市政路桥工程的钻孔灌注桩施工技术分析

唐微

（中交一公局第九工程有限公司，广州 510000）

1 引言

近年来，我国很多市政路桥工程都存在着质量问题，对人们的出行造成影响，为此提高市政路桥工程质量极为重要。而运用钻孔灌注桩施工技术可满足路桥工程中的结构需求，提高路桥承载能力，且使桥梁具备适应性好、抗震性强、经济性高等优势，这让钻孔灌注桩施工工艺越来越广泛地被运用到路桥工程建设中，为此应对其进行深入研究，明确该施工具体技术，为路桥工程建设发展提供帮助。

2 市政路桥工程的钻孔灌注桩施工工艺分析

2.1 准备工作

钻孔灌注桩施工前，施工单位应了解到工程项目所在的地质情况、气候状况等，明确整个桩基础工程的施工设计与具体规范，为后期各类工作的开展提供依据，避免设计不合理而引发的施工问题。施工现场中需要全面了解到当地环境及区域范围内的管道管线等，并应对各类地下物体及危险建筑等进行预先调查，同时还应对桩体所在位置进行检测，应通过测量放线工作来确保每一个桩体的位置准确，如有需要则提前开展混凝土配合比试验、泥浆适配试验等，避免开工后出现泥浆浓度不匹配问题，导致对施工效率与质量造成不利影响，且还需要根据工程地质情况适当选择添加剂，如黏土、水等，确保泥浆与工程相匹配。

2.2 钻机钻进

钻孔灌注桩施工中，应确保钻机安装的合理性。为此施工人员需要了解土层地质情况，并根据准备工作选择正确的钻孔方式及设备，如针对土质较硬的区域，应选择冲击性较高的工艺，确保钻孔机的冲击力度，而面对软土地层时，则可采用旋挖钻的方式，并合理甄选钻头，减少钻头损坏情况以及对周边地质的影响。若在施工中钻孔工作未顺利完成，就容易出现坍孔缩孔、孔位倾斜等情况，对后续工作造成影响，为此应时刻注意钻孔的垂直精度，并通过加密测量与下探钢筋笼等方式，确保成孔效果，且还应运用特制泥浆，确保成孔护壁效果，并按照预先设计的标高及成孔深度等对成孔进行调整，若情况变化较大，则应通知设计单位重新进行验算[1]。

2.3 清理钻孔

成孔后，钻孔内部往往会含有大量的泥浆，为此必须进行清孔操作，将孔内泥浆清除，避免内部钻渣与泥浆对后续施工造成不利影响。第一次清孔时应将钻杆提起，保持钻杆与孔底距离50 cm 左右，并利用空压机等设备通过正循环的方式进行清孔，此时底部的泥浆比重应控制在1.2 左右，含砂率应小于8%，满足相关要求，而第二次清孔则应在钢筋笼与导管安放以后，混凝土浇筑工艺之前，可采用导管进行正循环清孔，此时底部泥浆比重应控制在1.2 左右，而含砂率则应小于4%，沉渣厚度不可高于100 mm，两次清孔均需要进行性能指标验收工作，只有监理验收合格后方可进行下一步工作。

2.4 钢筋笼与钢构立柱制作

钻孔灌注桩施工中，第一次清孔工作完成后，应安放钢筋笼与钢构立柱。钢筋笼的钢筋圈应设置在钢筋内部，调直主筋后应确保同一截面的接头数量不超过主筋数量的50%，钢筋笼的受力面还需要捆扎钢管与毛竹，降低受力变形情况，且应详细标注其位置，此时应对钢筋骨架型号以及相关位置标点进行检验，并检查钢筋笼的相关性能指标，确保钢筋笼制造满足设计要求。图1 为钢筋笼结构示意图。

