市政桥梁钻孔灌注桩施工技术的实践分析

2022-08-19赵志钢

运输经理世界 2022年8期

赵志钢

（中电建建筑集团有限公司，北京 100011）

0 引言

在市政桥梁工程施工中，应用钻孔灌注桩施工技术时，会受到一些因素影响，所以对施工技术要求较高，如果不能有效掌握施工技术，就会导致严重的质量问题。因此，加强钻孔灌注桩施工技术的应用，是保证市政桥梁施工质量的关键。针对在施工中遇到的问题，要及时处理，严格按照规范操作。

1 钻孔灌注桩施工技术的优点概述

钻孔灌注桩施工技术是在机械钻孔情况下，浇筑混凝土，让孔内的混凝土形成圆柱。这一技术的优点在不断应用中得以体现，有效地解决以往技术问题，改善地层松散、沉渣无法控制等情况。

第一，适应能力强。当前钻孔灌注桩施工技术不仅能在地面上应用，在水中也能应用，如桥梁施工，并且能根据工程要求控制孔直径。

第二，承载能力强。钻孔灌注桩施工技术在结构上，能根据要求选择对应尺寸，有效控制长度和桩径，从而提高桩径的承载能力。

第三，成本低。在应用钻孔灌注桩施工技术时，并不需要过多的混凝土、木材等，只需要合理控制钢筋和混凝土的用量，就能达到节约成本的目的。此外，还具有环保的特点。在应用钻孔灌注桩施工技术时，能避免破坏电缆，保护管道。所以，从以上优点就能看出，应用钻孔灌注桩施工技术能够满足当前市政桥梁的施工要求。

2 市政桥梁钻孔灌注桩施工技术实践

2.1 技术应用基础

2.1.1 施工方案的审核

施工前，根据设计图纸、地质报告等内容，对施工方案加以审核，并明确技术标准、流程等。与此同时，施工方案中应有对突发事件的应对措施。制定施工方案必须要从长远考虑，能提前提出问题，并参考问题给出对应的解决方案，避免在应用中过于被动。相关审核人员要持有资格证件，保证符合审核资质。对市政桥梁钻孔灌注桩施工技术的实际应用加以深入分析，保证施工方案合理，为后续施工质量打下基础。

2.1.2 落实施工准备工作

针对灌注桩水源、泥泵循环系统等，应根据情况来设置沉淀池、泥浆池。管道要在进入施工现场前检验合格，并做好水压试验。原材料必须要经过严格把关，避免质量不符合要求的原材进入施工现场。应用钻孔灌注桩施工技术前，要检查钻机是否在预定位置，明确护筒的埋设高度。确保钻机在规定位置后，应检查其稳定性，一旦出现问题，要及时调整。施工单位必须配备专职记录人员，能对成孔参数及时记录，保证记录真实可靠。

2.2 钻孔灌注桩施工技术的内容

2.2.1 泥浆制备技术

在市政桥梁工程施工中，钻孔灌注桩施工技术应用必须要先做好制备泥浆工作。一旦在后续施工中，泥浆量或者是配比不合理等，都会导致桩底无法及时上浮，进而无法保证桩间和地基的稳定。所以，实际制备时，应注重泥浆的构成，并增加适当外加剂。比如，以黏土为例，可以将黏土打碎，缩短搅拌时间，或者增加膨胀剂。要注意禁止采取清水置换的方法来处理泥浆，保证泥浆的性能满足市政桥梁工程的施工需求，这样才能应用于后续制作。

2.2.2 护筒埋设工序

埋设护筒时，控制内径超出桩径20cm 以上，并在护筒上端设置溢浆口，进一步保证埋设护筒的稳定性。从很多施工实践中得出，在埋设护筒时，要控制护筒和桩基中心线保持一致，减少误差影响。埋设后，要进行回填。如果市政桥梁工程还涉及水上施工，应该保证护筒高度超出水面1m 以上。

