引言

钻孔灌注桩能够穿越多种复杂土质的土层，施工简便，承载力适用范围广，施工安全性强，在公路桥梁基础工程中颇受青睐。但因其属于隐蔽工程，施工质量会受钻孔工艺、地质因素、护壁因素等影响，所以应重视钻孔和混凝土灌注各环节科学施工，严把施工质量关。

1钻孔灌注桩施工关键技术

1.1施工准备与测量放样

在施工准备环节，对照设计文件与图纸完成桥梁结构尺寸、标高等参数的复核，编制桩基础施工专项方案，并落实项目、标段、班组三级技术交底，组织现场施工与管理人员参与安全教育培训。在施工现场粗放标点，落实场地平整处理，搭设施工便道、便桥等临时工程设施，并配置供水、供电、泥浆排放及循环等系统。在施工材料准备上，选用φ30cm钢导管及料斗，待完成导管内壁质量检测后开展水密承压试验，确认符合质量要求后用红漆做好标记，保证备用导管数量占比达20%~30%。在现场测量放样环节，利用20cm×20cm方木将钻孔平台垫起，保证钻机沿水平方向固定，借助全站仪完成桩体位置、高程等指标的测设，并沿钢护筒周围埋设护桩。

1.2护筒埋设

在公路桥梁工程钻孔灌注桩施工过程中，护筒的埋设是非常关键的环节，通常情况下，护筒埋设要在浇筑完第一根桩之后才能开始进行，其埋设深度一般不能低于3m，护筒的埋设工作需要严格按照设计要求执行。在公路桥梁工程施工中，为了保证护筒内部混凝土和钢筋的连接强度以及钢筋的抗拉强度，使用规格标号符合要求的混凝土进行浇筑，保证成桩之后的强度和稳定性。通过使用全站仪设备，对钻孔灌注桩的位置进行定位，确认没有误差之后进行后续的护筒埋设施工，需要根据项目工程的实际施工情况，对桩体结构的长度以及护筒的埋设施工方法进行确认。另外，为了保证公路桥梁工程钻孔灌注桩施工质量及安全，在正式使用钻机前需要根据工程要求，设置必要的安全措施及防护装置。

1.3泥浆制备

泥浆的配制是钻孔灌注桩施工中的主要环节，如果选用质量较差的泥浆会严重影响钻孔灌注桩施工过程的稳定性。泥浆的配制需要遵循以下原则：首先，必须保证泥浆具有一定的黏度和足够的黏聚力，同时在配制泥浆时加入一定量的外加剂，使泥浆具有较好的流动性，从而减少混凝土在灌注过程中与导管之间产生的摩擦力。其次，要保证混合浆液能够充分填充到桩孔内部。在混凝土入孔时会形成一层坚硬层、稳定层与松散层，而浆液与混凝土两者之间会产生化学作用，从而影响其物理性能及稳定性，因此在配制泥浆时要先加水，使之成为稀浆液再加入水泥等外加剂，充分搅拌均匀后再进行灌注。另外，在灌注过程中要根据不同土层，采取有效措施来控制灌注速度及沉渣厚度，对于钻孔速度应根据桩周土体情况、地质状况、孔深、桩径等进行合理控制。在钻孔过程中由于导管埋置深度较深而容易产生塌孔问题，对此可将导管埋入土中1.5m以上，泥浆护壁时应根据实际施工情况对护壁方法进行优化，以确保护壁效果。

1.4钻进成孔

钻进成孔时要对孔壁进行控制，保证钻孔深度符合施工要求，并且要保证桩孔的中心线与地面处于同一水平面。在正式开始施工前，必须先用泥浆泵将孔内空气排净，在钻孔前需要先准备好钻机，保证钻机的钻头架能够正常使用。成孔钻进作业过程分为3个阶段，即钻进前准备、钻进后成孔和成桩。钻进前要做好前期的准备工作，确保施工人员能够掌握作业技巧和操作方法，在钻孔前应先根据工程情况制定好各项施工方案、施工顺序等，同时要做好钻具和泥浆泵的准备工作，确保所用设备能够正常使用，保证操作人员具备良好的安全意识。在钻进过程中要保证孔壁稳定不坍塌、孔底无沉渣残留等，成孔作业时需严格控制成孔深度与转速之间的关系，确保成孔速度均匀。根据钻孔设备提供的数据要求调整钻杆和钻头的参数，确保钻头能够正常使用，同时还需控制钻头与钻具之间的转速关系，同时还要注意控制钻、退杆速度和时间等之间的关系，以防止钻架变形、钻头损坏等情况出现。

