路桥工程深水基础的应用钻孔灌注桩施工技术

王文斌

摘 要：现如今人们对公路桥梁工程建设质量提出的要求也不断提高。基础施工是桥梁项目建设的主要组成部分，基于桥梁项目的特殊性，使基础项目施工流程更具复杂性，作业量也不断增大。为保证桥梁工程建设质量，就须结合工况合理选择施工技术、加强施工过程质量的管控。本文主要论述路桥工程深水基础应用钻孔灌注桩施工技术具体流程。

关键词：路桥工程;深水基础;钻孔灌注桩;施工技术

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

1 钻孔准备

1.1 平台搭设

为保证施工安全，根据以往经验，深水桩基施工可采用在水中进行平台固定的方法。平台支撑采用钢管桩，并在钢管桩中按照1.5 m的间隔距离设置角钢和十字撑。根据要求打入到设计要求的标高以后，向钢管桩中填砂，直至密实。钢管桩设置完成后，在其上方架设桁架，以形成平台，平面的铺面采用厚度为5 cm的木板。在水上平台搭设过程中，需将钢管桩的实际倾斜率严格控制在1%之内，且位置偏差不超过30 cm，同时，平台的表面应保持平整，所有连接部位达到牢固。在钢管桩的周围，根据实际情况设置砂包，以避免洪水冲刷。平台成型后，施工船只不可对其碰撞，在夜间应开启红色警示灯。

1.2 钢护筒制作与设置

钢护筒由10 mm厚A3钢板通过卷制而成，护筒内径按1.9 m控制。将钢板卷制成钢筒后，放到焊接平台上进行焊接。为保证护筒刚度，需在焊接接头部位设置厚度为12 cm、宽度为15 cm的钢带，并在底部增设刃脚，同样可以使用钢带。钢护筒需在专门的加工厂中分段加工，每段的长度按5 m～6 m控制。将钢护筒加工好后，对其垂直度、椭圆度和焊缝进行检查，以免在施工中产生漏水。

将平台搭设好后及时开始护筒埋设施工。在护筒埋设过程中，先在平台上进行准确的测量，放出横纵向的轴线，再以此为依据对导向架进行安装，此时注意导向架内径应比护筒的外径略大，然后将检查合格的护筒放于平板船上进行接长。接长长度应根据河床的标高及地质条件确定[1]。部分较长的护筒应分次下沉，即完成第一次下沉后，使用回转钻对护筒中的土体进行清除，然后开始第二次下沉，在第二次下沉过程中应施加一定的振动。

2 钻孔施工

（1）注意砾石层所在位置，在与砾石层相距0.5 m～1.0 m的位置严格控制进尺速度，通常为0.5 m/h，以减压的状态稳定钻进，同时观察护筒中泥浆液位实际变化情况，当发现漏浆时，立即补充。（2）进尺达到卵石层后，无论是否漏浆，都要停止钻进4 h～8 h，使泥浆充分渗透至砾石层当中，起到有效的护壁作用，防止塌孔及漏浆。（3）在砾石层中钻进时，应使用二档速度，即0.2 m/h～0.5 m/h，并时刻保持在减压的状态，如果进尺速度较快，将影响泥浆护壁效果，导致塌孔或漏浆[2]。（4）钻进采用反循环钻机进行，待孔深与设计要求相符后，开始换浆清孔，将钻头提升至与孔底相距20 cm～30 cm的位置，再以相对较高的速度开始钻进，将孔底处的钻渣及泥浆都排出到钻孔以外，同时持续向孔内补充新泥浆，直到出浆口处泥浆符合下列要求：相对密度保持在1.04～1.08范围内，黏度保持在16 s～18 s范围内，含砂量不超过4%，胶体率不超过98%。（5）在实际的钻孔操作过程中应注意以下事项：①护筒中泥浆液面应比外部水面略高，以此形成足够的水头压差;②经常检查泥浆各项性能指标，若检查发现泥浆性能没有达到要求，应立即调整;③开钻时，先开启冷却系统，再逐个开启主机泵，在泵空载运转一段时间后方可开始钻进;④如果钻进因故中断，则要把钻头提起到安全的位置，然后开始送气，持续至少10 min，使砂石完全排出;⑤在所有钻孔上都要使用木板进行覆盖，以免杂物掉落;⑥钻进时如果检查发现钻杆发生偏斜，则要通过扫孔纠正，如果钻杆直接被卡死，则要对钻杆进行提升，然后缓慢放下，并采用轻压慢钻的方法，将故障排除之后方可正常钻进。

