徐国生

【摘要】进入新时期以后，基于社会的广泛需求，开始有更多的桥梁工程投入施工，而作为桥梁施工建设中的关键部分，钻孔灌注桩受到了更多的重视。为切实满足施工要求，很多施工团队在施工前都会根据工程建设的基本情况，制定钻孔灌注桩技术的施工方案，按照固定的流程来展开对应的施工操作，并取得了较好的施工效果。文章就工程概况、钻孔灌注桩技术应用价值、桥梁工程建设中钻孔灌注桩技术的应用策略进行了论述与分析。

【关键词】桥梁工程建设;钻孔灌注桩技术;应用价值

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.039

引言：

探究桥梁工程建设中钻孔灌注桩技术的应用价值，需明确工程的基本情况以及施工要求，做好系列准备工作，安排好人员、设备设施、选择的施工工艺等，其后再设计基本的施工方案，明确各个阶段施工人员的基本施工任务，如此方可确保各个阶段的施工工序环环相扣，不会因人员因素、设备因素而降低施工质量，维护桥梁工程建设的稳步推进。

1、工程概况

以国内某桥梁工程为例，探究桥梁工程建设中钻孔灌注桩技术的应用价值。该项工程包括以下部分：拼宽桥、匝道桥梁等。按照桥梁施工基本要求，基础部分引入钻孔灌注桩，而桥梁结构包括花瓶板式、圆形柱式两种，通过钢筋混凝土施工，再搭建肋板式桥台，设置U型桥台，以此来满足各个阶段的施工要求。

2、钻孔灌注桩技术应用价值

钻孔灌注桩技术在桥梁工程建设中的应用价值主要表现在以下几点：其一，具备更强的抗震能力，且整个施工过程产生的噪音较小，不会对周边的环境、民众产生较大的负面影响;其二，利用钻孔灌注桩技术搭建而成的灌注桩有着更大的直径，承载力更强，不但利于施工人员在其上完成各项施工操作，还能保证桥梁工程在后续使用过程中满足各种使用途径所需;其三，与桥梁工程建设施工契合程度较高，实用、高效，大大节约了工期，能迅速投入使用;其四，钻孔灌注桩施工质量高，依托该项技术建造而成的桥梁工程，能够减少后续的维护保养费用，这对其长远发展来说有着积极的意义。

3、桥梁工程建设中钻孔灌注桩技术的应用策略

从以下数点展开细致的分析：

3.1 做好施工准备

（1）安排好自卸汽车、挖掘机、吊车、对焊机、钻机等关键设备的进场顺序，确保其配套完整、性能完好、满足各个阶段的施工所需;需安排专人对重要设备加以看管，在设备申领→使用→维护保养方面形成管理闭环，确保其始终处于使用与备用状态。

（2）严格执行“三通一平”的现场管理标准，并挖掘出储水罐、沉淀池、泥浆池;为响应国家号召，文明施工，应将各个阶段产生的泥浆运送到指定位置并进行集中处理，避免其污染现场施工环境。

（3）本次工程建设所选择的灌注桩桩径较小，故而各个导管间以丝扣来加以连接;为保证导管使用性能，在进场前需对其展开水密承压试验，试验水压控制在0.6MPa与1MPa之间，该项试验易受到各种外界因素影响，故而可进行多次重复试验，以得到最精确的结果。

（4）针对不同桩径，明确其第一次灌注混凝土的时间、数量，搭配以混凝土漏斗，且需保证第一次灌注混凝土的数量在导管埋入混凝土面层下大约1m位置。

（5）在正式展开施工之前，对各个桩位编号，并将编号呈递与工程监理，使其能够按照监理标准来对这些桩位进行统一使用与管理。

3.2 场地处理

（1）施工测量。在进行便道施工前，联系测量单位对工程施工场地的地形地貌标高加以测量，将得到的测量数据输入数据管理库，为其后的施工便道建设标高控制提供依据。

（2）施工工艺。施工工艺包括两部分内容：其一，便道修筑。在桥梁工程的便道修筑前，可先用推土机将原有地表含有的各种杂物清除干净，厚度大约20cm，在其上层铺一层细石渣，碾压密实，最后再加铺一层细砾碎石土，碾压一遍，其后在施工进程中应随时维护，确保交通顺畅;其二，在灌注桩施工场地回填整平。

