付大国

摘要：随着改革开放的不断深入，我国交通工程事业得到了极大的发展，近年来，钻孔灌注桩施工技术在路桥建设中也得到了广泛的应用。将钻孔灌注桩施工技术应用到路桥工程施工中，可有效延长工程的使用寿命，提升工程建设整体质量。文章对钻孔灌注桩的加固机理、施工技术应用进行了分析。

关键词：路桥工程；钻孔灌注桩；施工技术；加固机理；交通工程；路桥建设 文献标识码：A

中图分类号：U443 文章编号：1009-2374（2016）03-0099-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.050

伴随我国工程建设事业发展速度的不断提升，桩基础应用于多个领域，如高层建筑、桥梁、港口等。灌注桩作为工程桩基的重要形式之一，其以钻孔灌注桩为主。小震动、无挤土为钻孔灌注桩的主要特点，其能够从各类复杂地层穿越，形成的单桩承载力较大。同时该方式能够将水下作业改为水上施工，实现施工简化的目的。路桥工程作为国民经济发展的基础设施，其施工效果是否良好将直接影响到路桥工程的整体质量，将钻孔灌注桩技术应用于路桥工程，不仅能够降低施工难度，更能有效提升工程质量。

1 钻孔灌注桩的加固机理

灌注桩是指机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等方式，促使工程现场地基土形成桩孔，并将钢筋笼、灌注混凝土放置到其内部，以此成桩。根据成孔方式不同，沉管灌注桩、钻孔灌注桩与挖孔灌注桩等为灌注桩的主要类型。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。由于选择不同护壁形式，可将钻孔灌注桩分为两种类型：泥浆护壁法（图1）与全套管施工法。相比沉入桩锤击法，钻孔灌注桩具有较小施工噪音与低震动等特点。

钻孔灌注桩加固机理为沿桩钢筋笼外壁进行钢管埋设，灌注桩混凝土强度与设计规定相符后，在压力作用下，利用钢管将水泥浆液向桩端碎石层孔隙内压入，促使松散沉渣、碎石、土粒与裂缝胶结，形成强度较高的整体。随后伴随压力作用，水泥浆液从桩端由碎石层孔隙扩散到附近。如为单桩范围，通过扩散四周范围可加大端部直径，扩散范围向下，则可加大桩长，群桩范围全部浆液紧密相连促使碎石层形成整体，进而对结构承载力需求进行最大限度的满足。

2 路桥工程钻孔灌注桩施工技术的应用

2.1 施工准备

按照施工现场的实际地质情况、水文情况等，确定行之有效的施工技术方案。在壓桩施工前，可根据施工情况，进行施工组织设计、施工技术方案的修改与完善，随后进行开工报告的提交。按照施工范围的地质情况、基础现状等，进行钻孔灌注桩施工顺序的合理确定，并选取科学有效的预防措施对附近建筑物加以保护。同时按照桩基施工图规定测定桩位。

2.2 平台搭设

钻孔灌注桩施工前，必须进行施工平台的搭设，平台顶标高低于相近桥面标高20厘米。平台基础搭设材料为钢管桩，其数量为4根、直径为63厘米，12米为钢管桩长。利用剪刀撑对钢管进行连接，加固则选用型钢进行纵梁设置，施工平台必须进行护筒孔位预留，通过测量放样施工，应对钻孔桩位准确放出，并向平台引入，一般进行4点设置，达到保护桩的目的。

2.3 测量放样

施工前应先进行路线中心线与边线的放出，随后根据设计规定进行各个桩桩位的确定，并通过石灰进行标记，布桩工作完成后，应确保偏差低于50毫米。

2.4 护筒制作和埋设

护筒桩位具有固定性，以此对钻锥方向起到引导并进行地面水隔离，确保孔内水位比地下水位、施工水位高出一段距离，达到静水压力的作用，同时避免坍塌现象出现在孔壁位置。相比潮水位，地下水位及地面护筒口顶端高度应多出一定距离，但必须控制在合理范围内，如护筒口顶端高度比地面高出0.3米以上。

通常选取钢护筒作为护筒材料，1.5～3米之间为各节钢护筒高度，选取法兰螺丝对护筒接头进行连接，并将橡皮垫圈设置于中间位置，厚度为0.5厘米，避免漏水情况出现在接头位置。

