公路桥梁钻孔灌注桩施工技术方法分析

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摘要：随着国家基础建设的快速发展，公路桥梁的建设遇到了新机遇与新要求。对公路桥梁建设来说，钻孔灌注桩的施工一直都是一项重要技术，具有成本适中、适应性强及施工简单等各个特征，以绝对优势被公路桥梁建设普遍使用。但是灌注桩是一项隐蔽工程，在施工中要分析施工技术要点，确保其施工质量。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；方法

中图分类号： X734文献标识码： A

引言

基础建设高速发展，公路桥梁随之而增多，涌现出各种形式成桩设备以及工艺，有效了推动了公路建设的发展。钻孔灌注桩虽然是一种比较古老施工方式，可这种方式适宜于各种土质，能够按照需要制造成各种直径及各种长度，且成本较低，加之这种方式多年使用锻炼出一批有经验的施工人员。故此，钻孔灌注桩仍然大量使用在公路桥梁建设中。在这种形势下，探究公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点具有实际意义。

1.施工准备和钻孔过程中的控制

1.1准备场地

施工前应将场地平整好，以便安装钻机进行钻孔。在场地平整好后，放好桩位，在桩位上插入钢钎后用混凝土浇固之;并在桩周设置护桩。

1.2埋置护筒

埋设护筒的目的除了固定位置外，主要是隔开地面水，并在钻机内造成一定高度的水头，增加孔内静水压力，以稳定孔壁，并保持钻孔内泥浆表面高程，防止坍孔。在施工现场水位较深时一般采用钢护筒。钢护筒直径大于设计桩径的20～40cm，埋设入土深度在1.5m以上，高出水面(或地下水位)或施工水位1.5～2.0m，高出地面200mm，护筒中心应与桩位重合，误差不大于10mm，并经监理检查核实后方可在其周边填土嵌固。在遇到个别桩基护筒为砂层或淤泥层时，应填筑部分粘土，并夯填密实，以防止回填不密实而漏水。

1.3钻机的安装就位

安装桩机的地基需足够稳固。对有钻塔的钻孔机,先利用钻机的动力与附近的地笼配合,将钻杆移动大致定位,再用千斤顶将机架顶起,准确定位,使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂线上,以保证钻机的垂直度。钻机位置的偏差不大于2cm。对准桩位后,用枕木垫平钻机横梁,并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。

1.4制备泥浆

钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆,应根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握,泥浆太稀,排渣能力小、护壁效果差;泥浆太稠会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。

1.5钻孔

泥浆护壁是钻孔操作中的关键工艺，对于有流砂覆盖层的钻孔桩更为重要，调制护壁泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层情况采用不同性能指标。应根据实际情况随时调整泥浆的用量及浓度，注意水头的调整，钻孔泥浆应始终高出孔外水位或地下水位1.0～1.5m。钻孔过程中应随时如实填写好钻孔过程中的原始记录，应尽量减少不必要的停钻次数和时间，被迫停机时，要把钻头提出孔外，以免沉渣时间太久，卡死钻头而导致各种事故。

1.6成孔

为了确保钻孔质量，要求成孔的孔位中心偏差不大于10cm，对孔径、孔位倾斜度误差不得大于1%孔深。采用高度为钻孔直径的5倍，外径与钻头直径相同，以钢筋制成的笼式检孔器，用片石压重后进行下沉检查，若不能顺利下沉至设计标高，说明孔径、孔深不足或孔位偏斜，可回填重钻，以确保成孔质量。当钻进中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层时，钻头所受阻力不均，会出现弯孔，影响钢筋笼的吊装和桩的质量，应回填粘土、砂卵石至弯孔以上1.0m，弯孔以上1.0～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，此时不宜用冲击钻头直接修孔，以免卡钻、坍孔。钻头直径磨耗达1.5cm时应及时更换修补，防止缩孔。钻孔应一次成孔，不得中途停顿。

1.7清孔

在确定桩长、直径和垂直度无误时，要及时进行清孔，清孔的主要目的是清除沉渣和沉淀层，尽量减少孔底的沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀层而影响桩基承载能力。首次是成孔结束后，让钻杆转而不进尺供浆对孔底进行冲洗排渣，尽量使沉渣厚度小于设计或规范要求，且泥浆比重降到1.1～1.2以下;第二次清孔是在下放钢筋笼和导管后在导管口加闷盖注入高压泥浆进行清孔，使沉渣厚度小于设计或规范要求为止。清孔后的泥浆性能指标为:含砂率小于4%，相对密度1.05～1.2，粘度为17～20Pas。清孔时要抓紧时间，防止时间过长，而引起沉淀过厚，或者引起坍孔。

