公路桥梁钻孔灌注桩设计与施工技术探讨

公路桥梁钻孔灌注桩设计与施工技术探讨

柯铁军

武汉市市政建设科研有限公司 ，湖北 武汉 430023

摘要：公路桥梁作为交通运输行业的基础工程，对经济发展有着至关重要的作用，随着近年来我国经济建设水平的提高，对公路桥梁的施工技术提出了更高的要求，为了确保公路桥梁的基础稳定，保障公路桥梁的建设质量，在公路桥梁基础施工中应用了钻孔灌注桩技术，这种技术有着施工方便、结构稳定的特点，被广泛应用在各类工程的基础施工中，因此对公路桥梁钻孔灌注桩设计与施工技术进行研究，有着十分重要的现实意义。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；设计与施工技术

1导言

钻孔灌注桩施工具有多种优势，如便于操作、投入成本低，所以这种施工技术被广泛应用于公路桥梁。但钻孔灌注桩属于隐蔽性工程，无法全方位监控钻孔灌注桩的施工情况，一旦出现操作失误，会严重影响公路桥梁的整体施工质量与安全，因此要加强对钻孔灌注桩设计和施工技术的管理与控制。

2钻孔灌注桩的施工特点

钻孔灌注桩施工的主要特点是施工噪音小，减少了对周边居民工作生活的影响；并且钻孔施工的桩孔直径更大，间接地提高了桩基承载力；钻孔灌注桩的适用范围更广，对地基的土质没有过高的要求，灵活性较高。但钻孔灌注桩施工也有缺点，对混凝土质量要求较高，在灌注过程中，混凝土与泥土之间的融合性是灌注桩的重要因素，如混凝土质量不符合要求，会直接影响桩基强度；灌注桩施工时间较长，如施工计划制订不合理，可能会延误工期，因此在施工前，要合理设计，确保施工质量与工期。

3钻孔灌注桩施工过程中存在的问题及解决方案

3.1施工人员未高度重视钻孔灌注桩施工技术

施工人员的专业技术较低，新知识接受能力较弱，不够重视钻孔灌注桩施工技术，进而对施工进度造成严重影响，导致施工企业的经济利润遭受损失。针对以上情况，施工单位应对施工人员进行定期专业培训，提高施工人员对钻孔灌注桩施工技术的认识。

3.2钻孔孔壁倒塌

在进行钻孔灌注桩施工过程中，极易出现钻孔孔壁倒塌现象，究其原因，主要是护筒的埋置深度不够或者施工人员的施工技术水平不达标。在实际施工过程中，一旦出现钻孔孔壁不稳定现象，施工人员一定要向相关部门及时反馈，同时采取相应有效的解决方案，如二次加固钻孔孔壁，避免出现塌孔现象。

3.3淤泥层管涌

在埋设护筒时打入困难就停止向下继续深埋，当护筒埋设完成后，对护筒进行灌水观察，护筒内水面超过外侧水面高度大于1.5m，未出现管涌，护筒外侧四周淤泥自外向内下沉，护筒内泥浆面停留在水面标高，泥浆自护筒外侧管涌处流出。经过分析，由于护筒未埋入原状土内或埋入深度不够，虽然在开钻前进行了灌水试验，护筒内灌水面超过外水面1.5m，但由于护筒内未钻孔，土与外侧有一定平衡且土粒间有结合力。当钻头钻至护筒下口时，护筒内无泥土，且护筒内的泥浆随着钻头的转动，对孔壁造成破坏，此时护筒内的泥浆几乎失去对护筒外的平衡压力，造成护筒外侧泥浆下沉，进入护筒内。

对于已出现塌孔现象，并且无法继续钻进，必须进行处理。桩机移开，对护筒内填筑粘土，并对护筒四周出现的塌孔的地方进行回填，由于护筒周边淤泥已被扰动，土粒间结合力已被破坏，护筒周边填筑完成后，利用高压注浆泵对护筒四周进行注浆。注浆24小时后，施工桩基未出现管涌现象，灌注混凝土时，灌注量也在正常范围内。因此，针对在淤泥层中施工钻孔灌注桩，加大护筒的埋置深度可以有效地避免管涌现象。

4钻孔灌注桩的前期准备工作

通常来讲，前期准备工作主要包括以下内容。首先，在正式施工之前，要做好勘察设计工作，勘察的内容主要包括施工现场的地质情况、施工环境等，根据现场的情况合理地进行图纸设计；其次，要对技术人员做好技术交底，技术交底是施工前极其重要的一项准备工作，主要是根据图纸，对施工过程中的一些技术要点进行分析，确保图纸和实际施工情况相符合，若是在技术交底时发现与图纸相互矛盾的地方，应及时上报并采取解决措施。

