桥梁土木工程中钻孔灌注桩施工技术探讨

杨 广

（北京市政路桥股份有限公司，北京 100071）

在桥梁工程施工中，桥梁钻孔灌注桩施工技术是保证地基安全和稳定的关键技术。为防止桥梁钻孔灌注桩施工过程中出现卡管、塌孔、倾斜等质量问题，必须严格遵守施工技术要点，强化各工序质量管理，以确保工程顺利完成并取得良好效果、降低维修成本、方便后续桥梁施工、提高工程质量和效益。施工完成后，还要进行测试，以确保所有项目均达到标准，才能评价整体的质量为合格。

钻孔灌注桩施工技术相对于现有灌浆技术要求较高，必须根据设计要求合理选择合适的钻孔进行灌注，以保证孔眼的完整性，从而保证灌浆质量，加快施工进度。在钻孔灌注桩施工时，应严格按照施工程序，以最快的速度进行浇筑。在此过程中，施工人员不仅要有较强的施工能力，而且要严格遵守作业程序，能根据现场实际情况及时进行调整，保证工程质量。因此，建筑企业必须建立健全的管理体系，强化施工现场管理效果，以保证工程施工各环节的质量。

2.1 桩机成孔

软土部位要用钢筋进行加固，以保证施工时护臂稳定。遇到不同岩层时，必须进行基础爆破，可采用较小的松散爆破技术；
在进行地基爆破时，应充分考虑岩石的坚硬度和倾角，以保证炸药的投入量及所处位置一次性全部爆破；
爆破完毕后，必须保证有毒气体完全排出，才可以进行下一阶段的施工，确保生命安全。同时，在开孔作业时要戴安全帽，必要时要做好掩体，保证人员进出及有足够的空间，避免因物体坠落而受伤。另外，在钻孔过程中，要不定时检测CO2浓度，如果CO2浓度超过0.3%，应立即进行通风。

2.2 混凝土灌注

混凝土灌注是先在孔底爆破，然后进行地基清渣，清除完渣池后，再手工凿开30cm左右的厚土，直至达到要求高度，将挖出的泥土全部清除。但如果孔洞底部的情况比较复杂，则必须先用铁钎进行探测，确定安全后再与相关技术人员商议，经监理工程师确定后，方可进行最终灌浆。注浆时，孔壁和孔底渗透率小于6mm/min，按常规方法处理；
渗透速率大于6mm/min，必须进行适当处理。注浆前必须先测孔底和孔内水位，确保孔内外水位保持一致。如果土壤太过松软，必须保证孔口的水位高于1～1.5m。另外，要考虑插管是否具有封闭性、是否需要采用连续注入法钻孔、能否与混凝土罐车配合使用等。

3.1 应用范围广泛

钻孔灌注桩施工简便，易操作，不易受地形地质、气候等因素影响，可广泛应用于各种土壤。

3.2 抗震能力强

在桥梁土木工程施工中应用钻孔灌注桩，可与地基良好结合，提高地基的整体稳定性。结构设计中采用加固土与桥面上部结构相结合可提高桥面上部结构的受力，提高抗震能力。

3.3 承载力强

在桥梁土木工程施工中，应用钻孔灌注桩施工技术可有效提高桩基承载能力，保证结构稳定、可靠。施工期过程中将钢筋笼下放，及时加固桩体，使桩截面适当增大，进一步提高桥梁的承载力，防止质量问题。

3.4 性价比高

钻孔灌注桩施工技术日趋成熟，越来越多地应用于桥梁工程。通过对施工人员、材料、机械设备的合理配置，保证工程质量、降低工程造价。而且，这种施工技术比较简单、能够加快施工进度、保证工期准时、节约成本，具有很高的经济效益和综合效益。

4.1 钻孔灌注桩施工前期准备

4.1.1 现场清理

为了提高钻孔灌注桩施工质量，要求施工人员做好细致的前期准备工作，保证施工现场的清洁，准备好施工设备，确保供电，保证混凝土浇筑顺利进行。通过细致的现场清理，提高桥梁工程的整体施工效果。

4.1.2 测量和放样

施工前要做好充分准备，组织好机械、物料进场。根据需要进行现场测量、放样、定位，对钻机安装、钻孔施工有重要的指导作用；
根据设计图确定桩位，然后进行定位和调试。在桩基部位设置横桩，并采用水泥加固。在此过程中，对桩进行精确测量，保证桩的准确定位；
测量员采用各种测量工具，根据标准值测定桩位，施工人员按要求填埋护桩，确保护桩的长度、宽度、硬度均符合规范要求。埋设地点应尽量隐蔽，以减少对车辆和行人的不利影响。

4.1.3 护筒埋深

一般情况下，护筒内径大于桩直径20～40cm，按规范埋管。埋管时必须保证两条中线的位置一致，允许误差±5cm，垂直方向的倾角不超过1%。可采用挖坑埋法进行护套埋设，分层夯实地基及周围填土，以保证压实度达到要求。护管顶部要离地面30cm左右，根据桩的位置及周边的水文地质条件确定护管深度，一般为2～4m。

4.2 钻孔灌注桩施工

4.2.1 配制泥浆

采用泥浆搅拌技术可有效改善各类施工作业，保护各类工程机械。在桥梁钻孔灌注桩施工中，泥浆起到冷却钻具、护壁、润滑等作用。由于回填土会导致崩塌，因此，应选用泥浆做护墙，从某种程度上避免崩塌。不同施工单位对泥浆的品质、泥浆成分的要求不同，应根据混凝土的特性严格控制配合比，并用搅拌器进行搅拌，使其符合生产要求。根据混凝土具体的配比要求，对其黏度、比重、含砂率等都有明确规定，因此，在进行泥浆调配时，必须严格按照规范程序，保证不同的泥浆组成可以满足质量要求。

