道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的运用分析
胡志刚
邵东市公路建设养护中心 湖南邵东市 422800
引言:道路桥梁工程是国家基础设施建设的重要构成部分,其质量关乎交通通行安全与道路使用寿命。基础工程是道路桥梁的根基,承担着传递上部结构荷载的关键作用,而钻孔灌注桩因对地质条件适应性强、桩体刚度大、施工周期相对灵活等特点,成为深基础施工的首选技术之一。在道路桥梁施工中,钻孔灌注桩需穿越复杂地层,施工过程受地质条件、设备性能、操作规范等多因素影响,因此易出现塌孔、缩径、断桩等质量问题。为了实现这一技术的有效应用,本文深入分析钻孔灌注桩的关键技术要点,并提出了一系列优化施工流程与质量的具体策略,这将对提高工程质量、降低施工风险具有重要意义。
一、道路桥梁中钻孔灌注桩施工的关键技术
(一)施工准备技术
施工准备是确保钻孔灌注桩质量的前提,直接影响后续施工环节的顺利推进。因此应基于钻孔灌注桩技术应用做好前期施工准备工作。首先,进行场地勘察与方案设计。在施工前需通过地质勘察明确土层分布、地下水位、岩土力学性质等参数,结合设计图纸确定桩位、桩径、桩长等参数,针对性制定施工方案,尤其对软土、流沙、岩溶等特殊地层,要提前制定应急预案。其次,做好设备与材料准备。根据地质条件选择钻孔设备,如冲击钻适用于岩层,旋转钻适用于砂土、黏土,结合实际地质特点合理的选择钻孔设备,同时检查钻机性能、泥浆泵压力等参数;材料方面,钢筋、水泥、砂石需符合设计标准,提前进行性能检测,确保混凝土配合比满足强度要求。
(二)钻孔施工技术
钻孔是钻孔灌注桩施工的核心环节,其质量直接决定桩体成型效果,需根据地质条件选择合适工艺,避免因施工技术选择不合理影响施工质量。首先,加强泥浆制备与管理。泥浆在钻孔中起到护壁、携渣、冷却钻头的作用,黏土地区可采用原土造浆,砂土或岩层地区需人工配置泥浆,将膨润土、水、添加剂按比例混合,同时应关注泥浆比重的控制,应将其控制在1.1-1.3 之间,黏度为18-22s,确保护壁效果,防止塌孔。其次,严格按照实际施工需求选择钻孔工艺。如,冲击钻主要适用于岩层、卵石层等坚硬地层,通过钻头冲击破碎岩土,在实际应用中需控制冲击频率和冲程,避免过度振动导致孔壁坍塌。而旋转钻则适用于黏土、砂土等软土地层,通过钻头旋转切削土体,配合泥浆循环排渣,需根据地层硬度调整转速和钻进速度,防止缩径或扩径。最后,严格控制钻孔偏差。施工中需定期测量孔位中心偏差与垂直度偏差范围为≤5cm,垂直度的范围为≤1%桩长,若出现偏差,需及时调整钻机位置或回填重钻,避免影响桩体受力性能[1]。
(三)清孔与钢筋笼施工技术
清孔与钢筋笼施工技术是钻孔灌注桩施工的技术要点之一,这一环节的施工效果,与后续施工质量具有密切关联。一方面,需要做好清孔处理。钻孔至设计深度后,需进行清孔以去除孔底沉渣,其厚度为≤5cm,确保桩端承载力。常用方法有换浆法和抽渣法,换浆法是指通过注入新泥浆置换孔内含渣泥浆,而抽渣法为用抽渣筒清除大颗粒沉渣。清孔后需检测泥浆指标,比重1.03-1.1,黏度17-20s,合格后方可进行后续施工。另一方面,需要完成钢筋笼制作与安装:钢筋笼采用工厂预制,确保钢筋规格、间距、焊接质量符合设计要求,如主筋间距误差≤10mm,箍筋间距误差≤20mm。安装时采用吊车吊装,缓慢放入孔内,避免碰撞孔壁,钢筋笼顶部需固定牢固,防止混凝土灌注时上浮。若桩长较长,钢筋笼可分段制作,接头采用焊接或机械连接,确保强度达标。
(四)混凝土灌注技术
混凝土灌注是钻孔灌注桩施工的最后关键环节,直接影响桩体完整性。首先,明确材料要求。采用强度等级 ≥C30 的商品混凝土,坍落度控制在180-220mm ,保证其具有良好的流动性和保水性,初凝时间≥4 小时,避免灌注过程中凝固。