2.2.3 钻孔技术

实际钻进时，应合理控制尺寸，并控制钻机的钻进速度，让钻头有足够泥土来护住外壁。钻进至脚下1m 的时候，按照土质来正常钻进。如果土质较为松软，并出现漏浆问题，可以先提起钻头，并向其中倒入黏土，然后再放入钻头，让胶泥堵住孔壁，保证泥浆稳定进入土质。因为泥浆黏性大，钻头受到的阻力也比较大，可以使用尖底中等速度钻进。在砂土或者是软土层上，容易塌孔，可以使用平底钻头，有效控制进度，并低挡慢速进入。采取分班连续作业的方法来钻孔，并记录钻孔中信息和地质变化。钻进量达到3m时，需要检查倾斜度，并根据实际情况适当调整。如果进行群桩施工，则要控制打桩顺序。这是因为速度和质量都会受到顺序的影响。一般打桩顺序是从一侧向另一侧前进，从中间向两个对称方向打桩等，需要根据施工情况来选择打桩顺序，才能有效提高打桩效率。

2.2.4 清孔技术

清孔的目的是保证孔底干净，去除其中沉渣，避免桩承载能力受到影响。清孔就是通过对泥浆在流动时所存在的动能冲击桩孔底沉渣，让沉渣处于悬浮状态，然后利用泥浆胶体的悬浮力，让沉渣能随着泥浆循环带出桩孔，有效清除在桩孔中存在的沉渣，这就是泥浆的排渣作用。这也能看出，制备泥浆和清孔是保证工程质量的关键，所以针对泥浆的控制，黏度要测定20min，含砂率不能大于6%，并保证胶体率要大于90%。在整个钻孔灌注桩施工中，必须要严格控制标准，并使用专门设备来制备泥浆，从而保证施工顺利完成。

2.2.5 钢筋笼制作及吊装技术

制作钢筋笼前，应该先对钢材的质量加以检查，合格后才能按照设计和施工来验收钢筋的直径、长度等。验收时，还要明确钢筋笼吊环长度是否满足钢筋要求，是否满足设计标高，吊环长度也要满足底梁高度。检验人员要根据实际情况来及时检查，确保钢筋埋入情况满足要求。

吊放钢筋笼时，应逐节对钢筋笼的焊接质量加以检查，针对不符合质量要求的焊缝，要及时补焊。与此同时，要在下放钢筋笼时，保证不会和周围孔壁碰撞。如果发现下放存在问题，不能强行下放，这样会导致出现塌孔、钢筋笼变形等问题。要先找出原因，然后再继续下放。如果是因为钢筋笼垂直度不足导致，就应该控制垂直度后下放；如果是因为孔内偏斜所导致，就应通过复钻修复，重新验收合格后下放；钢筋笼如果需要接长，则是要控制焊接时间，并减少下放时间。

2.2.6 二次清孔技术

完成钢筋笼下放后，孔底会存在沉渣，这就需要二次清孔。其方法是通过导管安装弯头，然后使用泵，通过导管将泥浆压入孔底，以此完成清孔。

3 市政桥梁钻孔灌注桩施工质量的保障措施

3.1 控制导管施工

3.1.1 管内进水

某桥梁工程造价1300 万元，其中包括跨河桥梁，宽度为40m，长度为70m。分为三个阶段，其桥梁板为预应力后张梁板，并在两头灌注，属于非常常见的城市桥梁。

在桥梁工程施工中，针对施工承台下的灌注桩灌注水下混凝土时，突然内部存在大量水，导致泥浆下降。从不断扩大的水流声判断，是导管连接处存在渗漏。通过检查是因为螺丝脱扣，进而使得导管连接处存在缝隙。如果在这种情况下继续灌注，就会导致内部存在夹层。在后续使用冲击钻重新进行钻孔，然后下放钢筋笼，并重新灌注混凝土。

进水问题是桥梁工程施工中的常见问题，一般情况下出现这一问题是因为施工人员和技术人员缺乏对导管的重视。如果导管拔脱，问题会更加严重。管道是水下混凝土灌注的重要设备，必须要有效控制质量。根据相关要求，在使用导管前要先进行检漏和抗拉力试验，明确每一节导管的组装编号，在完成安装后，要及时复核。导管直径应根据骨料和桩径确定，并选择直径大的导管，施工人员在施工前要做好技术交底并通过岗前培训。

