试论市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术

摘 要：钻孔灌注桩施工技术的适应性较强，而且施工过程的成本花费适中，整个施工过程较为简单，在当前的市政桥梁工程基础施工中应用非常广泛。

关键词：市政桥梁工程;钻孔灌注桩施工技术;基础施工

随着市政工程中桥梁建设的迅速发展，桥梁基础施工常见的施工技术之一钻孔灌注桩施工技术在近些年得以广泛应用。这种施工技术的适应性较强，而且施工过程的成本花费适中，整个施工过程较为简单，在当前的市政桥梁工程基础施工中应用非常广泛。本文就该项施工技术作以详细的介绍。

1 护筒埋设

一般来说，护筒的内径应该比桩径大 20 cm ～ 40 cm，而且应该在护筒的上中下分别增设一道加劲肋，此外，护筒的上端还应该设有一道溢浆口。护筒在埋设时，深度应该大于 1.5 m，其顶部应该比地下水位高出 1.0 m ～2.0 m，比施工地面高出 0.3 m。在埋设过程中应该保证护筒处于垂直，而且护筒的中心与设计的桩基础中心应该控制偏差小于 F50 mm，倾斜度误差小于 1%。在对护筒进行相应的调整后对其进行固定操作，对其周边利用粘土进行回填，并充分夯实，防止钻孔过程中出现护筒下降和跑浆的现象，施工过程中应时刻注意护筒的下降和跑浆现象，发现后及时进行处理。

2 泥浆的制备

钻孔中使用的泥浆通常是由水、粘土以及添加剂组成，制浆时首先将粘土进行打碎，从而减少泥浆的搅拌时间，条件允许的工程也可以选择膨胀土来作为制备泥浆的原料。工程施工中需要采用性能非常好的泥浆，泥浆的比重和粘度都有明确的要求，并且不能用清水进行置换。

3 钻孔

（1）在进行钻孔前，首先应该将钻机牢固的安装在钻孔的一侧，保证在进行钻孔时，钻机不会产生位移和沉降现象。当开始进行钻孔时，应该尽量选择冲程小，速度慢的钻孔方式，进而保证初开钻孔的坚实和方向竖直，避免在接下来的钻进过程中与护筒发生碰撞。

（2）在钻孔冲击过程中，如果碰到坚硬的卵石，可以采用较大的冲程，但是在操作中应该避免出现空锤和大松绳的现象。当碰到一些表面不够平整的漂石时，可以先填入一些粘土或小石片，垫平后再继续进行钻孔。

（3）钻孔应采取分班连续作业的方式施工，并对施工中的各种钻孔信息以及地质变化等信息进行记录，每完成 3 m 的钻进后对其倾斜度进行测试并及时进行调整。

（4）在施工中如果需要进行群桩施工时，打桩的顺序对打桩的速度和质量有着重要的影响。一般打桩的顺序可以分为： 从一侧向单一方向打桩、从中间向两个对称的方向打桩以及从中间向四周同时打桩。

4 清孔

在进行清孔时，应该保证桩孔内的水位在地下水位 1.0 m ～1.5 m 以上，而且整个过程不能太快，避免出现坍孔和上涌的现象。清孔时应该尽量将桩孔中的沉渣清除干净，保证混凝土和基础充分的结合，使整个桩基础的承载力大大提升，清孔后的沉淀层应该保持在 300 mm 以下，清孔完成后如果不能立即灌注混凝土，应该在灌注前对孔底进行重新清理。具体的清孔操作方法有：

（1）换浆清孔法。使用比重仪来进行相关的控制，利用正反循环旋转钻机，在钻孔完成后继续进行钻孔，但是不继续深入，而是利用泥浆将其中的钻渣进行清理，直至符合相关的要求。

（2）掏渣清孔法。利用掏渣筒将钻孔内的钻渣进行清除。

（3）抽浆清孔法。利用空气吸泥机，将压缩空气通过风管压入到钻空中的排泥管中，形成一种泥浆空气混合物，利用水柱将钻孔内的钻渣和泥浆一起通过排泥管排除，同时利用水泵向钻孔内注水，从而保证桩基中的水位不变，直到钻孔有清水流出时停止。

5 钢筋笼的制作和安装

钢筋笼在制作时，应该根据设计的尺寸以及钻架的最高起吊高度，整体或分节制作，制作的过程应该在清孔前完成。分节制作的钢筋笼应该保证其不发生变形，而且各节之间的接头应该错开。

6 灌注水下混凝土

（1）混凝土的配置。混凝土使用的粗骨料優先选择卵石，最大不能超过 40 mm，小于导管内径的 1/8 和钢筋间距的 1/4，使用级配良好的中砂。混凝土的水灰比控制在 0.5 ～ 0.6 之间，水泥的使用量最小为 350 kg/m3，混凝土的含砂率控制在 40% ～50%，坍落度为 18 cm ～20 cm，混凝土的初凝时间在 3 h ～4 h 之间，此外，混凝土的配合比也要严格控制，保证混凝土具有良好的和易性和流动性。为了保证混凝土的流动性，避免出现管道堵塞的现象，混凝土中的卵石和石子中的含泥量应该控制在 2% 以内。混凝土的初凝时间在 3 h ～4 h 之间，对于那些较浅，桩孔较小的桩基础可以满足要求，但是那些较深且大的桩基础就不能满足要求，因此需要在其中添加一定量的缓凝剂。为了使混凝土保持较好的和易性和流动性，配制时，应该按照配合比将原料放入料斗中，加入30%的水并开始搅拌，然后连同拌合料以及 60% 的水一起加入其中，最后再将剩余的10%水加入，整个过程需要在1 min 内完成。

（2）水下混凝土的灌注。将导管居中插入到离孔底 30 cm ～40 cm，导管上口接漏斗，在接口处设置隔水球。当混凝土装满漏斗后，放开隔水球，混凝土即下到孔底，排开泥浆。灌注时先灌入首批混凝土，其数量经过计算，能把泥浆从导管中排走，并能把导管下口埋入混凝土，其深度不小于 1.0 m。

开始灌注混凝土后，应连续进行，并尽可能缩短拆除导管的时间。当导管内混凝土不满时应徐徐地灌注，防止在导管内造成高压空气囊，堵塞导管影响混凝土的灌注。水下混凝土灌注过程中，专人测量混凝土高度及导管埋入深度，并做好水下混凝土灌注记录。在灌注过程中应经常保持孔内水头，防止坍孔。

7 总结

钻孔灌注桩是公路桥梁建设中广泛应用的一种基础形式，它具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但由于钻孔灌注桩的施工大部分在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能按照地面结构物一样验收，因此它又是最容易出现质量问题的一种基础形式，为了保证钻孔灌注桩成桩质量，确保桥梁基础工程安全，就必须掌握科学合理的钻孔灌注桩施工技术。

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