其次,科学安装导管。导管采用直径 200-300mm 的无缝钢管,接口密封严密,底部距孔底 30-50cm 。安装前需进行水密性试验(压力 ≥0.6MPa, ),防止漏水导致混凝土离析。最后,实施灌注工艺。首批混凝土灌注量需满足导管埋深≥1m,采用漏斗浇筑,连续灌注避免中断。灌注过程中,及时测量混凝土面高度,控制导管埋深在2-6m 之间,逐步提升导管,防止埋深过浅导致断桩或过深难以拔出。灌注至桩顶设计标高以上 0.5-1m ,确保凿除浮浆后桩顶强度达标[2]。
二、钻孔灌注桩施工技术的应用策略
(一)针对性处理地质
在道路桥梁中运用钻孔灌注桩施工技术,不同地质条件对钻孔灌注桩施工影响显著,因此需要结合实际地质特点制定差异化方案,对地质进行针对性处理。首先,在对软土地层施工时,可采用低转速、慢钻进速度,增加泥浆比重(1.2-1.3),必要时设置钢护筒(入土深度 ≥2m ),防止孔壁坍塌;清孔后尽快灌注混凝土,避免孔底沉渣回积。其次,在对砂卵石地层施工时,可选用冲击钻或旋挖钻配牙轮钻头,提高泥浆黏度为 20-25s,采用分级钻进,先小直径钻孔,再扩至设计直径,减少卵石对孔壁的冲击;若遇承压水,需平衡孔内外水头,防止管涌。最后,在对岩溶地层施工时,可在施工前通过地质雷达探测溶洞分布,对小型溶洞采用黏土、碎石回填夯实后再钻孔;大型溶洞采用钢护筒穿越或注浆填充,确保钻孔稳定性[3]。通过上述方式针对特定的地质层进行针对性处理,保证钻孔灌注桩施工技术的有效应用。
(二)加强质量与安全管控
为保证钻孔灌注桩施工技术在道路桥梁中的运用质量,需加强质量与安全管控。一方面,加强质量管控,建立三检制,即自检、互检、专检,重点监控桩位偏差、孔深、沉渣厚度、钢筋笼尺寸、混凝土强度等指标;采用超声波检测或钻芯法对成桩质量进行抽检,合格率需达 100‰ 。另一方面,加强安全管控,钻机操作手需持证上岗,并在施工前进行安全培训;设置临边防护和警示标志,高空作业时佩戴安全带;用电设备加装漏电保护器,泥浆池、沉淀池设置围挡,防止人员坠落。
(三)提升施工效率
在道路桥梁中应用钻孔灌注桩施工技术,需要重视施工效率的提升。首先,优化设备配置。根据工程量和工期要求,合理搭配钻机、吊车、混凝土输送泵等设备,避免窝工;定期维护设备,减少故障停机时间。其次,严格管控工序衔接,制定详细施工计划,明确钻孔、清孔、钢筋笼安装、混凝土灌注等工序的衔接时间,例如,清孔完成后30 分钟内开始灌注混凝土,缩短工序间隔。
结束语:综上所述,将钻孔灌注桩技术应用在道路桥梁基础施工中具有不可替代的作用,其施工质量直接关系到工程的安全性和耐久性。为此,应通过严格把控施工准备、钻孔、清孔、钢筋笼制作、混凝土灌注等关键环节,结合地质条件制定针对性施工策略,加强质量与安全管控,有效提升成桩质量和施工效率,为我国基础设施建设高品质发展提供支持。
参考文献:
[1]任柯翰. 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析 [J]. 时代汽车, 2025, (16): 193-195.
[2]姜洋. 道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用 [J]. 运输经理世界, 2025, (12): 68-70.
[3]李海松,于明镇,郑文煊. 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的运用分析 [J]. 运输经理世界, 2024, (21): 100-102.
作者简介:
胡志刚,男,1987 年2 月,汉族,湖南新邵,市政工程师,本科,道路施工,桥梁施工。