3.3 测量放线

（1）陆上桩。针对桩位平面图，展开业内计算、复核，通过50cm钢尺与全站仪来完成系列的放桩工作，定位桩选择的是10×10×50cm的木桩，顶部再以钢钉加以控制，在各个桩位上撒上白石灰以提醒施工人员，避免在后续施工时挤扁定位桩;在施工进程中，于定位桩2m外布置4个“十”字形引桩，引桩尽量布置在不易碰到的位置;在护筒坑挖掘前，需技术人员根据引桩来确定桩位位置，保证无误之后再埋设护筒，在埋设好护筒之后，结合引桩将定位桩恢复，完成测量复核之后，桩机复位。

（2）水中桩。进行水中灌注桩施工时，以围堰或者搭设闭水钢板桩的形式，将水下桩位作业转变为陆上作业，再按照以上方式推进施工即可。

3.4 埋设护筒

护筒以大约6mm厚的钢板制成，直径比桩径宽20cm，并在护筒上部开出一个溢浆口;护筒埋设方法选择的是挖坑埋设法，深度为4m，在护筒四周与底部需按层次夯填粘质土;且在埋设时应结合到施工现场的水文因素与地质，必要时可适当调整护筒高度，使其始终保持在超出地面0.3m的高度;最后还需在埋好护筒之后，以水准仪测量护筒顶部位置標高，以标高来计算钻孔深度。需注意的是，检查护筒埋设位置是否准确，需检查护筒内中心线是否与桩位中心线保持重合，重合代表其满足施工标准，否则需重新校验;还需保证竖直线倾斜度在1%之内，平面误差不超过50mm。

3.5 钻机对位

钻机需汽吊抬运搭配以技术人员人工微调，具体的对位步骤如下所示：

（1）将钻机安装在钻孔一侧，在安装时注意避免将钻机支撑垫木压在孔口钢护筒壁上;选择合适的钻孔事故处理机具与配套设备、配套钻头等，直接连通供水、供电辅助设施。

（2）在钻机调整时，应保证在使用钻机起吊滑轮组时，调整护筒中心、桩孔中心、钻头中心处于一条铅垂直线上，稳定好扒杆缆风绳与钻机，确保钻机稳定牢固;并需在钻机使用前检查其有无故障问题。

3.6 泥浆制备

在施工前需提前制备足够量的泥浆，在制备时选择CMC、碱、膨润土等原材料;按照以下指标来控制泥浆制备过程：pH≥6.5、泥皮厚<6mm/1h，失水率<40ml/h、胶体率95%、含砂率<4%、黏度控制在16-28s、相对密度控制在1.1-1.3;在钻孔前需保持均匀的搅拌速度搅拌泥浆，使其处于均匀状态;需定期对泥浆进行抽样检测，针对其中达不到标准的泥浆应在调配合格之后置换，确保其满足使用所需。

3.7泥浆护壁

因在桥梁工程建设中可能会遇到碎石土等特殊地貌，在该种地质环境中施工时，必须采用泥浆护壁来保证钻孔效率。重视以下要点：

（1）要保证桩基工程质量，需顺利完成孔作业，要求从工程实际地质情况出发，结合以往的施工经验选择泥浆循环方式以提升排渣效率。

（2）明确冲击成孔工艺参数，具体参数值如下所示：其一，针对护筒刃角下方2m距离之内，控制小冲程在1m以内，泥浆比控制在1.25-1.5g/cm之内，针对软弱层，需投入一定量的小片石与泥块;其二，针对塌孔回填层、软弱土层，利用小冲程持续冲击，加黏土块夹小片石，泥浆比控制在1.3-1.5g/cm之内;其三，针对中粗砂层、粉砂层，利用中冲程2-3m，泥浆比控制在1.2-1.5g/cm之内，加入适量黏土块，还需不断掏出其中夹杂的渣;其四，针对卵石层、砂砾，利用中冲程2-4m，泥浆比控制在1.2-1.3g/cm之内，也需掏其中的渣;针对碎块状风化岩、沙土状风化岩化岩，利用中冲程，并不断掏出其中的渣。

