吴兴华

邢台路桥建设集团有限公司

摘 要：以某桥梁工程为例，对桥梁钻孔灌注桩施工技术进行分析，其施工工艺主要分为施工准备、埋设护筒、制备泥浆、钻孔清空、钢筋笼制作吊放、二次清孔、水下混凝土灌注等工序，为确保工程质量，要求施工单位注意钻孔坍塌、孔道倾斜、埋钻卡钻等问题，以保证钻孔灌注桩的安全使用。

关键词：公路桥梁;钻孔灌注桩;水下混凝土;

作者简介：吴兴华（1992—），男，助理工程师，从事公路施工工作。;

1 工程概况

河北省某大型桥梁工程全长466m，设计桥面宽度为28.6m，设计行车速度为80km/h，桥梁横跨江面，其上部结构采用现浇预应力混凝土箱梁，下部结构采用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的桩径为1.8m，共设计有10根，由于工程所在地环境复杂，钻孔施工难度大，施工质量难以控制，因此，要求合理运用钻孔灌注桩施工技术。

2 桥梁钻孔灌注桩施工

2.1 施工准备

(1）本工程施工前，施工单位首先要组织施工人员对施工现场开展勘测，勘测过程主要包括必要的地质资料、水文条件等，根据勘查资料准备施工图纸以及施工工艺的试验参考资料，制定的施工图应具有可实施性，并附带图纸会审纪要。其次勘探过程中要对场地内下方的管道、构筑物等展开调查，如高压线、排水排污管道、电缆、地下构筑物等，明确各管道、构筑物的归属单位，做好协调迁移或保护工作，避免施工中对管线、构筑物造成破坏。最后要根据勘查结果制定应急方案，一旦钻孔或基础施工过程中出现意外事故，可及时采取应急措施，将损失控制在最小。

(2）钻孔灌注桩施工前要对工程设计图纸进行复核，复核内容包括图纸设计的桩位位置、桩体的标高、桩体结构尺寸等，复核过程中如发现图纸与实际位置存在冲突，应及时联系设计单位进行变更，避免在施工过程中出现误差，图纸符合无误后准备施工机械。本次施工采用HLS150混凝土搅拌机2台，运输车7辆，发电机、吊机各1台，钻机、装载机各2台，机械使用前检查其使用性能，合格后开始施工[1]。

(3）埋设前检查场地平整度及承载力，将存在的软土地基换填处理，将场地内的杂物杂草清理干净，然后利用机械整平碾压处理。地基承载力及平整度满足要求后，采用全站仪测量放样，先测量桩孔各个点位的位置、轴线偏差再放样施工，明确桩孔位置、高程等，为后续施工做指导。

2.2 护筒埋设

放样作业后开始护筒埋设施工，本次施工选用钢护筒，设置高度为4m，形状采用圆形，钢板厚度在6～8mm，为避免护筒埋设过程中出现变形问题，护筒的上端、下端、中间位置均焊接一处加劲肋，增加护筒的坚韧度，护筒埋设时先将周围土体挖开，再将护筒放入挖好的基坑中，护筒的埋设深度为3.5m，埋入后分层回填并压实土体，使护筒高出地面0.5m即可，土体的开挖范围为0.5～1.0m。

2.3 泥浆制备

(1）护筒埋设完成后开始制备水泥浆液，实施泥浆护壁，浆液制备时要结合工程所在地的地质情况确定水泥浆的黏稠度，然后根据比例配置制备，制备过程在泥浆池完成，先将适量的黏土放入池中，再利用机械振捣，振捣过程中根据要求加入水，增加水泥浆的成型时间，制备完成后需检测水泥浆的性能指标。

(2）制备完成后的水泥浆液比重为1.1～1.3，泥浆的含砂率控制在4%以下，PH值≥0.65，不同地层采用的泥浆黏度存在差别，普通底层黏度控制在16～22s，松散地层黏度控制在19～28s，检验合格的泥浆利用机械抽入护筒，完成泥浆护壁后开始钻孔施工[2]。

2.4 钻孔施工

(1）本工程钻孔施工使用反循环钻机，采用的钻头直径为1.5m，钻机安装前设置钻机底座，确保钻机底座的平稳性，然后根据测量放样中钻机的位置、尺寸开始安装，安装后钻机的位置偏差不得超过3cm，验收合格后方可启动钻机开始钻孔。

(2）钻孔施工时钻机的钻头需与孔位对准，钻头、钻杆中心与护筒中心保持在一条直线上，偏差不得超过5cm，钻孔内的水位高度比护筒底脚高出0.5m以上，钻孔过程中保持匀速连续钻进，并根据孔内情况及时补充水和泥浆。如钻进过程中因故停钻，需将钻头提起至距离孔底5m以上的位置，待恢复后再开始钻进。