图1 钢筋笼结构示意图

钢筋笼放入孔洞后，还应对下部钢筋笼进行加强，同时进行钢构立柱的制作安装，钢构立柱在拼接后应采用吊车吊装至机台，可采用吊车配合桩基起吊，对准孔桩中心部位，在钢筋笼内插入钢格构柱，并确保搁置的平稳与牢固，使钢构立柱被放置后不可产生形变与坠落情况，可通过加装焊吊筋与钢管固定的方式固定立柱，提升钢筋笼承载性能与整体工艺效果。

2.5 混凝土浇筑

进行混凝土浇筑工作时，首先应确保混凝土的质量，着重避免浇筑施工中出现的各类混凝土质量问题，且在浇筑工作中不可进行二次浇筑情况，避免产生质量不均匀或离析等情况，让后续混凝土结构产生裂缝、麻面等情况，对整个路桥施工造成影响。灌注中除非极特殊情况，其他情况均不可让混凝土发生断层，且若存在反浆情况，则应及时根据现场情况做出补救措施，避免出现沉渣或塌孔事故，完成钻孔灌注桩施工[2]。

3 市政路桥工程的钻孔灌注桩施工应注意的问题

3.1 护筒下沉

护筒下沉情况往往是由地质不良影响或准备工作不足所引发，为此在护筒就位前，施工人员应对现场施工情况进行充分了解，避免设计中的地质情况与现场存在差异，特别应严格检查场地松软情况，从而确定护筒埋设深度与方式，严格规范施工流程。护筒搭设中，应确保周围土层夯实，底部应深埋至黏土层以下，避免发生漏水，增强护筒的牢靠性。而在发生护筒下沉事故时，则应采取加固措施，进一步深埋护筒，而在冬季施工中护筒则会由于周围土层夯实度不足而存在漏水情况，此时应加强防水措施，避免造成坍孔情况，并及时停止钻机钻进，对护筒进行加固，补救后方可重新开始钻进。

3.2 钻孔倾斜

钻孔倾斜情况一般是由于钻机底座基础缺乏稳定性，或土层发生沉降，或是由于地质土层中存在探头石等不均匀地质，还有可能是由于地质较为复杂，地质中软土与硬土相互交替，而施工人员则盲目加压力进行钻入，土体软弱层倾斜。而对于钻孔倾斜情况，则应在施工前加强对钻机底座稳定性的检查，且应时刻注意地层变化情况，必要时还应采取加固或注浆措施，均匀土体土层质量，在发现倾斜情况时，应立即停止钻进，同时可在孔位偏斜处吊住钻头，并反复扫孔，保持孔位回正，而对于倾斜较为严重的孔洞则应通过填换黏性土的方式，加强土体密实性，之后方可重新开始钻进。

3.3 坍孔缩孔

坍孔与缩孔情况是钻进过程中较为常见的问题，一方面是由于地质因素，如地层存在流沙层，另一方面是由于钻进过程中的水头损失，此外，孔内泥浆质量不足或比重不合适等也同样会引起这种问题。为此，施工中应严格分析地层情况，并时刻调整施工方案，在发现问题不严重时，可调整泥浆配置比例，重新向孔内抛洒黏土，而如果问题较为严重时，则应立即停止钻进，避免钻机倾覆造成其他问题，同时应确定坍孔位置范围，可用小沙粒进行回填，并在发生问题部位进行反复扫孔，及时进行混凝土灌注工作，避免发生二次坍孔缩孔情况，同时应及时补焊钻头，再继续进行施工[3]。

3.4 断桩

断桩问题一般是混凝土凝固后不连续，断层受到了冲洗液影响，或土体间存在疏松地质而引发断桩。有时还会受到地下水位活动的影响等，冲洗液浸润混凝土时间较长，混凝土内部水灰比增大，进而导致桩身中段的混凝土不凝固，而为了避免这种情况，应提前做好防水排水措施，实现可用套管进行处理，在止水后方可进行混凝土灌注，同时还应运用绑扎水泥隔水塞等，避免发生断裂情况，确保导管的密实性。此外，在混凝土浇筑中，还会由于导管拔起过多，露出的混凝土面积较大，或是停电等原因，混凝土浇筑中夹渣，出现桩身断裂的情况，为此混凝土在浇筑中，一定应确保连续作业，且应随时控制混凝土面的标高与导管深埋情况，确保导管提升的准确性，最大限度降低断桩的可能性。

