路桥施工中钻孔灌注桩技术分析

技术与市场　２０１７年第２４卷第１期　技术研发　路桥施工中钻孔灌注桩技术分析　何秋杰，刘　丹　（漯河市召陵区公路质量监督管理站，河南漯河４６２０００）　摘要：钻孔灌注桩技术在路桥施工过程中应用较多，且具有良好的抗震性能以及适应性，能够有效提升路桥施工质量。　主要对钻孔灌注桩的概况、施工工艺与注意事项进行了分析与探究。　关键词：路桥工程；钻孔灌注桩；施工工艺　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１７．０１．０２１　１钻孔灌注桩概况　钻孔灌注桩是通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段　在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做　成的桩。可将灌注桩分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩等。钻孔灌　注桩作为其重要的组成类型，对比沉管灌注桩施工，其优点在　于具有较小的施工噪音与振动。同时还可应用于各类地基，其　施工质量是否优质直接影响着桩的承载力。在施工过程中，往　往会出现塌孔、缩径、堵管等问题，为避免此类问题的出现，需　做好加固措施。要求灌注桩施工中沿桩钢筋笼外壁进行钢管　埋设，桩混凝土强度与施工规定相符后，可利用钢管将水泥浆　液在压力作用下向桩端碎石层孔隙内压入，以此形成一个强度　较高的整体。同时在压力作用下水泥浆液可从桩端在碎石层　孔隙内扩散，对单桩范围而言，扩散到四周等于端部直径增加，　向下扩散等于桩长增加，群桩范围全部浆液连接，将碎石层连　接成为一个整体，达到全部碎石层与结构承载力需求相符。　２路桥施工中钻孔灌注桩施工工艺　２．１护筒埋设　先利用全站仪坐标放样，确定桩中心位置，然后进行护简　埋设。护筒的直径一般比桩径大，便于钻头在钻孔内自由升　降，护简顶端埋设高度要高出原地面０．３　ｍ左右，埋设深度不　小于１．５　ｍ。护简埋设时要注意保持护简垂直，护筒中心线对　正测量标定的桩中心线，护筒底部和四周要填置黏质土，并分　层夯实。护筒宜采用６　ｍｍ钢板卷制而成，接头处内部无突出　物，保证不漏水，能耐拉、耐压。　２．２制备泥浆　灌注桩中的泥浆主要起护臂和悬浮泥渣的作用。在施工　现场，要根据现场土质情况，调配符合要求的泥浆。泥浆一般　由水、黏土（，或膨胀土）和添加剂组成。泥浆稠度要根据底层变　化和操作要求机动掌握，不能太稀，也不能太稠。制浆时，先将　黏土打碎，然后将黏土投入护筒内，用冲击椎冲击，当黏土已成　泥浆时，就可以进行钻孔了。如果现场土质是比较好的黏性　土，可以不考虑注入泥浆或补水，而是直接钻进。　２．３钻孔　护筒埋设、泥浆制备完成后就可以开机钻孔了，钻孔作业　要采用多班连续进行，不能问断。先将钻机稳定地安装在钻孔　的一侧，开始钻时，保持钻椎稳定，初开孔要坚实，应采用小冲　程，慢速钻。冲击过程中，如果遇到坚硬的卵石，要换用中、大　冲程，遇到表面不平的漂石、硬岩时，要先投入黏土将表面垫平　后再钻进。钻孔过程中要注意土层的变化，捞取渣样，时刻与　地质剖面图进行核对。钻孔过程中还要随时填写好钻孔过程　中的施工记录，便于后期检查、维护。　２．４清孔　成桩质量是否良好及桩身曲直状况如何都与钻孔的深度、　直径、位置和孔形有着密切的关系。为确保施工质量，必须实　时监督钻孔施工过程，钻孔符合设计要求深度后，必须及时检　查孔深、孔位、孔形、孔径等。确保质量合格后就可以清理孑Ｌ　底，这项工作必须及时进行，时间过长将导致泥浆沉淀，甚至出　现钻孔坍塌等严重后果。如摩擦桩孔壁易产生坍塌事故时，应　确保水下混凝土灌注前其沉渣厚度在３０　ｅｍ以下。在进行柱　桩射水、射风施工前，要求其沉渣厚度在５　ｃｍ以下。清孔施工　中应根据施工现场的具体情况选用不同的钻机，一般情况下，　路桥施工都会选用正循环旋转钻机、反循环旋转机真空吸泥机　以及抽渣筒等。　