(3）钻进到设计高程后，由监理工程师检查成孔情况，检查内容包括钻孔的深度、直径、垂直度等，检查验收合格后开始清孔作业，本工程清孔采用换浆法，换浆过程中要注意及时向孔内注入清水或泥浆，时刻保持孔内的水位，以避免孔位坍塌，清空完成后要保证孔内的沉渣厚度在30cm以内[3]。

2.5 钢筋笼制作安装

(1）成孔后进行钢筋笼的制作与安装，本工程钢筋笼的制作在加工厂完成，钢筋加工前要对钢筋质量、尺寸做检查，不合格的材料严禁使用，钢筋加工按设计要求完成，钢筋主筋的接头位置采用双面搭接焊的方式满焊施工，其焊接长度≥5cm，同一截面焊接接头数量不得超过主筋总数的50%，加强筋的接头位置采用双面电弧焊的方式，焊接长度≥5cm，点焊于主筋内侧，焊接过程中相邻主筋的搭接长度宜≥30cm，焊缝位置不得形成通缝，主筋焊接的质量要求全部合格。

(2）焊接完成后的钢筋笼利用平板车运输至施工现场开始吊装，吊装方法为2点起吊，第1个吊点位于钢筋笼骨架下部，第2个吊点位于钢筋笼骨架长度中间位置，钢筋笼骨架的吊点位置内绑扎有木杆，避免吊装过程中钢筋笼出现变形，吊起后的钢筋笼在空中旋转放入，下放过程中不可以强制插入，以避免出现钢筋笼上浮问题，吊放完成后要检查吊放质量，合格后应立即开始清孔并灌注混凝土。

2.6 二次清孔

在钢筋笼吊放过程中，孔内的水泥浆全部会沉淀于孔底，形成沉渣，因此，需要对钻孔二次清孔处理。二次清孔采用射水法，利用水的冲击力冲射孔底3～5min，使沉渣出现翻动现象，射水的压力宜大于孔底压力0.5MPa，沉渣翻动后检查孔内泥浆指标，满足要求后停止清孔作业，开始混凝土灌注[4]。

2.7 混凝土灌注

(1）钻孔灌注桩施工中混凝土灌注为最后一道工序，为保证灌注质量，本次施工选用的混凝土坍落度宜控制在180～220mm，混凝土材料内部掺加有粉煤灰和减水剂，以提高混凝土的和易性，拌制过程中使用卵石作为石料，其直径在5～30mm，以避免因粒径过大而发生卡管问题，拌制合格的混凝土利用运输车运送至施工场地开始灌注作业。

(2）混凝土的灌注利用导管完成，整个灌注过程连续进行，为确保首批混凝土的灌注量，可通过测量混凝土顶面与护筒顶面的距离，确定导管初次埋入深度，经测量本工程导管首次埋深为2～6m，灌注过程中边提升导管边灌注作业，提升过程中要缓慢匀速提升，待混凝土灌注至桩顶后，超灌1m保证桩头质量[5]。

(3）混凝土浇筑过程中现场的施工温度要控制在5～30℃，如现场温度低于5℃，可采取保温措施施工，如现场温度高于30℃，可在混凝土拌和过程中加入适量的缓凝剂，待混凝土全部灌注完成后及时开展养护作业，养护周期为7～14d。养护完成后检测混凝土的质量，合格后方可开始下一处桩孔施工，针对超灌的桩头需在桥梁承台施工前凿除，凿除后桩头位置要求密实无松散层。

2.8 注意事项

2.8.1 注意孔壁坍落

钻孔灌注桩施工过程中要注意孔壁坍塌问题，造成孔壁坍塌的原因有很多，如拌制的泥浆比重过低、钻孔护筒埋设不合理、孔内水位高度不够等。因此，为避免孔壁坍塌问题的发生，在施工过程中要合理控制泥浆的制备性能及孔内水位，做好护筒埋设作业，一旦孔壁发生坍塌问题时，则应明确坍塌位置并利用砂和黏土回填至坍塌位置1～2m以上，若坍塌情况严重，则全部回填重新钻孔施工[6]。