4.2.2 钻孔

施工单位在做好前期工作后，应根据具体施工组织方案和施工要求确定设备和技术。钻孔前，施工单位必须检查孔周围的土壤，确定钻机的用途。钻孔时，根据钻机深度的变化或钻机对土体结构的影响，决定钻孔液的比例和注水情况。钻孔持续进行，要求施工人员根据现场实际情况确定钻孔速度、钻孔角度等。在此过程中，最终目标是完成整个钻孔，根据钻头承受的压力，保证各阶段的钻孔工作顺利进行。

4.2.3 清孔

施工人员应根据实际施工要求反复检查孔径、孔深、孔位、垂直度等指标，确定钻孔质量后再进行清孔，其特点是要求施工人员严格按照清孔规范进行孔体清洁。在清孔工序中，要用2h以上的时间进行清孔，保证整个孔洞深度，并严格控制高度。由于孔洞清理过程中会产生大量残渣，因此，必须在孔洞内加入适量的水，或采用其他方法保持孔洞内的清洁。然后在钻孔中放置钢筋和导浆管，为混凝土灌浆做准备。完成清孔后，还要检查孔体的密实度。为了看出孔体的密封性，必须在孔洞内加适量的水，关闭孔洞，再进行测量。如果清孔效果不理想，应进行二次清孔，二次清孔必须采用高压气体。

4.2.4 钢筋笼吊装

清孔完成后，要及时进行钢筋固定，然后浇注水泥，保证钢筋的稳定性。钢筋笼的制作要求非常严格，首先，要加强钢筋原材料的质量检验，以保证产品质量和防锈性能。其次，按照设计图纸要求，在生产现场制作钢筋笼，保证钢筋的间隔和质量符合要求；
在制作长骨架时，可根据吊运情况采用分段制造。最后，必须严格按照施工标准和工程实际需要对每一块钢筋进行焊接，提高焊接质量。框架外部的防护层垫片应按需要绑扎，然后下放钢筋笼。钢筋笼要缓慢均匀下料，保证定位准确，并根据需要调整竖直度和平整度，便于后期施工。目前，我国已普遍采用钢结构施工工艺，其施工工艺直接关系到钢结构的施工质量。因此，要严格按照规范配制材料，选用合适的钢筋，避免因工程质量差造成的不良后果。由于施工中钢筋分布比较集中，施工人员必须仔细检测，防止出现问题；
施工中应注意防止钢筋产生位移，并对其进行加固，确保工程正常进行。

4.2.5 水下混凝土灌注

水下混凝土灌浆与桩基的施工质量密切相关，必须严格按照设计比例搅拌，保证施工质量。首先，按要求进行管道安装，将管道下沉深度控制在2～6m。其次，加强混凝土质量管理，保证配比合理，然后缓慢、均匀、连续地灌注水下混凝土，中间不得停顿。注浆至顶面标高并超过设计要求的桩身高度时，方可终止灌注。

5.1 管道进水

在首次浇筑过程中，由于设计不合理，存在一定储量，从而影响管底注满，造成钻孔液由孔洞渗入管中。由于管道连接部位焊接不紧密，外面的泥浆在压力的作用下渗入管道内。解决上述问题时，如果混凝土储存量不足，则难以顺利密封，应先将管道提起，再进行清洁。如果管道施工过程中漏水，必须立即停止施工，查找原因。例如，将管道、钢筋笼等取出进行钻孔、灌浆，再进行质量检验，通过验收后，方可进行混凝土浇筑。

5.2 卡管

施工过程中，由于操作不当导致隔水栓、混凝土堵塞，从而造成管道堵塞，可采用长管或附着式振动棒清洗管道，再进行混凝土浇筑。在浇筑初始阶段，如果出现堵塞，应立即启动应急方案，将导管抽出，终止混凝土灌浆。

5.3 塌孔

如果在钻孔过程中出现塌孔，往往会导致孔眼内的水量持续下降，而孔洞密封不良，则会导致塌孔现象持续恶化。造成塌孔的原因主要有：在钻进沙层或渗水大的地层时，钻速不合理、施工方法不正确、护壁质量差等。此外，由于钻机钻孔效果不佳，因此，发生这种情况时，必须对现场情况作出判断，及时解决塌方问题。施工单位要保证钻孔质量，选用性能好的钻头，合理控制钻孔速度，防止塌孔。在钻细沙地层时采用逆向钻孔技术，同时使用高密度的钻孔液保证孔眼的压力稳定。根据需要调配泥浆，做好搅拌工作，提高泥浆的综合性能，防止塌孔。施工单位应根据塌孔原因，针对不同的地质条件，及早在不同的钻孔阶段采取防范措施，确保钻孔过程中不发生塌孔。

5.4 孔位偏移或孔身倾斜

孔位偏移是工程施工中经常遇到的问题，严重影响工程施工质量。在施工过程中，如果钻机稳定性差、疏忽校验、打孔深度达不到要求或超出规定的程度，都会造成孔位偏移或孔身倾斜。因此，必须严格按照规定安装钻具，合理控制孔眼深度，并采取纠偏措施，使斜率降至最小，保证误差在允许范围内，从而提高钻孔稳定性。

总之，随着科技的进步，越来越多的施工技术和方法被应用于建筑工程，基于桥梁钻孔灌注桩施工技术的土木工程施工对工程质量管理具有一定的借鉴意义。施工单位在保证施工质量的前提下，必须树立科学管理理念，严格执行施工规程，加强施工管理，提高施工人员的安全意识，严格控制设计质量，为今后的施工工作打下良好的基础。

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