试析公路桥梁钻孔桩桩基施工技术

张鹏霞

山西长兴路桥工程有限公司 山西长治 046000

随着社会经济环境的不断变化，人们对发达的交通工程的需求逐渐增加，钢筋混凝土冲孔灌注桩桩基施工技术得到了广泛的应用。该施工技术对施工机具要求简单，对周围环境影响较小，但该施工技术对施工过程控制要求较严格。相关人员必须全面研究冲孔灌注桩施工技术，以发挥该技术的优点，规避施工质量缺陷产生。

1 桥梁桩基施工技术研究

桩基是设置于土中的竖直基础构件，是最古老的基础形式之一，史前已有地基条件不利的河谷地区采用桩基工程方法。宁波市河姆渡文化遗址发掘桩基至今已有七千多年历史。由于桩基特有的优点，许多古代建筑都建造于软基上。桩基使用经历漫长的历史年代，水泥问世前，利用桩型为天然材料制作。19世纪后，由于钢筋混凝土在建筑工程中应用，出现钢混桩。二战后随着现代钢铁工业等新兴工业技术崛起，桩基理论技术得到很大发展。桩基的种类繁多，根据不同标准分为不同类别。桩基承台底面位置影响桩基受力性能，根据底面位置分为高桩与低桩承台基础。不同成桩方法对周围土层扰动不同，通常分为挤土桩、非挤土桩。部分挤土桩成桩中周土受到轻微扰动，工程性质变化不明显。根据桩的竖向荷载传递机理分为摩擦桩与端承桩。按桩的材料分为混凝土桩、复合桩等。随着复合桩的发展，通过桩基础共同作用承担上部荷载。桩基础是常用的深基础，采用浅基础无法满足结构物对地基强度方面的要求，承受竖向荷载的桩通过摩擦阻力将上部荷载传递到深部土层，桩基可以发挥不同的作用，主要包括改变地基基础动力性能，保证机械设备正常运转；通过桩基的侧面与土接触，将荷载传递给深层岩层，获得较大的承载力支撑建筑物。桩基具有承载力高、沉降量小等优点，能以不同桩型适应不同的水文地质条件。随着现代科技的发展，桩基型式及理论设计方法得到很大改进。桩基成为土质不良地区修建建筑物广泛采用的基础型式。目前桩基施工技术发展呈现多样化趋势，针对不同地层条件，桩基施工工艺不同，应根据实际情况选择。国内最成熟广泛应用的桩基施工工艺包括预制桩与灌注桩施工。灌注桩在我国形成多种成桩工艺，使用范围扩展到土木工程各领域。随着人们对桩基要求的变化，目前桩基施工技术发展趋势为桩持尺寸向长大方向发展，向扩孔桩方向发展，向低公害法成桩方向发展[1]。

2 钢筋混凝土冲孔灌注桩桩基施工技术

2.1 护筒埋置

本工程施工场地表层为堆填块石，为避免护筒刃脚泥浆泄漏，需预先挖除浅层块石，增加护筒埋设深度。本工程采用工厂定制的钢护筒（长5m、直径1.2m、壁厚8mm）。护筒应埋设牢靠，使用粘土填充护筒四周，并全面夯实。护筒埋设完成后，应复核护筒中心与桩基中心是否重合。

2.2 超前钻孔预注浆处理

在具体施工过程中，超前钻孔一方面探查桩位溶洞位置和尺寸，基于桩基位置的溶洞分布规律和漏浆情况，制定钻孔施工方案，并为下一步钻孔和成桩施工提供借鉴；另一方面，进行注浆堵漏，根据地质情况和钻孔过程中漏浆情况，对于钻孔工作开展中出现的裂隙、溶洞等有害地质及时有效地实施注浆封闭、固结处理，固定溶洞内的填充物，封闭岩石裂缝，提高其强度，避免正式钻孔时，发生漏浆问题。

2.3 清孔

需要分两次清孔。当钻孔达到设计要求后，可以进行第一次清孔。在清孔过程中，必须针对性的控制孔内水，以规避钻孔坍塌问题的产生。第二次清孔需要使用导浆管，并对端承型桩和对抗拔型桩沉渣厚度进行合理地控制，对端承型桩沉渣厚度≯50mm，对抗拔型桩沉渣厚度≯200mm。孔底泥浆比重应＜1.25，含砂率≯8%，黏度≯28s。当以上要求全部满足后，清孔才能停止[2]。

2.4 抛填片石和黏土处理

抛填片石和黏土处理时片石和粘土比例一般控制在1:1。观测掌握钻孔动态。根据超前钻资料，在冲孔至溶洞顶1m左右时，准备足够片石、粘土。冲击钻在溶岩上冲孔时选择小冲程，特别是接近溶洞顶时（约1m），加强孔深测量和泥浆循环物观测。注重泥浆面变化分析与处理。在确定该溶洞处冲孔成功后，暂停冲进，观测泥浆面变化情况，并与无溶洞的成孔情况同条件比较，判断溶洞处有无漏浆情况。如有漏浆现象出现，可再行考虑投抛片石、粘土冲砸，起到堵漏效果。采取二次冲砸模式。若在溶洞内进尺较快，则在孔底已穿过溶洞底1m左右后，再次提升钻头，投入片石、粘土，重新进行冲砸。目的是使片石与粘土在溶洞内形成一道环壁，保证成孔质量。严格关注无填充溶洞或半充填溶洞的护筒内部泥浆变化情况。特别是超前钻显示漏浆的溶洞，在击穿洞顶之前，要有专人密切注意护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，首先应迅速补浆，然后用铲车及时将准备好的片石、粘土按适当的比例抛入，直至孔中的泥浆停止下降，并慢慢上升，此后可用冲锤进行适当挤压，当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿越溶洞[3]。

3 结语

桥梁桩基施工中受到地质条件等隐蔽性因素干扰，溶洞地区进行桥梁桩施工较为困难，如何对桩基质量有效控制尤为重要。高速公路桥梁桩施工要点包括泥浆制备、钢护筒制作、钻机就位等方面，岩溶地区地质情况复杂变化，施工企业要不断总结施工技术要点，提高公路桥梁桩基施工质量。要采取有效的桩基钻孔施工技术措施处理，掌握桩地质情况，控制好混凝土灌注施工，保证桩基钻孔施工质量。本文结合实践经验，对如何选择合适的施工方法进行探讨，为同类工程施工提供参考。