钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析
程健龙
安徽建工公路桥梁建设集团有限公司 安徽 合肥 230000
钻孔灌注桩施工技术具有适应性强、环保、经济等优点,在公路桥梁基础施工中得到了广泛应用。为更好地发挥技术优势,保证工程质量,在施工过程中,应严格把控关键技术点,实行质量控制,并进行全面验收。
1 钻孔灌注桩的应用优势
1.1 增强承载能力
钻孔灌注桩能显著提高地基地质承载力。这种桩基是在预定位置打孔,在桩体内灌入混凝土而成的,可以承受更大的荷载,为建筑物或道路提供坚实的支撑。这种施工方法通过钻入地层的坚硬部分,保证了桩基与良好承受力层的有效接触,大大提高了整个结构的稳定性。
1.2 适应性强
钻孔灌注桩的第二个主要优点是其良好的适应性,使其能够在各种复杂的地质条件下使用。无论是岩层、粘土层还是砂土层,钻孔灌注桩都能适应其地质特点,实现有效的基础加固。
1.3 环境影响小
与其他基础施工方法相比,钻孔灌注桩在施工过程中对周围环境的扰动较小。这种施工方法减少了振动和噪音,是需要控制施工影响的人口密集的居民区或敏感地区的理想施工方法。传统的打桩方法由于产生大量的噪声和振动,往往会影响周围环境和居民的正常生活。而钻孔灌注桩的施工噪声相对较低,振动几乎可以忽略不计,显著降低了对周围环境的负面影响。
2 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析
2.1 埋设护筒
护筒作为钻孔灌注桩施工中的关键部件,主要由高强度钢板制成,厚度设定为 4.0mm ,以保证足够的结构强度和耐久性。为了进一步增强护筒的刚性,有效抵抗外压,防止变形,需要对护筒进行加固处理。安装护筒时,护筒轴线必须与预定桩位精确对称,以保证钻孔灌注桩位置准确。埋深范围应控制在 100~120 厘米之间。护筒顶部应与地面保持约40 厘米的距离。这不仅方便了施工作业,而且有效地防止了地面碎屑或水流对护筒的直接影响。安装时,套管护筒必须保持垂直位置,其轴向倾角应严格控制在1°以内。
2.2 泥浆制准备
配制浆料时,按比例向混合器中加入膨润土和水。搅拌时间不应少于5 分钟,以保证膨润土充分分散,形成均匀的浆料。在钻井过程中,根据不同的地层条件,及时调整泥浆的性能:在砂层钻井时,适当增加泥浆的粘度和相对密度,增强护壁效果;在粘性土层钻井时,应适当降低泥浆的粘度,以提高钻井效率。定期使用泥浆比重计、漏斗粘度计、含砂量测试仪等设备,对泥浆的各项性能指标进行测试。每钻2 ~ 3 米或每隔4 小时测试一次,确保泥浆性能达到要求。
2.3 钻机定位
在安装钻机时,需要通过吊坠等测量工具进行精确测量,调整钻机的姿态,直到达到理想的垂直状态。为防止钻机在作业过程中发生倾斜,应在钻机下方适当位置放置木块。木块应稳定可靠,能够提供足够的支撑,以保证钻机在钻井过程中的稳定性。通过对木垫的合理布置和调整,可以有效防止钻机因地面不平整或振动等原因引起的倾斜。
2.4 钻孔
开始钻孔前,应将钻头举离孔底 20~30cm ,防止钻头直接接触孔底,以减少冲击力过大对孔壁或钻头的损坏。然后,向真空泵注水,启动真空泵。在水压的作用下,泵内的空气向外排出,在泵内形成负压。真空泵充水启动后,在水压的驱动下将里面的空气排出,形成负压。一旦出浆口压力 ≥0.2MPa ,放水阀立即开启。利用这种负压,将孔内的混合浆料排入沉淀池,从而激活了反循环施工模式。
2.5 清孔
钻孔深度达到设计要求后,应立即停止钻孔作业,以免过度钻孔造成孔壁损坏或孔径偏差。然后抬起钻头,与井底保持 50~70cm 的距离。起吊钻头后,再次启动钻机,连续作业 3 分钟。利用钻机的旋转和冲洗功能对井孔眼进行初步清理,清除钻孔过程中产生的钻屑和泥浆。初步清理后,应采用较专业的清孔设备或方法,对钻孔特别是钻孔底部进行一次深度清洗理,防止沉积物的积聚和沉淀。
2.6 钢筋笼的制作和安装
钢筋笼的生产必须严格按照设计规范进行,保证钢筋的材质、直径、间距、数量均符合设计要求。钢筋笼内部需安装 3 根以上超声探测管,用于后续桩体质量检测。沿钢筋笼纵向每隔 2 米设置钢筋支撑。同时,钢筋笼四周应对称安装 4 个垫片,与孔壁保持适当距离,防止浇筑时混凝土挤压钢筋笼。在钢筋笼底部设置干燥的木块,使钢筋筋与地面的水分隔绝,防止生锈,标记每个钢筋笼。钢筋笼由汽车起重机吊起至桩孔位置,采用两点吊装方式进行作业。在吊装过程中,必须保证钢筋笼的稳定性和垂直性,避免与孔壁碰撞或造成钢筋笼变形。将所有钢筋笼焊接在一起,保证各结构位置之间的距离不超过 1m ,满足设计规范的要求。在钢筋笼制作安装的整个过程中,应严格控制每一步的质量和精度,确保钢筋笼的尺寸、形状、位置和焊接质量均符合设计要求。同时做好施工记录和检验记录,便于后续质量追溯和问题调查。
2.7 水下混凝土浇筑时
导管在安装前必须进行承载力试验,以保证导管在浇筑过程中能够承受混凝土的压力而不产生裂缝。管道直径一般要求在 40cm 左右,目的是在保证混凝土顺利通过管道浇筑的同时保证足够的压力传递。浇注施工前,应对混凝土配合比、坍落度、均匀度等关键指标进行检验,确保其质量符合设计要求。在浇筑施工过程中,应控制浇筑速度和浇筑量。浇筑时间不应超过 8 小时。一旦开始浇筑,不应随意中断,以免因浇筑时间过长导致孔壁失稳,引发孔塌等施工风险。同时,应密切监测导管内混凝土的高度变化,导管埋深控制在2 ~ 6 米之间。
综上所述,钻孔灌注桩技术在公路桥梁中具有显著的应用效果。施工过程中的细致管理和严格的质量控制措施都是保证工程成功的重要因素。
参考文献:
[1] 钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用. 王建文;万鹏.工程技术研究,2025(07)
[2] 公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施. 郭璐玮.四川建材,2024(03)