刍议公路路基处理中的钻孔灌注桩技术

李春明

摘  要：公路路基的处理方法有很多，由于钻孔灌注桩具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、施工质量稳定和承载能力大等优点，被广泛应用于路基处理中。以某路基处理工程为例，详细分析了施工中的技术要点，并概述了施工中容易出现的问题和具体的防治措施。

关键词：公路;路基处理;钻孔灌注桩;施工质量

中图分类号：U445.55+1           文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.132

1  工程概况

某大桥起点桩号K5+499，终点桩号K5+622.9，全长123.9 m，纵坡2.2%，位于K5+307.560～K6+104.82直线段上。按公路-II级汽车荷载设计，桥梁与主线呈90°正交，上部结构设计为4×30 m预应力混凝土（后张）连续T梁，横向由5片T梁组成，先简支，后桥面连续，下部构造设计为桩柱式桥墩，重力式桥台，基础为桩基础，扩大基础。按嵌岩桩设计，其中，Φ1.5 m桩32根，Φ1.3 m桩4根，Φ1.2 m桩8根。桩基周围为菜地、鱼塘、农居、厂房和绿化带，地势比较平坦。地质钻探报告显示，在桩基范围内，土层厚度变化较大，淤泥质土和粉、细砂普通较厚，厚度为0.8～0.9 m，但是，其上覆盖层（硬壳层）较厚，达1.6～5.9 m。根据现场的水文、地质情况，认为需要处理软土路基，但为了满足质量和施工进度的要求，决定采用钻机施工方案。

2  钻孔灌注桩施工技术

2.1  埋设护筒

在埋设护筒时，采用人工挖埋法，要保证埋设位置是正确的，且稳定不倾斜，护筒中心与桩位中心的偏差不大于50 mm。护筒是用4 mm钢板卷制的，其内径应大于钻头直径200 mm。护筒的埋设深度一般在1.5～2.0 m，其高度应高出地面300 mm，孔内泥浆面应高出地下水位1.5 m以上，确保不坍孔，其上部开设溢浆孔。护筒到位后，要测定其顶面标高。护筒底及其周围要用黏土夯实，确保不漏浆。

2.2  壁泥浆制备

回转钻机用的护壁泥浆是优质的黏土造浆，并在泥浆中掺加膨润土，掺量为用水量的8%.在现场设制浆池、储浆池和沉淀池，并用循环槽连接，以满足钻孔时泥浆的需要。制浆时，要采用泥浆搅拌机，要将制作的泥浆存放在储浆池内，且循环泥浆的比例应控制在1.2～1.3的范围内。在钻进过程中，应把握主要指标性能。当孔内溢出的含有废弃物的泥浆流入沉淀池后，经过一段时间的沉淀，会有新生的、可再利用的泥浆流入储浆池，而不能再利用的泥浆经过脱水处理后，可运至指定的地点弃掉。

2.3  钻进

初钻时，应低挡慢速钻进，使护筒刃脚处形成坚固的泥皮护壁，钻至护筒刃脚下1 m后，可按土质情况以正常速度钻进;钻具下孔后，钻头应距孔底钻渣面50～80 mm，开动泥浆泵，使冲洗液循环2～3 min。之后开动钻机，慢慢将钻头放到孔底，轻压慢转数分钟后，逐渐增大转速和钻压，并适当控制钻速。在正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。在操作过程中，应掌握升降机钢丝绳的松紧度，减缓钻杆和水龙头的晃动程度。在钻进过程中，应根据不同的地质条件，随时检查泥浆指标，多注意地层的变化。在地层变化处，要捞取渣样，判明具体情况后将相关内容记入记录表中，并与地质剖面图核对。如果记录内容与地质报告不符应，应及时与设计师联系。在钻进时，注入孔口的泥浆要注意保持足够的水头高度，合理控制泥浆指标，避免坍孔。水头高度一般不低于自然地面30 cm，且相邻桩的施工必须保持足够的间隔时间。对桩距≤4.5 m的相邻桩，要隔桩施工，第1根桩的混凝土浇筑