选取挖埋法用于护筒埋设旱地，振压法应用水中施工。放样作业需在埋设前进行，并进行中心桩保护桩设置，为护筒位置及时校验提供便利。平、直、稳固为护筒埋设的特点，在埋设过程中，应确保漏水情况不出现在底部位置。2～4米为埋设护筒的深度范围，如黏性土为护筒四周土质，在砂土、卵砾石换填时，要求其深度多于护筒埋设深度50厘米左右，并在5厘米范围内有效控制护筒中心线和桩中心线偏差，1%以下为竖直倾斜度。

2.5 钻孔

钻机就位后，应确保底座、顶端的稳定性，避免位移、沉陷等情况出现在钻进、运行过程中。开钻过程中应将泥浆灌入孔内，按照地层具体情况确定泥浆比重。为对土质实际变化情况进行准确判定，需定时检测钻渣情况。

根据路桥施工需求，可选取回转钻钻孔技术进行施工。首先将泥浆泵、转盘启动，空转一定时间后，输入相应数量泥浆即可实施钻孔作业。要求接钻杆、卸钻杆操作具有安全性，并在规定时间内完成，避免停钻时间较长，造成孔底沉淀情况的大量出现。钻进施工中，必须有效控制其进尺，选取低档慢速在护筒刃脚位置钻进，进尺2～3米，需对钻孔直径与竖直度进行检查，一般选取圆钢筋笼作为检查工具，并向孔内吊入，进而达到重合钢筋笼中心和钻孔中心。

2.6 清孔

完成钻孔作业后，要求钻进符合设计桩底标高，可将钻具提起，与孔底相距0.5～1米，第一次清孔可选取泵吸反循环工艺，当泥浆性能指标、孔底沉渣厚度与施工规定相符后，可检测孔径、孔深与倾斜度，确保成孔质量符合施工规定后，即可进行下一环节施工。

2.7 钢筋笼制作与放置

钢筋笼制作时，应严格遵循设计图纸、技术规范要求调直、截断、弯折、焊接钢筋，可选取搭接焊接对接，弯钩不设置在末端。20毫米为其直径、主筋间距、箍筋间距之间的最大偏差值。为确保钢筋质量，需将定位钢筋（直径12毫米）设置于沿桩长相隔2米的位置，4个为各个断面的数量，45毫米为保护层厚度。选取长线模架工厂化制作钢筋笼，需主筋先下料，再加工端

头螺纹。

加强箍筋位置设置钢筋笼起吊点，竖直为起吊状态，吊具为钢扁担、钢丝绳（2侧长度一致），随后竖直在孔内放入钢筋笼。选取直螺纹机械对钢筋笼主筋进行连接，放置时桩顶设计标高应符合施工规定，并做好记录，随后通过钢筋笼固定定位筋、护筒内壁。

2.8 水下混凝土灌注

碎石、砂作为混凝土的重要组成部分，在水下混凝土灌注施工中，要求其具有良好的级配，集料内杂物含量应符合施工规定，特殊情况下需进行清洗、过筛工作。在混凝土灌注施工中导管具有重要作用，其选取材料为钢板卷（3毫米）焊制，应根据混凝土用量确定导管直径，一般需控制在250毫米以上。灌注混凝土施工中，应尽可能减少灌注混凝土的间隔时间，并严格控制导管拆除时间，一般为15分钟以内。同时对混凝土高度及时观测，确保导管拆除、提升作业符合施工要求。通常选取提升导管法进行水下混凝土灌注作业，选取拔球法进行隔水施工。在钻孔内放入导管后，其下口与孔底必须具有25～40厘米的距离。灌注时，需将一个隔水木球栓设置于漏斗颈部，并通过塑料布包裹，当储满混凝土后，可将铅丝剪短，同时将储料斗门开启，以此起到隔绝水与混凝土的作用。在导管内水被挤走后，促使混凝土通过导管向桩底灌入，同时要求混凝土埋住导管下口，提升水下混凝土质量。完成灌注混凝土工作后，如上部混凝土处于初凝状态，需将钢筋笼固定措施解除，防止黏结力损失情况的出现。

2.9 桩头清理

桩头混凝土强度与设计值1/4相符后，应将护筒及时拆除，并将桩头多余混凝土凿除。当桩头混凝土强度与桩顶设计标高相符后，需选取人工方式将桩头混凝土

凿除。

3 结语

综上所述，自20世纪40年代钻孔灌注桩技术诞生以来，该技术在全球范围内得到了广泛的应用与推广。路桥工程施工中钻孔灌注桩施工技术的应用，可有效缩短工期、降低成本、提高工作效率，是提升路桥工程施工质量的重要保障。

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（责任编辑：黄银芳）