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市政桥梁桩基钻孔灌注桩施工技术研究

发布时间:2026-05-25 10:28:54

摘要:随着我国城市道路交通基础设施建设步伐加快,城市桥梁工程建设规模不断增大,钻孔灌注桩因承载能力强、地质适应性好、施工噪音小等特点,成为城市桥梁桩基施工中最常用的技术之一。钻孔灌注桩属于隐蔽工程,施工过程中任何一个环节的质量把控不到位,都有可能导致各种各样的桩身质量问题,严重影响城市桥梁的整体稳固性和使用年限。本文以城市桥梁工程施工实际为例,总结了钻孔灌注桩的施工要点,对于施工中常见的孔壁坍塌、钻孔倾斜等质量问题,提出相应的防治措施,为今后同类城市桥梁桩基础施工提供参考。

关键词:市政桥梁;桩基工程;钻孔灌注桩;施工技术;质量防控

1钻孔灌注桩技术概述

钻孔灌注桩是指在施工现场利用机械钻孔等方式在地层中形成桩孔并放入钢筋笼、浇筑混凝土而制成的桩,是目前城市市政道路桥梁基础工程应用非常普遍的深基础形式,从技术特点来说钻孔灌注桩对原有土层的扰动较小,适用于各种复杂的市政道路桥梁施工环境,在各种不同类型的地质情况下如软土、砂性土等均可以进行作业,对周围已有市政管道及建筑物的基础稳定不会产生较大影响,而且此方法施工过程噪音小、振动小,比较符合城市中心区的施工要求。在使用优势方面钻孔灌注桩的承载能力大,能够根据桥梁荷载的大小自由调整桩长和桩径,整体结构的耐久性和稳定性更适合于城市道路桥梁的长久使用年限,且施工方法相对比较成熟,施工设备比较普及,在保证质量的同时还可以有效地控制成本并减少基础工程施工时间,符合城市市政道路桥梁工程建设需求。

2市政桥梁钻孔灌注桩核心施工技术要点

2.1 护筒埋设技术

护筒埋设是钻孔灌注桩施工的第一大重要工序,它的作用是固定桩位、保护孔口等,一般用挖坑埋设法,坑的直径要大于护筒外径的1—1.5m,坑底要平整,误差控制在50mm以内,护筒的中心要与桩位中心偏差不超过50mm,埋设好后在其周围分层回填黏土夯实,其深度根据地质而定,在黏土地层中不得小于1m,在砂质土地层中不得小于1.5m,表层为疏松的杂填土时,必须深入下卧层较坚硬的土层中至少0.5m,顶部要高出施工场地的地面0.3~0.5m,防止雨水流入桩孔内。

2.2 泥浆制备技术

泥浆护壁是维持孔壁稳定的基本技术,性能指标对孔壁稳定性起决定性的作用。制作泥浆用膨润土或高塑性黏土,根据不同的地层调整配合比,使泥浆的密度等指标符合要求。不同地层针对性地调整泥浆参数,在黏性土中钻进时泥浆密度一般为1.1~1.2之间,在松散的砂层等钻进的时候,泥浆密度一般为1.2~1.4之间,在风化岩层内钻进时泥浆密度一般为1.1~1.3之间。泥浆池的容积应不小于桩的体积的1.5倍,沉淀池用于沉淀钻进过程中产生的岩屑,废弃泥浆经处理后达标再排放。在施工过程中定期对泥浆性能进行监测,适时调配泥浆的配合比,当泥浆中含砂量超过标准时及时去除砂粒。

2.3 钻孔成孔技术

钻孔前检查调试机器设备,使钻机稳固、钻杆垂直,就位后检查其水平度和垂直度误差范围为1%以内。根据不同的地层来控制钻进的速度,在护筒底部缓慢地钻进,进入土层后正常钻进;在不均匀地层中钻进时应根据实际情况调节钻进速度和泥浆比重,在遇到倾斜的情况下应及时拉起钻头重新钻打,严重时回填黏土。钻进过程中进行观察钻杆的垂直度、清孔以及记录等工作。在接近设计桩底标高时复核孔深,终孔后全面检测孔壁直径等各项指标,符合要求后进入下一步骤。

2.4 清孔技术

清孔目的是清除孔底沉渣、提高桩端承载能力、减少泥浆含砂量,常用的清孔方式有换浆法、抽浆法、掏渣法等,需根据钻孔方式和地层选择。正循环回转钻孔用换浆法清孔,结束时用低比重泥浆代替有渣泥浆;反循环回转钻孔采用抽浆法清孔,高效快速,清孔时要保持孔内水位,结束后检测沉渣厚度,端承桩小于等于50mm,摩擦桩小于等于100mm,还要检查泥浆质量指标,在灌注混凝土前将泥浆密度控制在1.1~1.15之间,粘度控制在18~22s之间,含砂率小于4%,胶体率大于等于95%,不能用超钻代替清孔来解决桩底沉渣超标问题从而降低桩的承载力。

2.5 钢筋笼制作与安装技术

钢筋笼按照设计要求进行下料制作,钢筋品种、规格、数量应满足设计要求,进场时须检验合格方可使用。一般是在施工现场分段制作,分段长度为9~12m,防止在吊装时发生变形。制作时钢筋的焊接以及机械连接的质量要符合标准,主钢筋、箍筋的间距及钢筋笼直径、长度偏差都应控制在±10mm、±20mm、±10mm、±100mm以内。钢筋笼的外侧设置了保护层垫块,沿桩身圆周至少有4个,间距不大于2m。安装时使用起重机吊运,扶正后不能碰到孔壁,缓慢垂直向下移动,遇阻碍查明原因后再继续下落。分段组装时上下段对齐,下段固定好后,安装完成后控制好顶端的高度偏差在±50mm之内,固定在护筒上防止上下浮动。

2.6 水下混凝土灌注技术

水下混凝土浇筑是钻孔灌注桩施工的重要工序,采用导管法。导管壁厚不小于3mm,直径200~300mm,使用前需做水密承压试验和接头抗拉试验,压力不小于孔内水深压力的1.5倍,保证不漏水、连接紧密后才可使用。导管底部离孔底300~500mm,首批混凝土储备量要保证埋深不小于1m,浇筑应连续进行,保持导管埋深在2~6m之间,要经常检查混凝土的顶面高度,及时调节导管上升的幅度,在钢筋笼底部时减小浇灌速度,达到一定高度之后再恢复正常,最后一次灌注时要比设计标高高出0.5~1.0m,随后将多余的混凝土凿除,确保桩顶无疏松层。

3 结论

综上所述,钻孔灌注桩是市政桥梁工程中的重要基础性施工技术,它的施工质量直接影响到桥梁结构的安全和使用寿命,在实际的施工过程中,孔壁坍塌、钻孔偏斜、桩底沉渣过多、钢筋笼上浮、断桩等都是常见的而且对工程影响较大的质量问题,大多是由于施工人员操作不当或者是对前期的准备工作不到位造成的,因此,施工单位要根据现场的实际情况来控制各个阶段的施工技术要点,对于一些常发生的质量问题要提前预防,从点滴中抓质量,对于一些出现的质量问题及时解决,发挥钻孔灌注桩的技术优势,保证市政桥梁的基础质量和稳定,为后面的上部结构施工打下基础。

参考文献

[1]马步清. 市政桥梁钻孔灌注桩施工技术的实践研究[J]. 建材发展导向,2023,21(15):171-174.

梁海港