5公路桥梁的钻孔灌注桩设计与施工技术

5.1埋设护筒

护筒的埋设是施工钻孔灌注桩的第一项工作。护筒能保证孔壁的平衡，有效地避免塌陷；对地表水起到隔离的作用，从而保护孔口及地面；保证桩孔的位置不偏斜；引导钻头的走向。在护筒的埋设过程中，要确保护筒和灌注桩的中心线在一条线上。平面的误差要保证≤50mm，垂直线上的允许角度不能超过1%，护筒的放置位置不能超过地面30cm或水平面100～200cm。埋设后，采用黏性较大的土壤或其他材料对护筒的底部等位置进行填塞和固定。

5.2制备泥浆

在施工钻孔灌注桩的过程中，要给钻头逐渐降温，让钻具更加润滑，同时能够使泥浆在孔壁上出现泥皮，防止渗流等状况。土质状况影响着泥浆的黏稠度，泥浆的粘稠度是否达标和整个工程的综合性能有着密切的联系。

5.3钻孔施工

钻孔施工是整项钻孔灌注桩工程中重要的一项，灌注桩成孔的方式关系着成孔开展状况以及综合性能。采用合适的成孔方法后，根据以下两个步骤来调节钻孔桩，首先，结合桥址的土质、地质等环境条件采用合适的钻孔；其次，确定钻孔对应的位置，调整钻机的摆放位置。

5.4清渣作业

当钻孔达到设计标高后，钻机停止进尺。使用冲击钻作业时，冲击钻小冲程反复冲搅，利用泥浆循环使孔底沉渣随泥浆排出孔外。清孔排渣时，需时刻保持孔内水头高于护筒底部，防止塌孔。清孔后，保证孔径、孔深、泥浆比重、含砂率和泥浆稠度等指标达到规定要求。另外沉渣厚度应符合设计规定，设计未规定时，对于摩擦桩，桩径≤1.5m的桩基，不应超过20cm；桩径＞1.5m的桩基，不应超过30cm；对于支承桩，不应超过5cm。

5.5制作和安放钢筋笼

清孔后，要及时安装钢筋笼。钢筋笼每段长12m左右，加工时严格控制钢筋笼直径和主筋间距。为了吊装时有足够的刚度，主筋与加强箍筋必须全部焊接。

钢筋笼采用吊车起吊安装，纵向主筋在井口采用单面搭接焊连接。同一截面的钢筋接头不得超过50%，相邻两接头错开不小于35d。在接头区内同一根钢筋上不得有2个接头。钢筋笼可采用吊机进行吊装，吊放钢筋笼入孔时，应对准孔位缓缓下放至设计标高，避免钢筋笼碰撞孔壁。在起吊中，要保证钢筋笼不变形，起吊时采用三点吊法，要保证钢筋骨架中心位置符合设计要求。骨架顶端需要支撑和加固，支撑系统对准中线，防止浇注混凝土时钢筋骨架上浮、倾斜和移动。钢筋笼四周外侧，按设计要求焊接定位钢筋，以保证钢筋保护层厚度满足图纸要求。

5.6灌注混凝土

钢筋笼下放到设计位置后，不能立即灌注混凝土。首先进行二次清孔，除去桩底残渣，然后观察孔底的沉渣厚度及泥浆的黏稠度是否达到相应标准。混凝土灌注过程中，导管下口要和孔底保持一定的距离，当导管第一次放置到灌注面以下时不能低于100cm。为了避免钢筋笼移位，在灌注混凝土顶面和钢筋骨架底部距离很近时，应放慢灌注速度。当混凝土顶面高于钢筋笼400cm，导管口应高于钢筋笼200cm。

6结束语

钻孔灌注桩施工是一种适用性很强桩基础施工方法，被广泛地应用于公路桥梁工程中。本文通过分析公路桥梁钻孔灌注桩的施工特点，针对在施工过程中主要存在的问题提出相应的解决方案，对钻孔灌注桩的设计和施工技术进行全面的梳理和总结。在钻孔灌注桩的施工过程当中，应当制定科学的施工方案，做好施工前的准备工作，并且严格按照规定的施工工艺进行施工，从而提高公路桥梁工程质量。

参考文献

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