桥梁施工项目中大直径钻孔桩施工技术研究

桥梁施工项目中大直径钻孔桩施工技术研究

张敏刚

身份证： 61043119880329**** 陕西西安 710016

摘要：为满足我国交通运输业对桥梁提出的更高要求，大直径钻孔桩施工技术近年来在桥梁工程中广泛应用。鉴于此，本文以大直径钻孔灌注桩为研究对象，以工程实例为依托，通过施工流程与实际应用分析，以期为成桩质量的提升提供技术参考。

关键词：桥梁工程；大直径钻孔桩；成孔工艺

前言：随着大直径钻孔桩施工技术的广泛应用，其桩径也从最初的2.2m不断扩大，2.5m、4.0m、5.0m等桩径的钻孔桩在桥梁工程中较为常见。但结合实际调研可以发现，机械设备性能、施工人员素质、施工经验等因素均可能影响大直径钻孔桩施工技术应用效果，为保证该技术更好服务于桥梁工程建设，正是本文研究的目标所在。

1.大直径钻孔桩施工技术应用流程

大直径钻孔灌注桩施工流程主要为：施工准备（包括人员准备、技术准备、材料准备、机械设备准备和施工场地准备等）→护筒埋设→泥浆制备→桩孔钻进→成孔检测（超声波检孔仪）→清孔→钢筋笼吊装→导管安装→混凝土灌注→桩机移位。其中桩基成孔一般采用反循环钻机或冲击钻，钻进过程孔内护壁采用泥浆，孔口采用钢护筒；水下混凝土灌注需连续作业，为防止发生堵管，混凝土坍落度控制在200±20mm之间，确保流动性符合施工要求，同时通过优化混凝土配合比和添加缓凝剂方式延长其初凝时间（根据实际情况确定，一般控制在12h以上），以此确保桩基完整性。钢筋笼制作在加工厂完成，钢筋笼下放施工需严格遵循设计和规范要求，二次清孔采用反循环法。为顺利开展混凝土施工，可结合工程实际针对性配置灌注料斗和存储料斗，并保证存在1m以上的首封后导管埋深，首封混凝土灌注施工可应用压球法。在混凝土施工过程中，应在3.0～6.0m区间控制导管埋深，并保证存在0.5～1.0m的超灌，以此更好保证施工质量。为保证成桩质量，施工过程需严格控制各道工序和技术标准，并且混凝土实际强度可按1.15倍设计强度控制，同时保证孔位偏差值控制在100mm内（群桩）、50mm内（排桩），孔深的图纸要求满足、倾斜度控制在1%内、孔径不小于设计桩径、沉渣厚度控制在100mm内等同样需要得到重视^[1]。

2.大直径钻孔桩施工技术的具体应用

2.1工程概况

本文以某全长1300mm的桥梁作为研究对象，该工程包括预应力混凝土现浇箱梁引桥、装配式预应力混凝土小箱梁引桥、双塔双跨结合梁悬索桥，桥区覆盖层为河堤耕植土、填筑土，地下水位为0.4～3.9m。工程采用根式空心桩基础，桩长、桩径分别为26m、5m，空心段为桩基底部3m和顶部6m，锚碇位置为冲积平原且处于积水塘中。案例工程在大直径钻孔桩施工技术应用中取得预期成果，具备较高借鉴价值。

2.2施工准备

在应用大直径钻孔桩施工技术过程中，案例工程在准备环节投入大量精力，通过专业人员全面勘察施工现场，施工设计图绘制得以充分结合现场实际情况，监管施工方案也得以结合施工工艺流程和技术指标科学编制。为保证方案灵活性，施工单位针对性分析了技术应用中可能出现的问题，并完成应急方案制定，各类安全、质量隐患的及时有效处理得到保障。同时开展施工人员的技能培训，保证施工人员具备足够的安全、质量意识，施工的安全性和严密性得到保障，大直径钻孔桩施工得以在可控状态下开展。工程在材料选购、检验等环节也开展了严格控制，材料得以满足工程设计和规范要求。此外，工程在桩位偏差控制、钻机的科学选择、施工过程中泥浆定期抽样检查、施工操作行为严格规范等方面也开展了严格管理，辅以科学安排的专业人员、认真观察和分析相应资料，数据记录的及时性、真实性、全面性得到保障，问题出现后的及时发现、上报和处理也顺利实现^[2]。

