泥浆护壁成孔工艺，具体根据现场地质条件、孔位等准确确定泥浆材料。若所处地质情况较为复杂，具有较厚覆盖层，护筒下沉难度大，无法到达岩层时，一般可采取PHP泥浆。钻孔时，需控制好钻进速度，不宜太快，还要检测泥浆指标。若指标与规定不符，需及时调整，确保桩基的成孔质量。

钢筋笼吊放前，要先检测桩径、桩孔垂直度等指标。重新定位钻头，保证其垂直，随后由桩顶一直插入底部，若未遇见阻碍则表明桩孔和孔径的垂直度符合规定，反之表明垂直度不符，必须重新钻孔。制作一个长6m的试用钢筋笼，钢筋笼直径比桩径小5%，通过吊车预吊放，若未遇到阻碍，则表明孔径和桩孔垂直度满足要求;若无法放置钢筋笼，则表明存在缩颈现象。

1.3钢筋笼安装

在岸上加工钢筋笼，然后运至施工现场，并利用机械连成一个整体，以大幅提升施工效率，缩短钢筋笼放置时间，避免塌孔。将钢筋笼吊筋设置于加强箍上，通过双面焊固定到钢筋笼主筋上，吊筋的另一端则焊接成一个圆环，以方便后期调运。吊装过程中，需设置双吊点，保证吊点位置合理，并布设于加劲箍上。在整个吊装过程中，必须保证钢筋笼与孔位相对，且做好垂直度控制，放置过程中速度不宜过快，应缓缓下放，避免钢筋笼变形。

1.4清孔

相比泵吸反循环、气举反循环清孔工艺，正循环清孔工艺成本较低。加上旋挖桩清孔并非一次完成，需进行二次清孔，且第一次清孔对于沉渣厚度没有太多要求。基于经济性原则，该工程第一次清孔采用正循环清孔工艺，以便排除孔内的颗粒物，并将泥浆密度控制在1.2～1.4之间，以满足施工要求。

二次清孔时，泥浆比重应有所下降，可控制在1.1～1.2之间。为了确定二次清孔工艺，该工程对3种不同清孔工艺在孔深15m左右的I， II号桩的清孔时间和沉渣厚度进行了对比分析，结果如表1所示。

由表1数据可以看出，无论是在清孔时间，抑或是沉渣厚度方面，正循环清孔工艺均比其他两类较差，且在二次清孔沉渣厚度不大于50mm的规定下，正循环清孔不符合规定要求，不适用于该工程。相比泵吸反循环，气举反循环清孔工艺在清孔时间、沉渣厚度方面更具优势，故该工程最终采用气举反循环清孔工艺进行二次清孔。

在二次清孔中，不仅要确保沉渣厚度符合规定要求，还要检测泥浆的性能指标，保证始终满足要求。通常，清孔结束时泥浆指标不宜过高，比如，含砂率要控制在3%以内，黏度在16～20s之间。待各项指标均符合规定后，才能进行下一工序施工。

1.5沉渣检测

在完成清孔作业后，还需采用合理、有效的检测方法进行沉渣厚度检测，确保符合规定要求。根据实际情况，该工程采用吊锤测绳法进行沉渣厚度检测。首次测量时，在孔内放入3kg的测量锤，将锤慢慢放置到沉渣层顶面位置，记录沉渣厚度。二次测量时，再次下放测锤直至达到孔底，并做好深度测量与记录。结合两次测量结果进行计算，可得最终沉渣厚度。经计算，该工程的沉渣厚度为35cm，满足规定要求。

1.6混凝土浇筑

二次清孔后，沉渣厚度满足规定要求，接下来便可进行水下混凝土浇筑施工。根据施工规定要求，可采用C30混凝土进行水下浇筑施工，并做好坍落度控制。浇筑前，需控制好混凝土导管底部与孔底之间的距离，不得大于30cm，同时第一批灌注混凝土导管埋设深度必须超过0.8m，使用导管前，需提前拼装，并做好水密试验。

根据计算可知，该工程混凝土初灌量为3m³，按照桩长的实际情况，可能会有略微浮动。在整个灌注过程中，需精确计算导管长度，确保混凝土质量，并将导管埋设深度控制在2～6m之间。在水下混凝土浇筑施工中，必须合理控制混凝土灌注速度，保障水下混凝土的成桩质量。

2质量检测

为了保证钻孔灌注桩施工质量，必须在工后进行桩身完整性检测。桩身完整性是指桩身长度和截面尺寸、桩身材料密实性和连续性的综合状况。按照现场实际情况，要选择合理的检测方法。由于该工程受工期等因素的制约，采用低应变法对桩基完整性进行检测和分析。

该工程桩径为12m，按照桩心对称布设3～4个测点，且由于工程采用实心桩，应在距离桩心2/3处布设检测点。在整个检测过程中，需去除桩头浮浆，然后将传感器安装部位、激振点处打磨整平。桩中心应与检测点、激振点的连线垂直。传感器安装位置必须与钢筋笼主筋部位错开，在整个检测过程中，避免外露主筋产生干扰信号而影响检测结果。

在整个检测过程中，同时利用基桩动测仪进行分析，即利用小锤敲击桩顶，每根桩的敲击次数不少于10次，并测算桩身的阻抗变化强度。该工程采取中风化岩层的7根12m桩径的桩体进行桩基实际情况检测，检测中波速均为4 000m/s，所得检测结果如下：1，2，3，4，6，7号桩为I级桩，桩身完整;5号桩为II级桩，桩身较为完整。由此可见，该工程桩身未见明显缺陷，7根桩内，仅有1根为II类等级，均满足完整性要求。

3 结语

公路工程钻孔灌注桩施工，受地质条件和施工技术等因素的影响较大，只有对地质条件进行充分的了解，并采用科学合理的施工工艺和施工方法，才能确保桩基钻孔灌注桩的施工质量。检测结果表明，该施工技术的应用有效确保了桩基的完整性和施工质量，值得推广和应用。

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