4 市政路桥施工中钻孔灌注桩施工技术应用

4.1 工程概况

以中山市政路桥为例，该工程施工区域土体较为平坦，沿线河流较多，可采用矩形、空心形状的实体墩作为桥墩，而钻孔灌注桩施工的应用中，可设立摩擦桩，并根据工程情况，可设立2 m、1.5 m、1.25 m、1 m 等直径，桩长普遍设定为7～60 m。根据该工程要求，桩基础应通过冲击钻机成孔，并配合旋挖钻与回旋钻进行辅助钻孔，而在工程岸边区域可采用筑岛与编织袋围堰的方式，还应选用性能较高的泥浆进行护壁，而钢筋与混凝土等原材料在入场前也应做好质量检测，钢筋笼可在现场制作与加工，再采用特殊板车运输钢筋笼，还可以利用起重机等机械进行吊装，最后采用导管法进行灌注施工。

4.2 钻孔灌注桩实际施工

该工程中需要按照成孔、护壁、清孔、安装钢筋笼、成桩这一步骤进行施工。首先，成孔中需要施工人员使用全站仪对桩位进行测定，测定后在钻机安装时需要在钻机底部进行垫平处理，有效避免钻机出现沉陷情况，再检查钻头是否对准桩位中心点，此时应将误差控制在1 cm 以内，并详细记录钻进情况，钻进斜度应控制在1/150 桩长内，且应按照正循环的方式，同时记录好孔位、孔径、孔深等指标，方便后续调整。

其次，在护壁环节中，施工人员应将泥浆密度控制在1.1 g/cm3内，黏度控制在20 s 左右，泥浆pH 应控制在7.03 左右，同时应选择由水、黏土、添加剂等组成的泥浆，并将含砂率控制在4%以内，造浆能力应控制在2.5 L/kg 以上，塑性指数应控制在19%左右，同时在钻孔完成后的清孔工作中，应将钻孔偏差进行校准，同时在反循环旋转钻孔结束后，应停止钻进，并将钻头提起，在距离孔底部15 cm 位置进行空转，确保能够正常循环，待孔内沉淀层厚度达到30 cm 以下时停止清孔。

最后，应进行钢筋笼安装与混凝土浇筑成桩这一工艺。安装前应对焊接钢筋笼进行质量检测，确保钢筋笼性能后方可使用，且还应对钢筋笼的保护层进行进一步检查，确保其厚度达到5 cm 以上，避免出现钢筋笼松散的情况。混凝土浇筑中应严格遵循混凝土材料拌制、浇筑、检测的顺序进行施工，施工各部门应协同配合，严格控制混凝土的配料，不可将过大块状物直接投入搅拌设备中，必要时可用清水冲洗，对砂砾进行筛选，确保混凝土密实度，减少离析情况的发生，特别是在机械搅拌与浇筑中，应计算好拱肋的混凝土承载量，避免混凝土发生脱水或离析的情况，此时应将水灰比控制在0.55 左右，含砂率应控制在0.42 左右，坍落度应控制在20 cm 左右，扩散度应控制在36 cm 左右，确保混凝土质量完全符合施工标准。浇筑中应将混凝土从导管挤出，并设置隔水栓，在导管首次深埋后，技术人员还应对混凝土进行标高检测，并标注顶标高50 cm位置，再对多余部分进行凿除，确保整体混凝土施工质量[4]。

5 结语

总而言之，市政路桥施工中运用钻孔灌注桩工艺可避免出现路桥结构不完整、承载性能不足等问题，在工艺运用中应提前做好施工环境检测，并按照一定顺序进行施工，严格做好钻机钻进、清理钻孔、钢筋笼与钢构立柱制作、混凝土浇筑等工艺，避免出现护筒下沉、钻孔倾斜、谈孔缩孔、断桩等问题，全面提升施工质量及施工效果。