1.5清孔

清孔工作是由专人来完成的，首先通过水下检测设备，对钻孔位置进行检测，确定钻孔位置是否准确且垂直，然后利用风动工具（铁锨）将土渣清除干净以后，再用人工清除孔口附近的杂物及土渣，然后用钻机配合人工将孔口附近泥渣清理干净，进行清孔操作后才可使用高压泵输送泥浆进行灌注作业，并按要求做好标记。在操作过程中要保证孔内始终有一定的混凝土，当泥浆进入孔底后要保证泥浆不会出现堵塞现象，在清理钻渣时要严格控制孔口高度，避免钻渣进入孔口，钻孔完成后要及时安装护筒进行回填及压实工作，使护筒与桩孔紧密结合。

1.6钢筋笼制作和吊放

钢筋笼需要在加工现场进行制作，同时在现场绑扎，每节长度需要达到12m，钢筋笼的尺寸大小需要在首节进行找平处理，钢筋笼使用的是焊条与螺纹钢筋直接焊接，有效保证钢筋笼结构的整体稳定性。在钢筋笼的制作中需要全面提高钢筋骨架结构的刚性程度，防止钢筋笼在运输和吊装中产生变形问题，需要根据标准要求，有效做好钢筋笼结构的支撑。吊放钢筋笼过程中，通过使用塔吊将钢筋笼吊放至钻孔灌注桩施工现场指定位置，钢筋笼下端伸出地面10cm左右，在距离孔口20cm处固定两条绑扎好的纵筋，纵筋两端用绑扎好的横筋拉紧。钢筋笼的安装固定需要将一段横筋先安装在主筋上，主筋与纵筋焊接牢固并用双股钢丝绑扎，然后将两段纵筋拉紧（上、下两组纵筋必须同时拉紧），用压辊将两组纵向筋压直至要求的平直度。在安装完成后进行吊放，先将一段纵向筋拉直用单股钢丝绑扎牢固并用锁具锁定，吊运过程中应注意吊钩与钢筋笼的摩擦及钢筋笼重心变化，以防掉钩砸伤人员。在确定钢筋笼结构规格达到标准施工要求之后，需要检查下放阻碍物情况，并且对阻碍物进行彻底清理，然后再进行后续的二次下放工作。在钢筋笼的下放工作中，如钢筋笼产生上浮现象，需采取有效的策略来加以解决。

1.7混凝土灌注施工

混凝土灌注施工开始之前，需要对导管实施压力检测工作，并且需要保证导管的实际压力大小为导管最大受压的1.5倍，钻孔灌注桩浇筑应连续进行。在混凝土浇筑施工中需要准确测定导管的埋深量，测定混凝土材料表面的实际高度。首批次的混凝土灌注完成之后，需要对导管埋设深度进行有效控制，如果没有达到施工要求，需要将导管及时拔出，然后将孔洞内部的混凝土使用机械设备及时抽出，然后重新进行导管的安装和孔洞的清理工作，保证钻孔灌注桩成桩之后的整体质量和效果。

