路桥工程中钻孔灌注桩施工技术的应用
裴海娜
摘 要：近年来，机动车保有量呈快速攀升的状态，路桥工程在使用的过程中承担了更大的交通压力。要求根据路桥工程的实际情况，选取相应的施工技术，提高其稳定性及承载能力，减少在车辆行驶中存在的安全隐患。钻孔灌注桩技术能够适用于多种地质条件之中，操作相对较为简单，具有良好的经济性，在路桥工程施工中得到了广泛应用。本文主要以具体的工程案例为切入点，分析钻孔灌注桩技术的施工工艺，并探讨提高工程质量的有效措施。
关键词：钻孔灌注桩；路桥工程；质量控制
中图分类号：U443 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0115-02
为了满足日益增长的车辆通行需求，需要不断提高路桥工程的施工质量。钻孔灌注桩技术主要应用在路桥工程施工的基础部分，通过在地基中开挖成孔，并将钢筋笼放置孔内，进行混凝土浇筑成桩作业，形成了稳定性更强的复合地基，有效的提高了桩基的承载能力。
1 工程概况
某跨高速公路特大桥的结构设计为自锚上承式拱桥，通过对施工现场地质条件的勘测，地层构成成分单一，主要有粉质粘土、砂砾等。尽量避免在公路边坡地带设置主墩，影响其稳定性。主墩处采用钻孔灌注桩的施工方式，由于本工程的跨径较大，每个主墩处钻孔桩的数量设计为18根。在施工中钻孔桩均为大直径深长桩，最大的孔径在2.0m，最大孔深达到了139m。进过对相关数据的计算，单桩混凝土的用量为405.3m3，需要进行长时间的水下连续浇筑。在该项工程施工的过程中，受到外界条件的限制，难度相对较大。根据工程的实际情况制定出科学的施工方案，针对工程中的难点加强质量控制。并根据具体工期的要求组织施工部署，确保路桥工程施工能够顺利进行。
2 钻孔灌注桩施工技术在路桥工程中的应用分析
2.1 桩基定位
根据施工方案的要求测量现场各项施工参数，确定钻孔的位置，做好桩体编号并明显的标志出来，以方便后期施工。在桩基定位的过程中，应尽量保证数据测量的准确性，将桩体位置的误差控制在50mm以内，以此为依据制作钻孔平面分布图。确定桩体位置之后，应按照规定标准埋设护筒，加强对孔洞的保护。通过护筒的埋设还能够防止地表水冲刷孔洞，将桩孔位置固定下来。一般情况下，护筒埋设的深度需超过1.5m，确保桩体的中心线与护筒保持一致，避免出现倾斜程度过大的现象。护筒周围采用粘土回填，保证其稳定性。
2.2 钻孔与清孔
钻机运行至指定位置之后，必须保证底板安装的稳固，在必要的情况下可加设垫木。钻进初期速度不宜过快，待钻机深入地基土层之后，可适当调节钻进速度，钻进速度不得大于2m/h.并以此为依据确定泥浆用量。在钻进的过程中，应实时校验底盘四角的位置，防止钻机出现位移的现象，影响成孔质量。待钻进至设计深度之后，检验成孔直径、位置是否满足施工要求，具体标准如表1所示。
清孔处理的主要目的是防止出现泥浆沉淀的现象，将沉渣厚度控制在允许范围之内，提高单桩承载能力。在具体的施工操作中，清孔作业分为两次进行。第一次清孔是在钻孔施工完成之后，根据工程的实际情况采取相应的方式，常用的有清孔方式有正循環旋转钻机清孔、抽渣筒清孔等。第二次是在钢筋笼及导管安装结束时，将闷盖加设在导管口，通过喷注高压泥浆的方式清理孔洞底部的沉渣。清孔完成后其指标参数应达到以下标准：
2.3 钢筋笼制作与安装
在钢筋加工厂进行钢筋笼的制作，用套管实现钢筋的连接与安装，按照设计图纸确定加强箍之间的距离，并与主筋牢固焊接，保证钢筋笼的稳定性，防止在后期混凝土浇筑时出现变形问题。合理控制钢筋笼的接头断面，相互错开2m左右。待钢筋笼质量验收合格之后方可进行吊装作业，具体标准如表3。
钢筋笼吊装时宜采用四点吊装的方式，在此过程中应防止出现旋转现象。在钢筋笼下沉的过程中确保位置的准确性。若遇到障碍物应及时停止下沉，采取相应的处理措施之后才能继续施工。
