桥梁桩基础工程钻孔灌注桩施工技术分析

桥梁桩基础工程钻孔灌注桩施工技术分析

樊振海

中交三公局第三工程有限公司， 湖北 武汉 430000

摘要：在桥梁工程中，钻孔灌注桩施工属于比较基本的施工步骤，施工企业要结合桥梁工程的具体特点，对比各种施工方法，进而选取施工效果好、施工质量高的施工方法，同时，施工企业要正确把握各种技术要领，多方面进行防范，进而提高桥梁桩基础工程施工质量。

关键词：钻孔灌注桩；桥梁桩基础；施工技术

引言：

随着经济发展、人口增长和基础设施的日益健全，高速公路桥梁的发展速度越来越快。同时，桥梁的上层结构所承受的载荷也增多，这就导致了桥梁的底部基础必须要能够为其提供更多的承载力，这就对桥梁底部基础的建造提出了更高的需求。当前，桥梁桩基础常见的有钻孔灌注桩、地下连续墙、扩大基础等，其施工方法繁多而又繁复。在此背景下，结合工程质量、进度和成本的需要，对桩基工程进行了深入的探讨。

1、工程概况

以A桥梁为例子，这座桥梁的设计全长是245m，包括了引道，桥梁的设计宽度是15m，这座城市桥梁的上层建筑主要是预应力空心板，建设的标准是5跨23m。在其底部，以一根柱式墩作为支撑，使用了钻井浇筑桩技术，对其进行了柱的浇筑，其设计的人群荷载为3.5kN/m2，这与本桥梁的容许交通流量是一致的。

2、桥梁工程基础钻孔灌注桩的特点分析

2.1较强的适用性

在桥梁工程中，由于受环境、地质条件和气候等的影响，因此，在施工中，地基混凝土桩法的应用也是十分广泛的。在实际的施工中，技术工人在没有任何的地质条件的情况下，对其进行设计，从而使其在桥墩的应用更加广泛。

2.2高度的承载能力

在大规模的桥梁建筑施工中，总是要确保桥梁的承载力很高。桥梁建设地点的水下地质构造等较为复杂，不能实时了解其水下状况，为桥梁的承载力的计算造成了极大的困难。地基钻孔钻孔灌注桩法是一种能够大幅度提升桥梁承载能力的技术。在一般条件下，可以采用适当的方法来增大桩的截面。

2.3良好的性价比

在桥墩基础上，不需要太多的投资，而且所需的材料也相对较低，便于在现场进行，从而达到缩短时间，提升工作效益的目的。与常规的桥梁建设技术相比较，地基钻孔灌注桩的施工技术具有更高的品质和更高的使用年限，并且两者的造价也没有太大的差别，所以它适合在大型的项目中使用。

2.4抗震能力强

施工的好坏，既要考虑到建筑物本身的特性，也要考虑到基础的适配性。地震的强度与整个工程在面对自然灾害时的安全和稳定程度有直接关系，因此，对其进行有效的地震强度的提升，可以提升工程施工项目的安全性和可适用性。该项技术的应用，使工程技术工作者充分发挥了钻孔桩法和基础学科的优点，并使其在地震作用下，持续改善了桥梁结构的抗震性能。

3、钻孔灌注桩施工技术

3.1平整场地、桩位放样

对工作现场进行清理和平整，防止钻井时发生下沉和翻转现象。在进行桩位测量放样操作时，应该对桩基平面位置及高程进行严格遵守，顶面高程与桩基在进行的施工期间，其高度不能超过1.0m。

3.2钢护筒埋设

按照钢护筒的埋设标准，对护筒的埋设深度和埋设作业进行精确的管理，确保护筒高出地面0.3m，平面位置误差不超过5cm，倾角误差不超过1%。在埋置完毕后，应选用粘性土作填料，并根据分层填筑的原理，将其填满在护筒侧墙与地面间，以防止杂物、地表水流入井中。另外，在设置钢套管时，要设置固定桩位置，高效率高质量的进行埋设，并对孔中的水平面进行有效的调控，使得其高于地下水，以提高孔壁的稳定，防止发生塌方。