1.8钢筋笼骨架的制作及下放

根据设计要求制作钢筋笼，施工中应除锈、整直，根据骨架的长度，主筋尽量用整根钢筋，如须接头，应采用对焊。分段后的主筋接头应相互错开，保证同一截面内的接头数不多于主筋总根数的50%，两个接头的间距应大于50cm。每节钢筋笼搭接好后应检查搭接长度，电焊长度、宽度和厚度应符合要求。钢筋笼入孔定位标高允许误差+5cm，灌注完后，桩上部混凝土初凝，应撤除钢筋笼的固定设施，使钢筋笼同混凝土一起收缩。钢筋笼吊装就位，应与孔壁保持设计的保护层距离，可在笼身上每隔2m于同一横截面处对称设置4个钢筋耳环。

2.公路桥梁钻孔灌注桩的施工方法

要探究施工技术要点，首先要明确钻孔灌注桩施工方法，从施工方法中探究其关键点和重要方面，再探究施工技术要点才具有真正的价值。

2.1施工的工艺流程

对场地进行平整——对灌注桩进行放线——开挖浆沟及浆池——埋设护筒——钻机就位——校正孔位——造孔，循环泥浆、清除废浆泥渣等——验收终孔——下钢筋笼——灌注水下的混凝土——养护成桩。

2.2施工中的要点

①在钻机就位之前要对场地进行平整，铺好枕木并且做好各种校正，确保钻机牢固、平稳。当桩位埋设到6mm到8mm,厚钢板护筒的内径要比孔口大100mm到200mm，而埋深要达到1m到1.5m。还要挖好排泥槽、水源坑及泥浆池等。如果钻进的土质良好，可以使用清水钻进，让其自然造浆护壁，也可以加进红粘土泥浆实施护壁，泥浆的密度保持在1.3t/m3。而且还要依据钻进土层的情况进行加压，开始要轻轻加入压力、缓慢转速，逐渐进入正常，一般土层应该按早钻具的自重进行加压，但是不能够超过10kN；基岩的钻机转速依据钻头不同且有差异：钢粒钻头为100r/min，合金钻头为180r/min。

②钻进程序中，要依据桩距、场地及进度情况，使用单机跳打法隔一打一或者是隔二打一、双机双打等。而且钻完桩孔，应该使用空压机来洗井，能够把30mm大小的石块排出去，一直洗井到井内的渣厚度不高于100mm，清孔之后的泥浆密度小于1.2t/m3。

③制作钢筋笼；对于直径在1.2m之内钢筋笼，大都是按照灌注桩的办法制作，但是直径与长度大过了钢筋笼，应该在主筋的内侧每间隔2.5m加设出一道直径为16mm加强箍，间隔一箍还应该设计出一个井字来做支撑，并与主筋牢固焊接起来形成骨架。为方便吊运，大都按照两节进行制造，钢筋笼主筋设计成通长钢筋，接头上使用对焊，尤其要注意主筋和箍筋的间隔之处要焊牢，还要控制好平整度，其误差应该控制在50mm之内，对于钢筋笼的四侧主筋每间隔5m，就要加设耳环，将保护层控制在70mm，而且钢筋笼的外形大小要比孔小11cm到12cm。

④吊放钢筋笼；钢筋笼制作好之后就要进行吊放，就位常用三脚架，采用起吊机械等来起吊，而且上下节的主筋应该使用帮条双面来搭接焊或者焊接，将整个钢筋笼通过槽钢悬挂至井壁之上，借助自重确保垂直度的正确。

⑤混凝土的浇筑方法；在浇筑混凝土时大都是使用履带式的吊车将混凝土装进料斗或者翻料斗中，然后采用下料漏斗提高导管将稀泥浆实施浇灌。

3.结语

公路桥梁钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，必须严格要求每项工序为质量做保障。实施上，每一道工序发生问题都可能造成严重后果。因此在施工中要选择先进设备、合格操作人员及严控每道工序的质量，严格控制施工技术要点，这样才能够确保公路桥梁质量。

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