2.4 混凝土灌注
在混凝土灌注施工之前，需按照规定标准检测清孔质量，确保孔洞内的沉渣厚度满足施工要求，同时准备导管、集料斗以及相关的混凝土浇筑设备。所选导管的直径、长度应符合施工要求，并确保其具有良好的密闭性。导管所能承受的最大压力应超过Pmax，计算公式如下：
Pmax=1.3（rchxmax-rwHW）
式中：导管承受最大内压力表示为Pmax，（Kpa）
砼容重表示为rc，（KN/m3）
导管内砼柱的最大高度表示为hxmax，（m）
孔内泥浆容重表示为rw，（KN/m3）
孔内泥浆深度表示为HW，（m）
为了检验导管的密闭性是否良好，可进行水密性试验。具体操作为：在连接完成的导管内灌满水，将导管两端封闭，并对进、出水接头进行焊接。利用压力泵向导管内注水，待压力达到计算标准时，持续加压10min，若未出现渗漏现象即为合格。随后可进行混凝土的灌注施工，将首批混凝土灌注的数量控制在合理范围之内，导管初次埋深应大于1m，并随着灌注工作的进行逐渐提升导管。后续混凝土灌注的过程中应合理控制导管埋深程度，提高混凝土灌注质量。待混凝土面达到指定高度时，为了保证钻孔桩桩头的稳定性，可适当提高砼面高度。
3 钻孔灌注桩施工的质量控制措施
（1）在钻孔施工的过程中，由于外界因素的影响可能会出现以下问题：其一，钻孔倾斜，针对这种问题，在钻孔施工之前就应加以重视，确保底座安装的稳定性，同时勘测施工现场的地质条件，在软弱土层施工时应采取回填夯实的措施，并在底座加设垫木。在钻进施工的过程中，应配备专门人员观测钻杆的垂直程度，一旦出现倾斜过大的情况需及时调整。在出现孔洞倾斜的问题时，应具体分析问题出现的原因，并采取相应的解决措施。若倾斜程度过大，应将粘性土回填至孔洞内部，再次进行钻进施工。其二，孔洞坍塌，这一问题在施工中较为常见，造成此类问题出现的原因较多。对于坍塌不严中的孔洞，可调整泥浆比重或者深埋护筒进行处理。严重的情况下需要立刻停止钻进施工，回填砾石及粘土，经过压实之后才能重新钻进施工。
（2）混凝灌注是钻孔灌注桩施工的关键步骤，对于成桩质量有着重要影响。首先应加强混凝土质量的检测，由于路桥工程属于水下混凝土灌注，必须保证其和易性及流动性满足施工要求，否则可能出现导管堵塞的现象。其次在导管的连接部位应加设密封圈，提高导管的密闭性。混凝土灌注施工完成后应及时拆除导管，并做好清洗工作，防止剩余的混凝土浆液堵塞导管。在混凝土灌注的工程中，应定期检测混凝土浇筑面的高度，如果出现高差变化较大的情况，需要根据实际情况适当调整导管埋深程度。同时，在混凝土浇筑的过程中，应防止出现断桩的现象，影响钻孔桩的施工质量。因此需要合理控制导管埋深的程度，按照规定标准的要求提升导管，严格规范施工操作行为。
4 结语
综上所述，近年来，路桥工程的建设规模不断扩大，为了满足日益增长的车辆通行需求，要求不断提高工程建设施工质量。钻孔灌注桩技术具有施工操作简单、单桩承载能力强的优点，能够有效的提高路桥工程基础的稳定性，在路桥工程建设施工中得到了广泛应用。在混凝土灌注成桩的过程中，必须将导管的埋深程度控制在合理范围之内，其最大容许压力应与施工要求保持一致，尽量避免断桩问题的出现，从整体上提高路桥工程的施工质量。
参考文献
[1]田文才，裘继荣.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].江西建材，2014，（20）：135.
[2]黄筑江.基于钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用研究[J].黑龙江交通科技，2016，（11）：94+96.endprint