2公路桥梁钻孔灌注桩施工中的质量控制措施

2.1缩颈

缩颈就是钻孔过程中或者钻孔成形以后出现的局部孔径尺寸不满足设计孔径尺寸的情况，究其原因，一方面主要是由于作业环境中的软土层在作业振动或地下水的影响下发生移位。另一方面地层中含有泥质页岩或软塑土遇水发生膨胀，也会影响孔径的尺寸。对于缩颈这种情况，在进行钻孔操作中，应结合地质资料等选择合适的钻头直径，在导正器外缘焊接合金刀片，使其能够在钻孔或起钻过程中发挥扫孔的作用，清除孔径中多余的土质。对于已经出现缩颈的情况，应进行上下反复扫孔操作，以扩大孔径，使其能够满足设计需求。此外，应选择优等品质的泥浆，减少失水量。钻孔成形后，应增加泵量，促进快速成孔，并能够在成孔后的一段时间内形成孔壁泥皮，增加孔壁密闭性，无孔壁渗水，就不会导致孔壁膨胀，产生缩颈现象。

2.2桩底沉沙量多

钻孔后，桩底出现较多沉沙主要是由于钻孔施工工艺选择不当，清孔不净，或未进行2次清孔所导致的。若作业区域中土层松软，且中土层含有较多的垃圾、砖头、松散砂、卵石夹层等情况时，即便钻孔成功，也很容易出现桩底塌落现象。钻孔成型后没能及时浇筑，在雨水的作用下也会冲刷掉较多沙土，放置钢筋笼时碰撞孔壁也会碰掉部分孔壁，导致桩底沉沙堆积。为避免出现上述情况的发生，确保钻孔作业高效、优质完成，一是应在钻孔成形后提升钻头孔底10~20cm，慢速空转，保证清孔时间不低于0.5h；二是选用优质泥浆，科学控制泥浆的黏度和比例，禁止进行清水置换；三是钢筋笼吊放时应保证操作稳妥，使其中心和灌注桩中心处于同一直线上；四是认真检查钻头、钻杆的性能，对于不满足施工需求的情况应及时更换，根据不同的地质条件选择不同型号的钻头。

2.3卡管

在混凝土灌注过程中，若泥浆难以继续灌注应考虑出现卡管问题，遇到这一问题的原因主要有隔水栓堵塞、混凝土流动性差、机械故障、导管进水等。为保证混凝土顺利灌注，隔水栓的选择应严格参考导管的内径进行，使二者相匹配，并具有良好的隔水性能。选用和易性强的混凝土，坍落度控制在18~20cm的范围内，在灌注中应加强控制混凝土的搅拌时间。为提升混凝土和易性，可在混凝土中掺拌外加剂。提升导管密封性，使用前严格按照标准要求试压，压力以0.6~1.0MPa为宜。结语桩基施工是公路桥梁工程建设的基础也是关键环节，其施工质量直接影响后续其他下部结构施工以及桥梁上部结构施工，必须引起相关人员的重视。在桥梁桩基础工程施工过程中，灌注桩施工技术应用效果明显，可以全面提高桥梁基础结构的稳定性。工程施工单位需要对该项技术的应用进行进一步完善和改进，以保证桥梁基础结构的安全和稳定性，推动我国公路桥梁工程建设发展。

2.4断桩

整体混凝土浇筑完毕后，若混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软件充填，产生离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段产生疏松、空洞现象，从而导致断桩现象发生，或者桩的弯曲刚度、强度与桩端的约束条件，即桩身的抗弯能力下降。因此，在确定桩的横向抗力时，必须考虑桩和土的共同作用，即桩-土体系的变形条件。这主要缘于孔底与导管底端的距离较远，混凝土离稀导致凝固不佳，或导管过度拔起，因待料、停电等多种因素导致其中夹杂渣土，桩身出现沉积砂土层，使桩身出现分层。桩顶浇筑横系梁、盖梁时，未凿毛清洗处理干净桩头浮渣也会导致断桩情况。为避免这种情况的发生，保证施工质量，应在成孔后及时进行清孔处理，并及时灌注混凝土。浇筑混凝土应准确提升导管，严格控制导管的埋置深度，防止导管埋置深度过深。首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m，随后的灌注过程中，其导管的埋置深度宜控制在2～6m的范围内，按标准流程严格操作。禁止未经测算盲目拔高导管的行为，以免导管与砼面脱离。根据导管内外的混凝土上升情况确定其拆卸长度，不能过多拔起。

参考文献

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