公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用研究
赵军磊
中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北省宜昌市 443002
1 公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工的特点
1.1 适应性强
钻孔灌注桩施工技术于公路桥梁建设领域具备广泛的适用性。该技术能够在多样化的地质条件下开展作业,无论是软土地基、砂土地基,亦或是岩石地基,均可通过调整钻孔工艺并选用适宜的设备来达成灌注桩的施工。例如,在软土地基中,可运用泥浆护壁的方法以防止孔壁坍塌;而在岩石地基上,则可采用冲击钻等设备进行钻孔作业。这种对不同地质条件的良好适配性,使钻孔灌注桩成为公路桥梁施工中常用的基础形式之一。
1.2 施工噪音小
在城市周边或居民区附近开展公路桥梁施工时,噪音问题需予以重点关注。相较于其他基础施工方法,钻孔灌注桩施工所产生的噪音相对较低。在钻孔作业过程中,设备运行产生的声响对周围环境的干扰较小,能够较好地契合环保标准,降低对周边居民生活与工作的不利影响。这一特性使钻孔灌注桩施工在人口密集区域的公路桥梁建设中具备显著优势。
1.3 桩身承载能力高
钻孔灌注桩的桩身可依据设计需求开展大直径与大深度的施工。通过增大桩身直径与深度,能够切实提升桩身的承载能力,从而满足公路桥梁上部结构的荷载需求。此外,灌注桩在施工过程中能够与周边土体实现更优结合,形成较强的摩擦力与端阻力,进而增强桩身的承载性能。这对于大型公路桥梁的建设而言,是极为关键的保障。
2 公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用要点
2.1 施工准备要点
施工准备工作是确保钻孔灌注桩施工顺利进行的基础。首先,场地准备很重要,施工场地要平整,清除杂物和障碍物,使钻机等设备能平稳就位;水中桩基础需根据实际情况采用筑岛、围堰或搭设工作平台等方式创造施工条件。其次,测量定位要精准,依据设计图纸和现场控制点,用专业测量仪器测放桩位并设明显标志,严格控制桩位偏差,保证后续施工准确。再者,要把控原材料质量,水泥需有合格证明文件,各项指标符合设计要求;粗细骨料的级配、含泥量等要达标;钢筋的品种、规格和力学性能要与设计一致,并严格检验试验,确保质量可靠。另外,钻孔设备的选型和检查很关键,要根据地质条件、桩径和桩长等合理选钻机,如回旋钻机、冲击钻机等;设备进场前要全面检查调试,确保性能良好、运转正常,避免施工中出故障影响进度和质量。
2.2 泥浆制备要点
泥浆在钻孔灌注桩施工中起护壁、携渣、冷却钻头和润滑等重要作用。制备泥浆需根据不同地质条件选合适原材料,一般用优质黏土或膨润土,塑性指数不小于 17。泥浆性能指标是制备关键,比重、黏度、含砂率等需依地质和施工工艺合理调整。如在易塌孔的砂性土地层,泥浆比重控制在 1.2-1.4,黏度保持在 18-22s,含砂率不大于 4%。泥浆制备完成后要充分搅拌均匀,同时设泥浆池和沉淀池进行循环利用与沉淀净化。钻孔时要随时检测泥浆性能指标并及时调整,确保满足施工要求。
2.3 钻孔要点
钻孔是钻孔灌注桩施工核心环节。开钻前,再次检查钻机安装是否牢固、钻杆是否垂直、钻头直径和形状是否符合设计要求。钻孔时,根据不同地质层合理控制钻进速度与参数,软土层可适当加快速度并防塌孔,硬土层或岩层降低速度防钻头磨损与卡钻,同时根据钻进情况调整泥浆性能保证孔壁稳定。钻进中做好记录,记录钻孔深度、速度、泥浆性能、地质情况等,为后续施工提供参考,及时发现并处理问题。钻孔达设计深度后进行终孔检查,检查孔深、孔径、垂直度等指标,若有孔深不足、孔径偏小或孔斜等问题及时处理,直至满足要求。