2.3成孔施工

成孔施工属于大直径钻孔桩施工技术应用的关键环节，在钻孔施工前，应吊装钻机至轨道中，钻机移动通过轨道实现，同时需保证桩位与钻机转盘中心处于同一垂线上，相互结合的钻机和人员能够实现结合调整，通过对钻机水平的控制，即可得到处于垂直状态的钻机立轴，为避免钻进过程出现安全事故，还需要在轨道中固定钻机。基岩钻入后，钻进过程需保留渣样并与勘察设计地质柱状图核对，以确定最佳泥浆参数和钻进速度，并由专门人员负责取样记录和保管。工程采用泵吸反循环成孔的施工方案，在正常钻进施工中，钻孔中存在少量钻渣，相应的清理在施工完成后针对性开展。基于满足标准要求的钻孔，施工人员可停止施工并微提钻杆，基于5～10cm控制孔底与钻头距离，以此开展空转，此时需存在1.05～1.15t/m³的泥浆密度，清孔操作停止前需要开展10～20min的最大泵量循环，孔沉渣采用标准测绳测量，以此保证沉渣满足要求，如出现无法满足要求的情况，需继续进行操作，直到满足要求后方可结束成孔作业并移动钻机。施工采用驱动方式为液压动力头的钻机，型号为KTY400，其底盘最大通孔直径为4.0m

^[3]。

2.4钢筋笼制作与安装

在加筋箍筋的制作环节，焊接需要在制作台中进行并遵循相应标准，制作胎膜后的严格检查也不容忽视，以此保证其质量能够满足标准要求。在钢筋笼的制作与安装过程中，制作架需要基于2～3m间距在同个平面同条线摆放，同时在制作架中平直设置主筋。结合实际需求，在主筋及加筋箍筋的焊接完成后，需合理控制间距，箍筋和主筋点的焊接采用梅花状焊接点，同时需要在整洁地面妥善保管架空完成之后的钢筋笼。在具体的制作与安装过程中，案例工程要求钢筋笼堆放最大层数为2，加工后还需要对钢筋笼进行严格检验，具体施工前还需要开展进一步检查，在工程师检验合格后方可用于正式施工。

2.5浇筑水下混凝土

浇筑水下混凝土属于案例桥梁工程大直径钻孔桩施工技术应用关键，工程采用C30强度等级的桩基混凝土，并在20cm左右控制混凝土坍落度，同时需保证存在10h内的混凝土终凝时间。施工中混凝土输送由专门的输送车负责，混凝土输送泵负责水中桩的混凝土灌注，导管在安装前开展了针对性的密封试验。在导管安装环节，保证孔底与导管底部距离控制在30cm及以上，同时设置漏洞于导管上部，规格为8m³，同时将8m³的混凝土罐通过浮吊或汽车吊设置于漏洞上方，在孔中注入罐中混凝土的时候需做到适量控制，导管在砍球之后需存在1.5m以上的埋入孔内混凝土面长度。在混凝土浇筑施工过程中，需保证导管如混凝土面的长度控制在8m内。混凝土浇筑施工需实现不间断的混凝土供应，浇筑混凝土过程还需要保证存在处于活跃状态的导管底口。为保证桩基完整性，还需要保证存在良好的桩底和基岩密实度，桩体和桩顶混凝土的均匀性也需要得到保证。首盘混凝土需拥有相对较高的冲击性能，而在桩身混凝土与桩顶距离达到5m时，混凝土面与漏斗口的距离需要在5m以上。此外，还需要在设计值以上0.5～1.0m控制混凝土浇筑面高度，桩头混凝土质量能够由此更好得到保障。

结论：综上，在工程实际中，由于大直径钻孔灌注桩施工处于隐蔽状态，因此技术复杂、施工难度大且质量影响因素多。本文通过大直径钻孔灌注桩施工全流程理论分析和实践应用，为成桩质量的保证提供了技术支撑。此外，为更好开展桥梁工程施工，大直径钻孔桩施工还需要关注施工模拟的科学开展、新型施工材料与设备的引进以及利用牵动导管来提升成桩质量和承载能力。

参考文献：

[1]白洁.桥梁大直径钻孔桩施工技术应用[J].交通世界，2020(33):68-69.

[2]黎健，陈凯.桥梁大直径钻孔桩施工技术应用分析[J].黑龙江交通科技，2020,43(09):226-227.

[3]王益锋.桥梁大直径桩基施工工艺探讨[J].工程技术研究，2020,5(13):75-76.