结束24 h后，再进行第2根桩的成孔施工。

2.4  筋笼安装

在起吊钢筋骨架时，吊机操作应平稳、缓慢，避免落钩时速度过快导致钢筋笼冲击变形，并对吊点处支撑环增“+”或“△”支撑，防止吊点处骨架变形。在起吊过程中，不得使钢筋笼发生残余变形。当钢筋笼加工完毕，成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。为了保证钢筋笼起吊时不变形，钢筋笼要采用多点起吊的方法。采用长吊绳小夹角的方法可以减小水平分力，在起吊时，可以同时起用吊车主、副2套起吊设备，主吊在前吊一点，副吊在后使用滑轮吊两点。同时起吊主、副吊，将钢筋笼吊离地面约1 m，再轮流起吊主、副吊，使钢筋笼由平卧变为斜吊，最后竖直钢筋笼，将其垂直吊入孔安装。下放钢筋笼时，要严格检查钢筋笼保护层，确保其满足设计要求。在安装钢筋笼的过程中，要保持骨架垂直，接头牢固、可靠。

在安装钢筋笼过程中，应注意以下两个问题：①钢筋笼宜采用吊车起吊，缓慢地将钢筋笼竖直，拆除上吊点以外各点支撑环和临时支撑，在工人的扶持下缓慢插入孔内对位。②钢筋笼入孔前，应认真检查钢筋笼临时加劲角钢和十字撑是否拆除完毕。与此同时，要注意，不得将任何诸角钢、短钢筋等铁件掉入孔内，以免钢筋笼受阻无法安放至设计标高。如果一旦有铁件不慎掉入孔内，应先打捞出后再下钢筋笼。当钢筋笼下端接近护筒底口时，应放慢速度，并在工人的扶持下，对准孔中心缓慢下放，防止钢筋笼碰撞孔壁造成塌孔，为清孔增加难度。一旦发生钢筋笼骨架被卡、入孔困难等情况时，应稍稍提起并转动骨架，缓慢试探入孔，直到骨架下至设计标高。

2.5  灌注水下砼

商品砼的坍落度应在160～220 mm的范围内，骨料最大粒径不大于导管内径的1/8～1/6、钢筋最小净距的1/4，不超过40 mm。细骨料采用级配良好的中粗砂，水灰比用0.5～0.6，应适当提高含砂率（40%～50%），以提高水泥砂浆的和易性。灌注水下砼采用Ф258的游轮连接导管，导管要事先拼装，经过密封、压力试验后，才可以使用。导管的安装必须与孔深相对应，管底距孔底30～50 cm，导管居中，固定在孔口架上，装上漏斗，下装隔水栓。初灌砼量不得小于2.5 m3，经过计算，保证在埋管深度不小于2.0 m的位置初灌。初灌时，必须有0.2 m3的水泥砂浆润滑管子（砂浆配合比为水泥∶水∶砂=1∶0.5∶1.5）。

在灌注过程中，要注意以下几点：①试验桩完成后，总结相关的工作经验和注意事项，然后全面开展其他桩的施工。②水下砼需连续灌注，不得间隔。在垂直提升导管时，要避免碰挂钢筋笼，防止钢筋笼上浮。③当浇至钢筋笼底面标高处时，要放慢速度，钢筋笼顶端用4ф22钢筋固定在灌注架上，防止钢筋笼上浮移动，同时，要保证钢筋埋臵深度符合设计标高。④导管埋入砼内要保持适当的深度，一般为3～10 m，防止导管提升过猛而使管底提离砼面或埋入过浅，使导管内断桩夹泥。另外，要防止导管埋入过深，导致管内砼压不出或导管被砼埋住不能提升，进而中止浇灌而断桩。要经常检查砼的坍落度，并按规范制作砼试块，进行养护试验，检验砼的强度。⑤当快浇筑完时，要控制桩顶标高。桩顶标高要高出设计标高的5%且不小于2 m，以确保桩顶砼质量。