2.4 清孔要点
清孔目的是清除孔底沉渣,保证桩的承载力。清孔方法有换浆法、抽浆法和掏渣法等,需根据具体情况选择。换浆法常用,钻孔完成后停止钻进,注入新鲜泥浆,通过泥浆循环带出沉渣。清孔时要保持孔内泥浆面高度防塌孔,清孔时间依孔深、孔径和沉渣厚度等确定,一般不少于 30min。清孔后,泥浆性能和沉渣厚度是关键指标,泥浆比重控制在1.03-1.10 之间,含砂率不大于 2% ,黏度为17-20s ;摩擦桩沉渣厚度不大于 100mm ,端承桩不大于 50mm 。清孔完成后要及时检测,不满足要求则二次清孔,直至达设计标准。
2.5 钢筋笼制作与安装要点
钢筋笼的制作要严格按照设计图纸和规范要求进行。钢筋的品种、规格和数量必须符合设计规定,钢筋的连接方式(如焊接、机械连接等)应符合相关标准。钢筋笼的主筋间距偏差应不大于 ±10mm ,箍筋间距偏差应不大于±20mm ,钢筋笼的直径偏差应不大于 ±10mm 。钢筋笼制作完成后,要进行质量检验。检查钢筋笼的外观是否有裂缝、变形等缺陷,钢筋的连接是否牢固,钢筋笼的尺寸是否符合设计要求。合格的钢筋笼应做好标识,分类存放,防止在存放和运输过程中发生变形。钢筋笼的安装是一项关键工序。在安装前,要再次检查孔深和孔径,确保钢筋笼能够顺利下放。钢筋笼下放时,要保持垂直,避免碰撞孔壁。可采用吊车等设备将钢筋笼缓慢吊起,逐节下放,并进行焊接连接。在钢筋笼下放过程中,要设置定位筋,保证钢筋笼的保护层厚度符合设计要求,一般保护层厚度为 50mm 左右。
2.6 混凝土灌注要点
混凝土灌注是钻孔灌注桩施工的最后一道关键工序,直接关系到桩的质量。混凝土的配合比设计要根据桩的设计强度等级、施工工艺和原材料性能等因素进行优化。混凝土的坍落度一般控制在 180-220mm ,以保证混凝土具有良好的流动性和和易性。在混凝土灌注前,要对混凝土的原材料进行严格的检验,确保其质量符合要求。同时,要对混凝土搅拌设备进行检查和调试,保证混凝土搅拌均匀、计量准确。灌注混凝土时,要采用导管法进行施工。导管的直径和长度应根据桩径和孔深进行合理选择,导管的连接应密封良好,防止漏水。在首批混凝土灌注时,要保证导管埋入混凝土的深度不小于 1m,以防止泥浆混入混凝土中。在灌注过程中,要连续不断地进行混凝土供应,避免出现断桩现象。同时,要随时测量混凝土面的高度,控制导管的埋深在 2-6m 之间。随着混凝土的不断灌注,要及时提升和拆除导管。当混凝土灌注至桩顶设计标高以上一定高度(一般为 0.5-1.0m )时,方可停止灌注,以保证桩顶混凝土的质量。灌注完成后,要对桩顶混凝土进行养护,可采用覆盖保湿等方法,确保混凝土强度正常增长。同时,要对桩进行质量检测,如超声波检测、低应变检测等,以检验桩的完整性和质量是否符合设计要求。
3 结语
钻孔灌注桩施工技术用于公路桥梁建设,体现技术优势与对复杂工程环境的适应能力。分析其特点与应用要点可知,该技术对提升工程质量、保障施工效率、应对多样地质条件有重要作用。未来,在交通基础设施建设需求增长背景下,该技术仍有广阔发展空间。相关研究和实践应聚焦技术创新、工艺优化和环保性能提升,以满足更高工程建设要求。同时,加强施工质量控制与安全管理,为公路桥梁长期稳定运行提供坚实技术支撑。
参考文献:
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