２．５制作、安放钢筋骨架　根据设计图纸中的设计尺寸和钻架允许起吊高度制作钢　筋笼，钢筋笼的制作应在清孔前就制作完毕。制作过程中，主　筋要尽量用整根钢筋，如果需要街头，要采用对焊，两个接头的　间距要大于５０　ｃｍ。　钢筋笼制作成型后，采用吊车安装，起吊时，根据施工现场　实际情况，采用双点吊或单点吊，吊点位置要恰当，吊装完成　后，应使钢筋笼和孔壁保持设计的保护层距离。　２．６灌注　，　钢筋笼放置好后，就要进行水下混凝土的灌注。灌注｝昆凝　土的导管要足够长，管径为２３～３５　ｅｍ之间，导管埋在混凝土　内的深度一般不宜小于２　ｍ或大于６　ｍ。开始灌注混凝土后，　要连续进行，尽量缩短拆除导管的时间；｝昆凝土的浆体浓度要　恰当，浇灌不得低于设计值，否则会造成夹泥现象。　２．７成孔检查　成孔与设计标高相符以后，施工企业必须及时检查孔深、　孔径、孔壁、垂直度等，如其与施工要求不相符，应及时选用与　之相适合的方式进行解决。一般情况下都会选用下探笼方式　进行成孔的检测，这种方式具有速度快、施工方便等特点。　３路桥施工中钻子Ｌ灌注桩技术的注意事项　ｔ）成孔环节。机械成孔为大多数路桥施工工程选取的主　要方式。当机械厂与较硬岩层接触时，钻孔作业不应强制进　行，需通过一定措施将岩层打通后在进行机械施工，防止损害　钻孔机械。在完成成孔后，需对各个桩基成孔的有关数据进行　（下转第５１页）　４９　技术与市场　技术研发　２０１７年第２４卷第１期　排除。对于有必要进行爆破的区域，可以通过浅眼爆破法进行　在制作钢筋笼时，要确保材料、加工、接头和安装能够满足设计　施工，施工时要有效控制炸药的用量，同时将支护工作做好，避　的相关要求。在制作完成钢筋笼以后，需要通过汽车吊安装骨　免震塌现象在爆破孔壁时出现。要确保孔内有通风排烟，在开　架。为了避免变形情况出现在骨架起吊过程中，在起吊长骨架　挖深度达到设计要求以后，需要彻底清理爆破留下的残渣和杂　以前，需要焊接三角加强骨架内部支撑，从而使刚度得到加强。　物；在护壁施工的过程中，如果土层具有较低的透水性和较大　在两点吊装的过程中，在骨架的下部设置第一吊点，在骨架长　的硬度，开挖不会对其产生较大的影响，则护壁工作可以省去。　度的中点到上三分点之间设置第二吊点。在定位骨架的最上　其他情况下，尽可能地实施护壁措施，而一般工程中所使用的　端时，需要通过测定的孔口标高将定位筋的长度计算出来，焊　为混凝土护壁形式。护壁呈现出圆形，比地面高出３０　ｃｎｑ左　接定位需要在反复核对无误以后进行。在钢筋笼上拉上十字　右，孔内尽量避免地表的液体或其他物体进入。每次下挖１　ｍ　线，将钢筋笼中心位置寻找出来，在定位钢筋笼时，要确保钢筋　左右，需要将混凝土灌注立模内进行护壁，节与节的间距控制　笼中心重合于桩位中心。随后将两根平行的工字钢或槽钢插　在１５　ｃｍ左右，平均厚度控制在１３　ｖｍ左右。要确保混凝土质　入定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下，将两根平行的枕木放置在护　量与设计要求相符合，在工程中配比拌制时需要通过滚筒搅拌　筒两侧，同时把整个定位骨架支托于枕木上。　机进行。通过ｕ形卡连接５　ｍｍ厚度的钢模板，上下通过槽钢　２．６混凝土灌注　圈将其顶紧。　在安置好钢筋笼以后，就能够灌注混凝土，这是至关重要　２．４安全防护　的一个环节，与桩基的质量有着直接的关系。可以把拌和时间　在施工过程中，安全是首要前提。进行挖孔时，需要将各　控制在大于２　ｍｉｎ且小于５　ｍｉｎ的范围内，控制坍落度在大于　方面的安全防范工作做好。施工人员需要将安全帽和安全绳　８　ｃｍ且小于１２　Ｃ／ｌｑ的范围内。在支架搭好以后，进行串筒和溜　佩戴好，钢丝绳和吊桶会因为长时间的使用而出现性能下降的　槽的连接，不断升高的混凝土表面是串筒数量呈现出逐步减少　情况，因此需要对其及时检查，使其承受能力有所保障；需要跟　的趋势，不允许将混凝土直接往下倾填，否则会因离析现象大　踪监测挖孔情况，假如孔深大于１０　ｍ，ＣＯ：含量持续增长，需要　幅降低混凝土的强度。