（3）钻孔作业整体有着较大的工程量，故而选择分班连续作业的形式来确保整个工程推进的连续性，若是中断时间超过2h，需时刻关注岩土层的具体变化情况，采取连续取样的方式来掌握施工区域地质的整体变化规律，做好数据记录与结果分析，再与地勘资料进行对比分析，以便做出合理的应对策略;其次，需针对各个岩样编号，若是其有特殊需求应密封处理;在钻孔时还需强化监测作业，一般情况下间隔频率为每2h监测一次，若是孔位出现偏差应立即进行调整。

3.8 钻孔施工

（1）按照施工现场实际情况调整孔内水位，护筒底部超出的部分至少需达到0.5m;在钻进过程中需控制好钻头速度、钻孔方向，保持匀速钻进、垂直向下，避免出现速度突变，在持续钻进时会产生土渣，应直接运送到指定地点存放。

（2）定好钻孔顺序。为避免出现钻孔问题，应保证钻机连续钻孔距离不超过4D（D指的是桩径），钻机可以选择两个承台管注桩交叉施工，确保同一承台灌注桩施工时间间隔标准要求。

（3）选择钻孔方法。以螺旋机来完成后续的灌注桩成孔施工，而针对一部分因地质问题而导致钻机难以寸进的情况，可辅以冲击钻施工;钻机在因钻头排渣、提钻头排土等因素而停止钻进时，必须保证钻孔内具有一定量的水，泥浆黏度与相对密度也需满足标准要求;在故障停钻或者钻孔内出现事故时，应及时将钻头提出孔外。

（4）在钻孔时，可能会因钻头倾斜、钻进速度不稳定等因素造成孔内坍塌，针对该种情况，要求先根据地面沉陷、开裂严重程度来预估孔内坍塌严重程度，再结合设计图纸与地面地质资料，分析造成坍塌的主要原因，若是坍塌属于意外情况且不严重，可选择增加泥浆比重，再进行多次扫壁，在孔壁保护层逐渐趋于稳定之后再安排继续钻进，如果坍塌是因地质问题且情况严重，需安排回填重钻;如果出现流沙问题，需适当增加泥浆比重，选择增加孔内压力，抑或者用泥土制作为泥砖、大泥块投下，如此可依靠钻斗的持续挤压堵填来构建稳定护壁;若是湾孔情况不严重，应进行钻机钻杆适当调整，在重复数次的修孔之后再安排钻进工作，若是湾孔情况严重，在回填到正常高程之后再安排钻进;在出现缩孔问题时，选择增加泥浆不会总、提升孔内泥浆面，并实施上下反复扫孔，以此来恢复孔径。

3.9 验孔

在灌注桩成孔之后，需以验孔器来检验各个孔的孔深、孔径与孔斜，保证成孔满足施工标准与建设规范，针对不满足标准的需采取补救措施，若是受损严重的成孔，需及时舍弃，重新钻孔，其后经监理人员验收之后再进入下一道工序。

3.10 清孔

（1）在满足孔深基本要求时需尽快清孔，如此可清理干净孔底钻渣，避免孔底出现沉淀问题，并尽最大可能提升钻孔桩承载力;在清孔时可选择引入泵吸反循环系统，必要时抬高钻头，让其可与孔底保持大约13cm的距离，检测各个阶段排出砂浆的含砂率，对比分析其与换入砂浆的含砂率，在两者值接近时立即停止。