3  施工过程出现的问题和防治措施

3.1  塌孔

塌孔问题在钻进、灌注施工中都会出现，而塌孔问题的预控可以从以下三方面入手：①要按照设计要求配置泥浆;②在钻进施工中，要把握好钻进速度，尽量放慢速度，不要因为赶进度而使钻头破坏孔壁、泥皮等;③要减少钻渣掉入破坏泥浆质量的问题发生。

3.2  卡钻

在钻孔灌注桩钻机钻进过程中，如果钻具下放速度过快，使得钻出的钻屑来不及带出孔外而积压在钻杆与孔壁之间，严重时，就会引发卡钻事故。如果事故轻微，应立即关掉回转动力电源，将钻具用最低的提升速度提起后重新施钻即可;如果事故严重，要先将钻机塔下大梁用机枕木垫好，再用最低提升速度拉出钻具。

3.3  浮笼

在灌注过程中，当发现钢筋笼上浮时，应立即减缓灌注速度，在保证导管有足够埋深的情况下，快速提升导管，待钢筋笼回到设计标高位置时，再拆除导管。如果导管埋深不够不能拆除导管时，要采用将导管“快速提升—缓慢放下”的方式，如此循环反复，使钢筋笼回到设计标高的位置。

3.4  堵管

堵管问题主要发生在灌注开始时和灌注过程中。灌注开始时，发生堵管问题主要是因为隔水塞被卡住，或漏斗底部混合料发生离析，混凝土没有办法顺利下行造成的。针对这种原因造成的堵管情况，可以采取以下措施预控：灌注施工之前，先检查导管，如果导管存在破损或弯曲的情况，不得使用。在此过程中，可借助过球实验。要想保证首盘混凝土有良好的和易性，要适当增加水泥和细骨料的比例。此外，还可以在灌注漏斗内洒水，保证其润湿度，以此确保混凝土可以顺利下行。要控制导管底口与孔底的距离，一般最好是30～50 cm，因为过小会引发堵管问题，过大就会导致初灌导管无法埋深。

在灌注过程中，造成堵管的原因主要有混凝土的和易性太差导致离析问题、石子粒径过大、混合料中有异物、埋管深度过深、管径过小、灌注时间太长和两盘混凝土间隔时间过长。在灌注过程中，预防堵管的措施主要有以下三点：①要做好第一次清孔和第二次清孔工作。第二次清孔时，在沉渣小于10 cm的条件下，把泥浆密度降至1.2以下，漏斗黏度降至20 s以下。②控制好导管的埋深和出料落差。拔管前的导管埋深应控制在6 m左右，并选择合适的隔水塞。③定期活动导管。在灌注过程中，应定期活动导管，使导管下部的混凝土更加密实，使导管内更加通畅。每灌0.8～1.2 m3的混凝土时，应当活动几下导管，活动间距为0.3 m左右，不得超过0.5 m。

4  结束语

钻孔灌注桩的整个施工过程都是隐蔽工作的，要严格要求每道工序，保证施工质量，任何一道工序出现问题都会引发严重的后果。因此，要保证钻孔灌注桩的施工质量，就要执行合理的施工管理，重视桩基各个施工环节，精心施工。只有这样，才能保证钻孔灌注桩的质量。

〔编辑：白洁〕

Discussion Roadbed Treatment Technology Bored

Li Chunming

Abstract： There are many treatment methods roadbed due Bored have construction speed， small footprint， small adjacent interference， stable construction quality and large carrying capacity， etc.， are widely used in roadbed treatment. Taking a subgrade treatment works， for example， a detailed analysis of the construction of the technical points， and an overview of the construction prone to problems and specific control measures.

Key words： highway; roadbed treatment; bored; construction quality