3.3钻孔

(1)将钻具安装到位，并对中心线进行校正。对钻井设备的工作状况进行全面的检测，并在同一时间内进行定位校准，以确保钻井设备工作正常、工作状况平稳。在进行钻进时，首先要在钻井平台上铺设床单，用汽车吊将钻机吊装，架设调节钻架，并将钻头吊入钢护筒，调节钻头的位置，对齐桩基中心线，控制轴线偏差，误差不得超过20mm。(2)钻孔。按照设计的需要和工程的需要，使用整体的冲击钻机装置，使用的钻机的就位方法是滑动拖拉，对中的钻机进行校正，对钻孔的定位误差进行控制，使其不超过2cm。在冲击钻机的时候，要让钻机稳定地进行钻进，使其底部和顶部都是水平的，在确认邻近的钻孔的混凝土的抗压强度超过2.5MPa后，才可以进行钻进，以防止因为撞击的震动，造成邻近的孔壁的坍塌，对整个施工的质量造成不利的后果。如果在钻井作业中发生了偏转、下沉等现象，要做好维修工作。在施工之前，要先检查钻井的情况，如果井中有水，可以选用泥浆，然后使用撞击圆锥体，在小行程条件下多次撞击成浆，如果井里没有水，则可用浆液灌入。在进行钻井和钻越的时候，操作者应该对孔中的水平面进行检测，确保孔中的水平面超过了地下水面1.55~2.0m，低于铁护筒的顶面，并且与铁护筒的顶面之间的间距不能超过0.3m。根据岩石的特性，通过调节钻头的行程，实现了对岩石的冲击钻井。比如：以粉砂岩和粘砂岩的地层特性为依据，钻具在中间行程（1.0-2.0m）下进行撞击。在钻井过程中，操作者应该对泥浆的各项指标进行反复的检测，当出现地层的改变以及泥浆的损耗、漏失等问题时，应该进行相应的补足，以及进行相应的调节。操作者要按照进尺的速率来调节主缆索的收、放位置，确保在每一次冲击钻井过程中，都能充分地维持住钢丝索的张紧性，防止多放或少放。不论何种地层，最大钻进深度均应不超过6m。另外，还可以通过喷砂、系带等方法，在钢索上进行标定，提高了钻井的科学、可靠程度。

3.4第一次清孔

进行清孔工作，其基本目标就是要将孔中的钻渣和沉淀层进行清除，避免由于钻渣和沉积层的厚度太大，从而对桩基的承载能力和稳定性造成不利的后果。在对实际情况、项目设计需要、钻孔方法和机械等方面进行全面分析之后，最终决定采用换浆法来进行首次清孔工作。具体清孔工作的过程具体如下：配置泥浆、替换钻孔中的高浓度泥浆、检测钻中的泥浆参数，看看它与注入海底混凝土施工规范相一致。在进行首次清孔过程中，除了要除去覆盖在钢套管上的淤泥外，还要确保孔中的水平面，防止发生坍塌。

3.5钢筋施工

(1)钢丝绳的制造。在对钢丝进行丝头的加工时，应该使用钢筋剪断器对钢丝的末端进行加工，并且按照钢丝的要求，选用合适的刀环，以确保钢丝的剥离和滚动的钢丝的长度与钢丝的直径一致，而在标准的情况下，钢丝的有效直径必须超过套管的1/2。使用水性润滑液来做为丝头加工的润滑剂，在钢筋丝头加工处理后，应该对其进行质量检验，对验收合格的钢丝丝头应该立即带上保护帽，或扭上连接套筒，以避免在搬运钢筋的过程中，丝头出现摩擦和破坏，从而对钢筋质量产生不利的作用。(2)对螺纹钢进行拉制。以设计图纸作为箍筋的安装指引，并用石笔在一些钢筋的主筋上标注出了安装的地点，还要进行检验，确认这些标记的正确性后，就可以进行箍筋的施工了。首先选用标架进行盘条的安装和检验。要选用一种标准的夹具，来进行螺钉的设置和检验工作，以确保螺钉的螺纹箍之间的间隔是正确的，其次，要采用捆扎或者是梅花形的点焊方法，来将螺钉与主筋进行严密的焊接。(3)测量管道的设置。声测管和钢筋笼一起吊放，并根据桩基的数目来决定检测管的总数，本桥梁工程共3根Φ54mm×1.8mm检测钢管，一节检测钢管的长度为8m，最底节的长度不超过12m。检测管应该被均匀地绑在桥梁桩基加强钢筋的内侧，并确保成桩后的检测管上端高出桩基浇筑顶面，不少于10cm，下端符合桩底设计标高，所有检测管都是牢固可靠，间隔合理，并且彼此平行。完成检测管安装后，还应该对检测管的关闭状态进行检查，管中有无杂质进行判定，以避免渗漏和堵管问题。(4)钢架框架的运送与安装。与本桥梁建设工程的具体需要相联系，为了防止在运输的过程中，钢筋笼会发生摩擦和扭曲，采用了一种新型的运输方法。