灌注时控制其高度不超过５０　Ｃｉｑ＇ｌ，灌注　将通风设置做好；要将防护圈栏设置在地面孔的周围，周围２　ｍ　过程尽可能连续完成，不允许中途停顿。振捣需要与灌注施工　以内重车不得行驶，也不允许将大量的土石堆放在周围。针对　同进行，该工程使用插入式振捣器振捣时保持垂直，将振捣速　完成设置的孔，需要将活动盖板设置牢固；在用混凝土浇筑相　度和时间把握好，直到密实度与设计要求相符合。在完成灌注　邻的孔桩时，需要暂停进行挖孔，避免较大的侧压力对土体稳　作业以后，需要及时对其进行养护作业，最后通过超声波透射　定造成破坏。　法检测桩基质量。　２．５制作和安装钢筋　３结语　钢筋想要批量进场，就需要通过各种试验确保其与设计要　人工挖孔灌注桩具有简单的施工工艺和较低的施工成本，　求相符合，在钢筋笼的制作过程中，要确保钢筋型号、根数和长　且环保无污染，发展前景比较广阔。因此，施工单位需要及时　度与设计要求相符合；根据相关标准设计钢筋的绑扎与焊接质　采取相应措施解决施工中出现的问题。在人工挖孔灌注桩施　量。针对桩基较短的情况，适合制作钢筋笼成为整体，吊装就　工过程中，需要对施工工艺严格遵守，操作时根据基本流程进　位一次性完成。对于一些桩基具有较大的孔深，需要现场焊接　行，使施工风险大幅降低，使施工人员的安全得到保障，进而使　钢筋笼，控制钢筋笼的分段长度在１３　ｍ以上，从而使现场焊接　施工的整体质量得到全面提升。　工作量不断减少。在施工现场可采用单面帮条进行焊接作业。　参考文献：　采用双面搭接焊的方式进行钢筋笼主筋的接头，，每一截面上　［１］　吕东旭，王晓萍．工民建施工中人工挖孔桩技术的应用　接头数量需要小于５０％，将箍筋与主筋的连接全部加强焊接。　ｆ　Ｊｆ．中国房地产业，２０１１（４）．　（上接第４９页）　泥量必须控制在２％以下，以此确保其具有良好的流动性，避　准确测量，且按照此类数据将护围设置到桩基附近，且做好排　免堵管问题的出现。通常情况下，３～５　ｈ为混凝土的初凝时　渣施工作业。在岩层开挖环节，还需按照具体岩层现状采取行　间，该时间范围一般只用于较浅孔深、较小桩径施工中，深桩灌　之有效的措施。在各个岩层开挖施工中如存有较硬物体，特殊　注时其灌注时间需控制在５—７　ｈ的范围，因此需将缓凝剂添　情况下，需进行爆破施工。同时按照岩层硬度、倾向度等对确　；ｂｉｎ混凝土内，增加其初凝时间，一般需超过８　ｈ。为确保混凝　定具体炮眼位置，试爆作业也需在正式爆破前进行，这样才能　土具有良好的保水性、流动性，必须合理确定水泥沙石配合比　准确确定炮眼距离、用药量等，避免因强烈度过大，出现成孔　例。在料斗内放人配置合理的水泥沙石等材料，且一次性完成　大、孔壁损害等问题。　拌和作业，同时对拌和时间、均匀度等进行严格控制。　２）完成成孔作业后，钢筋笼制作与安装应严格遵循孔深深　４结语　度进行。钢筋笼成型后，通过吊车将钢筋笼向孔内吊运且选取　随着我国路桥工程事业的速度发展，各类质量问题也得到　２台电焊机进行单面焊接，随后逐个焊接处理内部钢筋，确保　了有效处理。钻孔灌注桩施工技术作为路桥工程施工的重要　全部焊接完成后再将净水灌入，最后通过木塞进行堵塞。　技术之一，其施工效果是否良好将直接影响到工程施工的整体　３）孔内渗透的地下水上升速度在６　ｍｍ／ｍｉｎ以上，则需选　质量。施工单位必须重视钻孑Ｌ灌注桩施工技术的应用，规范施　取水下混凝土灌注施工。在灌注混凝土前期，应确保孔内水位　工流程，这样才能提高路桥工程的整体质量。　必须满足孔外地下水位需求。如易坍塌类为孑Ｌ壁内岩层土质，　参考文献：　则孔内水位应在孔外地下水位１—１．５　ｍ以上。　［１］李林龙．探析混凝土施工技术在路桥施工中的应用［Ｊ］．　４）钻孔灌注桩施工中，要求混凝土原材料内卵石、石子含　科技与创新，２０１６（４）．　５１