关键词：路桥工程；钻孔灌注桩；工艺原理；技术要点
引言：
随着交通流量的持续增长，对路桥工程的基础结构承载力要求越来越高。而桩基础由于能够与基底持力层形成稳固连接，对不同工程地质环境的适应性良好，因而近年来得到越来越多的应用，尤其是工艺简单又高效的钻孔灌注桩已经成为复杂地理环境下路桥施工中最常见的基础结构形式。
一、钻孔灌注桩施工技术概述
桩基础施工无需进行大规模的土方开挖，而且能够根据工程施工现场的地质与水文状况灵活的设计和调整桩基布局、埋深，使单桩及整体基础结构承载力达到理想水平，解决了路桥工程施工中最大的技术性难题。其基本工艺原理是在施工地点以预制打桩或现浇形式，按照设计要求完成基础施工，前者的桩基质量控制相对简便，但打桩过程容易受到多变的工程地质环境影响，而且有明显的施工噪音问题[1]。而钻孔灌注桩可以根据岩土结构特点选择不同的机械设备，具体工艺可分为图1所示的四种。利用泥浆护壁的钻孔方式不仅能够根据施工现场实际情况确保桩基础达到理想深度，与持力层形成紧密结合，而且施工所用的机械设备简单，便于实现并行与流水作业，对地下岩土结构的扰动相对较少，施工安全更有保障。因此，钻孔灌注桩施工技术能够从多个方面有利于路桥工程的造价控制。但是要想保证成孔、成桩质量，达到理想的基础结构稳定性则需要有细节完善的施工组织计划，随施工进程及时分析土层结构变化并及时调整施工技术方案。
二、钻孔灌注桩施工技术要点 （一）基本工艺流程
钻孔灌注桩的施工主要分为成孔与成桩两个关键过程，具体的工艺流程详见图2所示。其中的桩基与钻机定位对后续质量控制十分关键，影响桩体的几何与位置精度。而钻孔与清孔过程则需要伴随着质量检测与分析，根据出渣样本的岩土性质，比对设计方案并对不一致的情况进行进一步调整，避免出现孔壁坍塌等质量问题。此外需要随时观测护桶以及钻机有无位移，避免影响成孔精度。在钢筋笼预制沉放以及灌注环节需要做好原材料和半成品的质量检验，控制好混凝土预拌质量以及灌注过程才能保证桩基与孔底、孔壁形成密切衔接，将路桥使用过程中的荷载有效的传递到持力层。
（二）孔位与桩基几何尺寸控制
钻孔灌注桩施工过程中的孔位与桩基几何尺寸控制非常关键，决定了最终的桩基础能否具备足够的承载力与稳定性。因此，首先要根据设计要求对桩孔的中心、孔径进行测量定位，并且在随后的钻机就位固定环节确保钻杆、钻头以及孔位中心线高度重合[2]。其次，护桶的安装与定位同样需要经过精确的测量，埋深、高出地表或水面的高度以及内径都应符合设计规范，而且中心线与桩孔中心线重合度误差处于允许范围。此外，在钻孔过程中以及清孔作业完毕后都需要根据质量控制目标测量与校正孔深、孔径以及垂直度，使其误差小于设计要求。
（三）成孔工艺要点
由于路桥工程的桩基深度通常超过30m，所以在钻孔过程中会遇到复杂的土层结构变化，而钻孔进尺、钻机转速以及护壁泥浆配比都是依据前期勘查结果设计确定的。因此，如果在钻进过程中遇到与勘查不符的岩性变化，如果不能根据实际情况调整各项工艺参数就有可能导致成孔质量出现问题[3]。所以，在具体的施工过程中首先需要根据设计的工艺参数实施钻孔，控制好转速以及护壁泥浆的配比，并且原则上至少每钻进三米进行一次采样分析，确保地层的岩土特性与勘查设计结果一致。其次还要观察和测量孔径、钻机与护桶的位置等参数，当其实测数据的误差超标时需要分析原因并加以校正，以防影响成孔质量。
（四）清孔及钢筋笼制做安装
在桩基孔深达到设计深度且确认到达持力层后，需要对孔内沉渣进行清理，确保桩基和孔内基底、侧壁形成可靠连接。清孔过程应尽量在最短的时间内完成。与此同时应保证钢筋笼焊接绑扎完毕，并且对其质量进行全面检测，确认其结构稳固且尺寸精确。此外，在吊装沉放过程中需要首先确保钢筋笼与桩孔二者的中心线重合，并且控制好沉放过程，避免因不必要的接触造成孔口或孔壁损坏。最后，为了防止在灌注环节出现上浮现象，应在复核完标高等重要参数后将钢筋笼顶部与固定支架焊接固定。
（五）灌注质量控制要点
灌注是钻孔灌注桩施工最重要的环节，直接影响成桩效果以及桩基础的承载力。因此，首先需要在筹备阶段便规划好混凝土预拌、运输方案，计算好混凝土用量以及灌注所需时间。既要保证桩基灌注过程的连续性，又必须让预拌混凝土在设计允许的时间内全部灌注完毕[4]。其次，为了保证灌注质量与施工过程的顺利，应根据实验结果控制好原材料的粒径、级配以及搅拌时间等，以免堵塞灌注管道或出现桩基内部质量缺陷。此外，应按照设计标准制作试块，为后续桩基质量分析评定提供样本。
三、结束语
随着路桥工程不断向复杂地质环境延伸，钻孔灌注桩施工技术对路桥建设越发重要。目前这一工艺已经相对成熟，钻孔以及灌注环节所使用的专业设备的研发也取得显著成效，有利于精确的控制成孔与成桩过程。但由于施工过程中面临工程与水文地质的极大不确定性，所以在钻孔灌注桩施工技术的实践应用过程中需要对场地环境进行详尽了解并实时监测施工进程，根据实测参数与岩土特性灵活的调整各项工艺参数与施工计划。
参考文献：
[1]佚名. 路桥工程中钻孔灌注桩施工技术的实践应用[J]. 交通世界, 2018, 475(25):118-119.
[2]李积连. 简析钻孔灌注桩施工技术在路桥工程中的实践[J]. 科技视界, 2017(31):106-106.
[3]王仑. 钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中的应用[J]. 山西建筑, 2018(3):61-62.
[4]黄松元. 钻孔灌注桩施工技术在路桥施工中的应用分析[J]. 建材与装饰, 2017(48):262-263.
论文作者:朱超
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/11/13
标签：钻孔论文; 桩基论文; 施工技术论文; 承载力论文; 过程论文; 工程论文; 工艺论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;