3 钢筋笼安装与二次清孔

（1）在制作场中根据图纸的要求进行主筋放样和制作，制作好后分节段进行绑扎与焊接，保护层底板采用砂浆垫块，其间隔距离为2 m。（2）主墩桩基长度相对较大的话，所以钢筋笼必须分段制作和安装。通常分成4～7节，每节的长度在9 m～12 m范围内。对钢筋笼进行安装的过程中，为避免发生变形，应采用两点法进行起吊。若检查发现钢筋笼有弯曲变形，应加以纠正，待骨架从孔口处进入之后，需将其扶正再缓慢下放，注意不能和孔壁发生碰撞。钢筋笼上的最后一道箍筋和孔口相接近时，开始焊接吊环，同时在吊环中穿入四根工字钢，将整个骨架采用工字钢固定于钻机轨道，然后对第二节骨架进行起吊[3]。（3）将钢筋笼安装到位以后，开始设置导管与供气管。混凝土灌注开始前，启动空压机向钻孔的底部持续送风，使钻渣通过除渣管排出到孔外，孔底沉渣厚度不超过20 cm。现场监理工程师审核确认合格后，方可开始混凝土灌注施工。

4 水下混凝土灌注

水下灌注施工用導管由壁厚为10 mm的无缝钢管加工制成，其内径为30 cm，标准节段长度1.5 m，此外需配备0.5 m～1.0 m长的辅助管。导管的接头采用法兰进行连接，法兰部位要有导向装置，以免与钢筋笼接触缠绕。另外，接头还要有一定互换性，设置好止水胶垫，将导管加工好后，以孔底水压的1.5倍实施水密性试验，经试验确认合格后，方可用于灌注施工。

在混凝土灌注施工中，需在漏斗与导管间安装猫头鹰阀门。施工中，先关闭阀门，同时把导管提高到与钻孔底部相距30 cm～40 cm的位置，然后在储料斗当中灌注混凝土，完成操作并检查无误后，开启阀门进行首灌。在钻孔中翻起的泥浆可使用泵机抽取到沉淀池当中，之后使用输送泵将混合料输送至漏斗与储料斗当中。导管进入混凝土中5 m左右以后，根据实际情况去除一定节段数的导管，以此不断循环和重复。

水下灌注施工中，应注意以下几点：（1）导管底部与钻孔底部之间的距离应控制在30 cm～40 cm范围内，且首批灌注的混凝土数量应充足。完成灌注后，对混凝土液面高度进行测量，若不满足要求，应使用空压机和导管将已完成灌注的混凝土清理干净，然后重新进行灌注施工。（2）安装导管前，应先认真做好水密性试验与承压试验，同时检查确认其止水垫能否达到要求、是否老化，以免在灌注时产生漏水与破裂。（3）灌注施工中，应安排专人经常性测量钻孔深度，以掌握混凝土液面实际高度，避免导管的埋深过大导致无法提起导管，或导管的埋深布置不足产生脱空。灌注时应认真做好记录。（4）一旦开灌，不允许停顿，必须保持连续。基于此，在灌注开始前应进行细致且全面的检查，排除机械设备的故障，在灌注时维修人员应积极跟班，准备好常用配件，如果产生故障，可立即进行抢修。（5）灌注开始前，与当地供电部门积极联系，避免灌注时产生断电，此外还要备好发电机，保证在停电时可以立即使用，避免对连续灌注造成影响。（6）灌注中要对孔口进行适当的遮盖，因灌注被带入到孔内的池浆可使用专门的泵机将其抽到下一个护筒当中。

5 结束语

综上所述，在我国公路桥梁事业的不断发展中，对钻孔灌注桩技术的应用也在逐步增加，而钻孔灌注桩技术虽然有着操作简单和稳定性高的优势，但是如果在施工中操作不当，也会引发各类问题的发生。因此，我们应在运用钻孔灌注桩技术的同时，严格按照规定的程序来进行操作，从而不断地提升钻孔灌注桩的技术水平。

参考文献：

[1]廖志刚.钻孔灌注桩的施工方法及施工质量控制[J].河南建材，2019，21（06）：13-14.

[2]贾建彬.桥梁灌注桩回旋钻施工技术分析[J].交通世界，2019，26（32）：68-69.

[3]朱鸿远.深基坑支护结构施工的基本技术与工艺[J].中外建筑，2019，25（12）：159-160.