路桥施工中钻孔灌注桩施工工艺分析

引言

在社会经济快速发展背景下，路桥工程作为交通基础设施的关键组成部分，其规模和数量呈不断攀升态势。钻孔灌注桩施工技术凭借较强的适用性、安全性和稳定性，已成为路桥工程施工企业关注的重要技术手段。基于此，立足路桥工程的实际施工要求，制订并完善钻孔灌注桩施工技术应用方案，具有重要的现实意义。

1 钻孔灌注桩施工技术概述

钻孔灌注桩是利用钻孔方式在地基土体中形成桩孔，在孔内安放钢筋笼并灌注混凝土形成承载结构，依托机械钻机作业，在成孔后进行清孔处理，再依次完成混凝土灌注，具有较强的稳定性。该技术施工过程包含测量定位、护筒埋设、泥浆护壁的环节，各工序间衔接紧密，构成完整的成桩流程，并与地层摩阻力协同发挥承载性能，具备良好的抗压性，适合用于软土、砂土多种地质条件及承重要求较高的结构工程，是保证工程质量的重要手段。

2 钻孔灌注桩特征

（1）承载力高。通过注入混凝土，使桩身与周围土体形成一体化结构，显著提高了桩的承载力，适用于大型建筑物或重要设施的基础承载。（2）灵活性强。适用于各种地质和土层条件，无论是岩石、砾石、沙土还是软黏土，都可以通过钻孔灌注桩增强 稳定性。 （3）较小的振动和噪声。施工过程中产生的振动和噪声相对较小，对周围环境和敏感设施的影响较小，适合市区建筑施工。（4）不受季节限制。施工不受季节限制，无论是寒冷的冬季还是炎热的夏季，均可进行施工。（5）高度适应性。可根据具体项目需求进行设计和施工，桩的长度和直径可根据地基条件和承载要求进行调整。

3 路桥施工中钻孔灌注桩施工

3.1 护筒埋设施工

钢护筒既能定位桩基础，又能起到保护孔口、防止塌方和钢筋笼的作用。钢护筒要坚固耐用，不漏水，通常埋入3 米左右，在特殊条件下可增加深度，并要比设计直径大 30～40 厘米。在“三通一平”工程结束后，对桩中心及护桩点进行测量，护桩点为米字型栓桩，护桩的长度不少于 3 米，并在护桩线上撒上石灰粉。用挖掘机挖出的护筒，一般要比护心筒浅 30 cm 左右，为保证护筒的整体性，护筒基坑的开挖尺寸应该在护筒直径上加上50 cm 以内。护筒的顶部高度，应该在地面以上30cm 处。采用米字螺栓桩，吊挂铅垂器，在基坑底确定护筒中央边桩，起重机起吊护筒时，对准基坑底部的护筒桩下放护筒，人工配合进行位置调整，为防止钢护筒受压变形，需在护筒的上、下端口和中部位置分别加焊加劲肋板，并在护筒顶部割设泄浆口。护筒吊装完成后，在人工的帮助下，与挖掘机一起调节护筒的垂直度，同时对护筒周围进行了一层一层的回填和夯实。

3.2 钻孔

钻孔是钻孔灌注桩施工中的首要环节，直接影响路桥工程的施工进度和桩基质量。在选择钻孔设备时，需根据施工现场的具体条件，如地质特征、桩径要求和施工规模等，选用合适的设备。常见的钻孔设备包括钻机和旋挖机。其中，旋挖机适用于软土层及中硬土层，钻机则用于硬质岩土层。钻孔时，要特别注意控制钻进速度和方法，合理调整钻头压力和旋转速度，可避免孔壁塌陷、孔径偏差等问题，确保孔壁稳定且垂直度符合设计要求。