2.8.2 注意钻孔偏斜

钻孔过程中要注意钻孔偏斜的问题，造成钻孔倾斜的原因有很多，如钻机稳定性差、地面承载力弱、孔下土层中含有其他杂质等。因此，在钻孔作业中要注意在施工前做好地基处理工作，提升地基承载力，明确地层的土质情况，合理制定钻进方案，钻孔过程中要严格根据设计位置安装钻机并确保安装后钻机的稳定性，一旦出现钻孔倾斜问题，可提起钻头，反复上下扫钻，修正倾斜的钻孔，若倾斜问题严重，则利用黏土回填至倾斜位置0.5m以上，重新钻进作业。

2.8.3 注意埋钻和卡钻问题

钻孔施工中可能出现卡钻或埋钻的问题，其中埋钻主要发生在砂层中，钻进速度过快可能发生埋钻现象。卡钻主要发生在卵石层中，此类土层硬度较大，钻进时钻头容易卡在卵石层中，如施工过程中出现埋钻或卡钻问题，施工人员不得直接强行处理，先应消除钻头周围泥浆而产生的阻力，若直接强行处理，可能导致钻机的钻杆折断。待消除阻力后，施工人员可尝试将钻头捞起，为保证孔内的压力，防止孔壁坍塌，处理过程中要保持足够的泥浆，实现护壁效果。

2.9 质量控制措施

2.9.1 控制材料质量

(1）本工程钻孔灌注桩中使用的材料主要为混凝土，施工中施工单位要做好材料的质量控制工作，选用的水泥及骨料等原材料全部由项目经理负责招标采购，选择的供货商需具有合格的生产资质证明，生产的所有原材料入场前要对材料的合格证、验收单、试验单据、出厂证明等材料进行检验，确保原材料的完整性与可追溯性。

(2）进入施工现场的原材料要开展实验检测工作，检测方式为抽样检测，检测工作在实验室中完成，由专业的检测人员以及现场的专职实验人员负责，检测合格的原材料方可用于现场，入场的原材料在施工现场存储时应做好材料的防潮、防雨、通风措施，不同种类的原材料不得混放，水泥材料的存放时间不宜超过3个[7]。

2.9.2 做好技术交底

为确保施工人员的专业素质，保证工程施工质量，在施工前要做好技术交底工作。技术交底由技术人员负责编制技术交底书，并经总工程师批准后开展技术交底作业，交底的主要内容包括施工中的方法、质量要求、验收标准、施工中的注意事项、遇到紧急情况可采取的应急措施，以及施工中的工序、细节等问题，技术交底工作后，施工人员应明确自身的工作任务与责任，熟练掌握已批复的施工方案，以此保证施工人员的施工水平。

2.9.3 控制施工安全

(1）施工过程中安全始终处于第一位，若施工安全都难以保证，则施工质量更难控制。针对施工安全，本工程应建立详细的安全保证制度，施工前组织施工人员开展安全生产教育培训，并开展安全技术交底及安全讲话，明确施工中的安全制度，同时设置专职安全员负责监督施工，如发现安全问题应及时做出处理并详细记录，督促相关责任人及时改正。

(2）夜间施工时施工现场的照明条件较差，容易发生安全事故，施工单位开展夜间施工时应做好施工现场的照明布置工作，针对施工盲区、泥浆池、已完工的孔位等位置需设置明显的禁入标志，避免施工人员不慎跌入。此外，针对施工中的用电，要设置标准的配电箱与移动电箱，所有的电缆架空铺设，非电工不得随意使用电气设备，严禁施工作业区与生活区随意搭设电线，以防止人员触电[8]。

3 结语

公路桥梁建设中，钻孔灌注桩作为路桥工程施工中最为常用的基础结构之一，可以有效保证路桥的基础稳定性，确保桥梁的使用安全。因此，在钻孔灌注桩施工时施工单位应根据场地情况，合理制定施工方案，施工过程中应严格控制施工工艺，注意避免出现问题，以保证钻孔灌注桩的施工质量。

参考文献

[1] 张鹏.公路桥梁中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].四川建材，2020,46(5):135,149.

[2] 修林岩.海上大直径钻孔灌注桩施工技术浅析[J].济南：山东大学，2013(12):97.

[3] 谭玉琪.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].住宅与房地产，2020(9):212.

[4] 李鹏亮.公路桥梁钻孔灌注桩施工及技术要点分析[J].科技创新与应用，2012(9):145.

[5] 陈皎.关于桥梁钻孔灌注桩施工技术的分析[J].科技致富向导，2012(7):391

[6] 申新鹏，徐建兵.浅析桥梁灌注桩施工技术[J].中国新技术新产品，2012(22):45.

[7] 李澈.公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术应用探析[J].运输经理世界，2021(10):73-75.

[8] 张彦文.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].四川建材，2021,47(7):132-133.

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