（2）在吸砂换浆时，必须持续不断地向其中灌入新鲜的泥浆，让孔内水位一直保持在稳定水平，避免塌孔;在结束清孔作业后，需检查各个位置的沉渣厚度，在其达到设计标准后展开后续施工操作。

3.11 制作与安装钢筋笼

（1）按照钻孔灌注桩施工方案搭建钢筋棚，制作现场施工需要的钢筋骨架，其后再转移到施工位置;保证主筋间距偏差维持在±20mm之内，螺旋筋间距偏差不超过20mm。

（2）为进一步提升钢筋骨架的整體稳定性，可加设保护层，在骨架外侧以焊接的手段来加设“耳朵”装置;再在骨架外侧设置垫板，以此来控制好保护层的厚度，按照实际施工标准来说，垫块规格暂定φ13.4×6cm;细致检查桩内各条主筋直径，若是其大于25mm，应采用“一级”机械连接方式，并辅以破坏实验，保证其满足使用标准。

（3）钢筋焊接之后，需检查好各个焊接位置的焊接质量，为便于整个桩基检测的便利性，可在钢筋骨架适宜位置装设声测管，再结合桩径D值确定最终的数量，若是D小于1.5m，可选择3根声测管，若是超过1.5m，需选择4根声测管。

（4）钢筋笼安装采用的是整体吊装的方式，但是在起吊、倒运时可能会因挤压变形，必要时需对加劲箍予以加强，若是已经变形，需立即停止吊运工作，重新安排钢筋笼。

3.12 混凝土浇筑

（1）利用导管来完成后续的浇筑作业，在浇筑时需注意以下要点：其一，应用导管法，需保证导管的所有阶段密闭性能良好，切忌出现漏水等问题，在试拼、试压时应保证各项指标达到标准要求，方可展开施工;其二，在施工时应调节好试压力，保证压力值始终是在孔底静水水压的1.5倍;导管内壁在使用前应清理干净内部的异物，保证足够光滑，规格是内径30cm，保证各个导管之间连接的紧密性，并在该位置装设防松脱装置，为后续的混凝土灌注提供良好的基础;其三，在拼装时需进行水密性试验：首先往导管内部注水，直至灌注到导管整体容量的70%，封闭导管两端，通过焊接的方式连接输风管接头，确保其达到施工标准要求。

（2）储料斗、探测锤。在进行灌注施工时，储料斗、探测锤是必不可少的施工设备，用于首批混凝土存储，并为后续各个阶段的施工作业提供各项施工材料;按照施工所需明确容量值，制作漏斗、储料斗，保证设备辅助性能的基础上将其固定在导管顶端，后续需调整好储料斗的摆放位置，使其在工作平台的适宜位置;工作平台可选择木支架，布置在孔口周边位置。

（3）灌注施工。灌注施工质量直接影响着钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁中的应用效果，因此要求在灌注施工前进行必要的桩径实验，并遵循以下施工原则：其一，在灌注之前做好各项准备工作，借助不断向孔内射水来翻动孔内的沉淀物，持续时间保持在3-5min之内;其二，在灌注过程中，尽量避免中途停止，若是必须停止，也需保证时间不超过30min;其三，在灌注作业时应直接调整好导管埋设深度，保持在2-6m最为最佳;其四，在灌注过程中，钢筋骨架可能会出现上浮，需采取对应的应对措施;其五，明确灌注桩顶标高，并在设计值的基础上再次增加0.5-1m;其六，若是选擇全护筒灌注的方式，应将护筒底部埋设在混凝土中，埋设深度需超过1.5m。

结语：

综述，文章就桥梁工程建设中钻孔灌注桩技术的应用价值进行了论述与分析，强调了其重要性与必要性，建议施工管理人员给与其足够的重视，结合桥梁工程的基本情况与建设标准，引入钻孔灌注桩施工技术，确保所有的施工人员能够按照具体的施工标准来展开对应的施工操作，必要时还需根据工程建设中的突发情况来调整施工方案、制定应对措施，以此来提升施工效率与质量。

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