3.3 清孔与钢筋笼制作安装

钻孔达到设计深度后，应及时进行清孔处理，将孔内的沉渣、泥饼等杂物清除干净，为后续吊放钢筋笼创造条件。清孔应采用专用清孔设备，如鹅颈管、多功能清孔管等，可根据孔内沉渣的性质采取气举、泵吸等方法进行清孔。清孔后，应及时测量孔深，确认孔底标高。钢筋笼的制作应严格按照设计图纸进行，笼体尺寸应符合设计要求，保护层厚度应满足规范要求。钢筋笼骨架一般采用螺旋式连接，主筋应满足受力要求，箍筋间距应满足抗剪要求。钢筋笼吊装前，应对笼体进行严格检查，确认笼体尺寸、连接质量、保护层厚度等满足规范要求。钢筋笼吊装应采用专用吊装设备，如汽车吊、履带吊等，吊装过程应缓慢平稳，以防止笼体变形和损坏。钢筋笼就位后，应及时进行固定和支撑，确保笼体位置稳定，不发生移位。

3.4 混凝土灌注工艺

1）混凝土配制：工程采用 C30 泵送商品混凝土，由专业混凝土搅拌站负责配制。为确保混凝土灌注性能，混凝土坍落度应控制在 180~220mm，初凝时间≥8h。2）吊放导管：采用内径 200mm、壁厚 4mm 的螺旋焊接钢管作为导管，长度 6m，并在管口焊接漏斗形导向斗。使用专用吊装设备将导管垂直吊入孔内，缓慢下放至孔底,然后提升0. 5m。3）混凝土灌注：在灌注前，对混凝土进行坍落度、含气量等性能检测。灌注时先将少量混凝土灌入导管，待导管充满后开始正式灌注。要求混凝土连续均匀灌注，导管埋深应始终保持在2m 以上（埋入新灌注混凝土内），导管下端与混凝土面的距离控制在2~5m。若灌注中断超过60min，则用风钻在已浇筑混凝土内钻孔，插入导管后再继续灌注。4）提升导管：随着混凝土面不断上升，应同步缓慢提升导管。提升高度以保证导管埋深和距混凝土面距离满足要求为准。拔管速度与混凝土灌注速度相匹配，一般为 24m/h 。当混凝土面上升至桩顶标高后，继续灌注至高出桩顶0.5~1.0m，以便后期凿除桩头混凝土。5）养护与检测：灌注完成后，在桩顶设置临时保护层（如塑料薄膜），避免桩头混凝土受损或污染。并及时对桩身混凝土进行养护，洒水或覆盖养护。

3.5 施工质量检测

（1）超声波脉冲检验法。在混凝土浇筑施工前，需沿桩身纵向平行布设多根检测管，作为超声波检测时发射与接收换能器的通道。检测过程中，探头在相邻管道内同步升降，通过分层测量获取不同深度横截面上的超声传播参数，依据超声波检测原理对各断面混凝土质量进行系统分析。（2）钻芯检测法。沿桩身长度方向，借助地质钻机取芯样。通过芯样观察和测试，对桩的质量进行进一步的确定。该方法能够直观反映混凝土的内部质量，但设备庞大、费工费时，通常用于抽样检查或无损检测结果的校核。（3）振动检测法（应力反射波法）。在桩顶施加一个激振力，使桩体及桩土体系产生振动。通过分析振动波形和参数，判断桩身混凝土的质量及总体承载力。该方法无损、快速、费用低，便于全面普查桩的质量。

结语

综上所述，钻孔灌注桩施工作为路桥施工中的重要环节，其工艺的精确控制对路桥结构的安全性和稳定性具有至关重要的作用。本文对钻孔灌注桩施工工艺进行了系统分析，揭示了施工过程中常见的技术难题，并提出了解决方案和优化建议。

参考文献

[1]马辉.公路桥梁桩基础钻孔灌注桩施工的关键技术研究[J].工程建设与设计,2023(17):174-177

[2]程自强,江舟.公路桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术[J].黑龙江交通科技,2023(4):68-70.

[3]吕文钊.桥梁钻孔灌注桩施工工艺探讨[J].江西建材,2023(3):354-356.

[4]张文钢.道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].汽车画刊,2024(3):230-232.

[5]王宇婷.公路桥梁项目应用钻孔灌注桩施工技术的分析与研究[J].科学中国人,2017(33):66.