3.6安放导管

使用壁厚为5mm、直径为25cm、长度为2.5~4m的无缝钢管，进行水下混凝土的浇筑，为保证浇筑效率，还需要设置长度为0.5m、1m、1.5m的调整节。在进行管道的安装时，应该按照“自下而上”的原理，对管道进行编号，对每一节管道的尺寸大小进行识别，并选用橡胶圈对各导管的连接端进行密闭，以防止在钻进时出现的泥浆流入管道，在管道的安装工作结束后，还要对管道的悬挂高度进行准确的估算。

4、质量控制措施

4.1成孔质量

钻孔的成井品质是影响整体施工安全的重要因素，严重时甚至可能造成严重的安全问题，所以对钻孔的控制是非常重要的。第一，确保成孔的垂直度，将钻井速率保持在0.8m/s之内，采用测量钻杆或测量钻头的方法来进行钻井的深度。第二，要依据工程现场的基础土壤条件来决定水泥砂浆的配制比例及水泥砂浆的标高，防止出现坍塌现象。

4.2成桩质量

施工过程中，对钢筋笼及砼的质量进行了严格的监控。就钢丝网来说，必须根据规范和设计的规定来制造，为了减少对孔壁的冲击，必须将每1m处的钢丝网平均地固定在主筋上，在整个工程中，应按规定的时间，采用平缓的、竖向的方式，同时要注意控制好浆液、砼的比例和浇筑速率。在砼的施工中，应注重在浇筑过程中，对管道与孔口的间距要有一定的把握。在混凝土浇注时，应对混凝土的出凝速率进行严密的控制。

4.3科学利用钻孔灌注桩施工技术，确保工程的质量

伴随着城镇化的持续发展，城市建设项目的数量和困难也在与日俱增，这就对建设项目的施工技术和质量控制提出了更高的标准。在建设过程中，技术和品质控制是至关重要的，两者结合起来，才能确保项目的品质。在进行之前，建设部门应该对现场进行实地调研，对现场的状况进行详细的记载，在对各个方面的影响进行全面的考量之后，制订出一个更加科学、更加合理的施工计划。因为在建设项目中，需要涉及到的项目比较多，而且在建设项目中，需要有比较高的技术要求。建设企业要根据桥梁建设的实际条件，进行合理的选用，充分发挥其沉降量小、承载力高的优点，在确保建设的同时，尽可能地提高桥梁的稳定性。实际调研表明，目前，在城市桥梁建设中，钻杆法是最经济、最安全的施工方法，其施工的安全性超过75%。

4.4全面分析现场施工环境，有序进行施工

采用钻孔灌注桩技术，可以在某种意义上减少整个市政桥梁工程的地基费用，在充分运用该技术的前提下，还可以为企业带来良好的经济效益。然而，在具体的施工中，最重要的就是整体的工程质量及安全。所以，建筑公司必须全面考量与质量与安全有关的各种因素，事先做好充分的调研，对建筑与作业进行科学的调配，每一个工序都要严格格把关。在建设期间，需要将材料和设备进行检验，对所要运送的货物进行合理的放置，有专门的人员负责，定期核对供水系统的水质和管道的品质规范。在钻孔的过程中，质量管理部门对整个过程进行了详细的纪录，对钻孔、清孔、灌浆等进行了全面的数据分析，并将结果提交到城管机构，如果受到了流水的干扰，就要将护筒的宽度和长度拉长，内部水位提高，并用混合物进行填充。

结束语：

在我国的快速发展下，由于其适应性强、造价低、施工简单等优点，将在道路等建筑和其他工程中得到越来越多的使用。虽然是一项隐蔽工程，但是，因为有很多的原因，所以，在其建设的各个阶段，都要严格的规定，并要对所有的影响因素进行细致的考量。

参考文献：

[1]莫爵贵.水利工程钻孔灌注桩施工质量控制研究[J].工程技术研究,2019,4(9):71-72.

[2]张勇.工程钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J].绿色环保建材,2019(6):183+186.

[3]俞家道.浅谈芜湖市市区防洪工程钻孔灌注桩施工质量控制[J].陕西水利,2019(4):189-190.

[4]何春锋.市政桥梁施工中的钻孔灌注桩施工工艺分析[J].智能城市，2020,6(08):224-225.

[5]孙荣才.公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及其质量控制分析研究[J].科技创新导报，2019,16(35):37+39.

[6]郑芸.市政桥梁施工中的钻孔灌注桩施工工艺分析与要点[J].建材与装饰，2019(24):284-285.