3.1.2 埋深控制

如果导管埋得过深，一旦灌注时间增加，或者是导管堵塞等，都会影响凝固时间，也就是出现灌入其中的混凝土凝固，导管无法提起的情况。如果导管底部和孔底有一定距离，会使得第一批进入其中的混凝土不能埋入管道，出现断桩问题。最重要的是，在提起导管的时候，因为错误的提拔，使导管底口拔出混凝土面，出现断桩问题。针对这一问题，在下导管的时候，要控制底口与孔底距离在40cm 左右，并保证首批灌注混凝土后至少能埋住导管100cm。特别是在灌注过程中，必须要控制好导管的深度在200cm 范围内。在处理导管时，要先测试混凝土的深度和导管长度，并对导管长度加以计算，一般情况下一次只能拆卸一节导管。

3.1.3 卡管控制

卡管就是在第一次灌注时，管道被堵。这是因为混凝土在制作时和易性较差，导致运输使用出现离析问题。或者是粗骨料的粒径过大，各类机械问题导致浇筑不连续，在导管中实际停留时间过长而卡管。为避免卡管，在组装时要认真，并控制骨料的规格、坍落度等，避免混凝土在导管中停留时间过长。通常控制卡管问题需要保证隔水栓与导管内径相吻合。混凝土的配合比可以通过试验室来明确，为进一步改善混凝土的和易性，可以添加外加剂。为保证导管连接位置稳定，在投入使用前应做好试验，了解导管是否存在渗漏问题。

如果是因为混凝土自身质量导致出现堵塞，可以通过对导管埋深结果计算，明确导管安全埋深为基础，少量提升导管然后下落，从而解决堵塞问题。如果是因为混凝土自身冲击不足导致，应适当增加导管上部长度，然后大量冲击灌注，从而疏通导管。还可以使用二次吹球法来处理，将导管插入混凝土，深度控制在0.6m 左右，按照水下封底的方法来落实二次封底。如果以上几种方法都不能处理，应及时停止操作，并认为是断桩。

3.2 控制坍孔清孔

3.2.1 坍孔

坍孔就是在施工时突然发现水位降低，孔中存在水泡，钻具在运行时长时间前进缓慢，并负荷增加。在对孔深测量时，如果发现与钻进深度要求不相符，说明已经存在塌陷问题。出现坍孔有几个方面原因：

第一，泥浆的比重不足，特别是一些地区存在软土地基层，如果没有根据当地实际情况来采取对应措施，很容易出现坍孔问题。

第二，水头高度不足，孔内的水压逐渐下降。在施工中，如果遇到砂层的透水层过强，会使得孔壁周围水连带土粒冲刷孔内，长时间影响下就容易出现坍孔问题。

第三，护筒埋深不足。孔口位置受到水影响稳定性不足，再加上钻机钻进时振动，所以就容易出现坍孔。因此，想要解决这一问题，必须要在施工中，保证钻孔的深度和直径都能达到要求，并控制好倾斜度。清孔时在下放钢筋笼前，能及时清理孔内的泥浆、沉渣等。在定位护筒后，要重新检查，严格控制中心线，并保证回填土密实，避免在钻孔中出现漏浆问题。在施工中，为进一步保证钻孔深度的准确，就应及时复核底梁水平和桩具长度，便于后续根据长度来明确钻孔深度。

3.2.2 偏斜孔

安装钻机时，因为地质结构、支撑不足等因素影响，导致钻机在实际钻进时出现偏斜问题，会出现偏孔情况。如果是因为钻机自身倾斜导致偏孔，应先移开钻机，检查孔壁情况。如果孔壁稳定，应加固钻机运行，然后重新施工。如果发现孔壁存在坍塌风险，应先回填，然后再重新钻孔。如果地质结构不稳定所导致，应先明确岩层走向，再使用适当的材料回填。静置一段时间后继续施工，如果偏孔小于20cm，可以静置2h 再继续施工，如果直径大于20cm，则要根据实际施工要求和情况来增加静置时间。