桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术

２０１８年　第４期（总第２９０期）
黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＫＥＪＩ
Ｎｏ．４，２０１８
（ＳｕｍＮｏ．２９０）
桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术
卢艳霞
（贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳　５５００００）
摘　要：针对目前公路桥梁工程应用钻孔灌注桩施工技术过程存在的问题影响，文章从实践角度出发，分析了钻孔灌注桩施工技术的应用局限，并提出了技术应用控制的方法策略，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩施工技术；埋设护筒；泥浆制备
中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８－３３８３（２０１８）０４－００９６－０１
收稿日期：２０１８－０１－２９
作者简介：卢艳霞（１９８７－），女，贵州湄潭人，助理工程师，研究方向：公路与桥梁。

１　公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用局
限
１．１　钻头脱落
路桥工程应用钻孔灌注桩施工技术过程出现的钻头脱落问题，是因钻头使用时间过长，使其起加固作用的钢丝绳经长期磨损影响造成的。

此外，孔底硬物，对钻头带来的作用力，也是导致钻头脱落的原因之一。

而公路桥梁施工过程一旦出现钻头脱落问题，就无法进行钻孔施工，进而对后续的施工造成极大影响。

１．２　坍孔
研究表明，导致路桥钻孔灌注桩施工中出现坍孔事故的原因主要体现在两个方面，即施工技术应用原因与地理环境原因。

其中地理环境原因，就是路桥工程所处的地质条件复杂，即断层裂隙问题，造成了坍孔事故的出现。

而施工技术应用局限，是导致坍孔问题发生的主要原因所在。

具体来说，在松软砂层中的钻孔施工，因进尺速度太快、泥浆稠度小，并未起到护壁的作用效果。

再加上，施工操作方法不当，如钻头提升、套渣筒倾倒以及冲击锥的作业效果有限，均将导致坍孔现象的发生。

１．３　断桩
断桩事故，是指，钻孔灌注桩施工技术人员在进行混凝土灌注施工时，泥浆与砂砾进入水泥混凝土后，将其隔开形成了上下两段，导致混凝土结构变质与截面积受损，进而难以满足施工对桩受力状态的需求。

此外，施工过程机械设备的运行故障，会使混凝土在导管内的停留时间增加，进而发生初凝增加了管内混凝土下落的阻力，最终导致断桩事故发生。

在技术应用方法方面，首次灌注混凝土的储量不够，导致混凝土下落后无法埋设至导管底部，这就使泥水从底口处进入。

由上述内容可知，部分公路桥梁施工中钻孔灌
注桩施工技术的应用控制并不理想，需从实践角度
出发，来对技术应用的效果进行优化提升，进而使工程项目的建设使用达到设计目标。

２　公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用控制对策
２．１　做好施工准备工作
路桥工程在进行钻孔灌注桩施工时，应做好施工准备工作，以保证工程项目的正常进行。

这里的施工准备工作包括：设计方案、施工图纸绘制、原材料采购、机械设备故障排查以及加强安全措施等。

２．２　施工技术优化应用
（１）埋设护筒施工
路桥施工中钻孔灌注桩护筒埋设，除了要确保深度外，还要控制好护筒安装的准确性。

具体来说，就是采用法兰的钢制护筒，并保证平面位置精确性的通过，将偏差控制在５ｃｍ范围内，将水位控制在高出施工１．０～２．０ｍ。

对于水下护筒的埋设时，应沿着导向架以锤击、震动以及自重等方式，来将护筒下沉至稳定深度。

（２）泥浆的制备
在完成护筒埋设后，需通过灌注桩泥浆的制备，以提高护壁与悬浮泥浆的有效性。

对于泥浆的制备，应根据具体的施工环境，来确定泥浆作用的粘稠程度。

此过程，应将粘土打碎，并把粘土材料投入护筒内部，用冲击锥进行冲击处理。

这样一来，当粘土形成泥浆后，就可进行下一步的钻孔施工。

（３）钻孔施工
公路桥梁施工中桩基础对钻孔作业的要求较高，施工技术需结合工程项目的实际情况确定钻头形式、钻杆直径等。

此外，施工技术人员还要结合施工现场所处的地质条件，来对钻具的强度进行分
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总第２９０期黑龙江交通科技第４期
中，不可避免的存在边、中跨支架卸落的先后顺序。

由此导致桥墩不平衡推力明显，对其抗倾覆性，承载能力以及抗裂性均有较大程度的影响。

本文偏保守的，选取工况：先卸落边跨支架，进行分析。

为模拟满堂支架，分别定义“边跨支架”：约束边跨拱圈各节点的平动自由度；及“中跨支架”：约束中跨拱圈各节点的平动自由度。

定义施工阶段一：约束条件采用“边跨支架”及“中跨支架”；施工阶段二：约束条件取消“边跨支架”；施工阶段三：约束条件取消“中跨支架”。

综上，对于等跨钢筋混凝土拱桥，起拱线高程一致时，极易忽略桥墩承受不平衡推力的工况。

经过上述对比。

（１）若不考虑边、中跨支架卸落顺序的差异，桥墩几乎不受弯矩作用，趋于轴心受压构件。

而实际施工过程中，这种情况几乎不可能实现。

（２）由于存在支架卸落顺序的差异，桥墩不可避免的受不平衡推力作用，其墩底弯矩极大，导致桥墩抗倾覆、抗滑移、承载能力以及抗裂性能等均造成较大影响，需引起高度重视。

（３）桥墩在不平衡推力作用下发生水平位移，即拱脚发生水平位移，对拱圈受力形成较大影响。

如本例中相较同时卸架的理想状态，中跨拱圈弯矩最大相差２０％。

５　结　论
本文提出了对具有拱上实腹段的上承式拱桥的一种有限元模拟方法：建立虚拟单元模拟行车道板，虚拟行车道板与立柱及主拱圈通过节点弹性连接，并释放水平约束及转角约束，保证两者间仅传递竖向力。

经验证，有限元模型传力明确，受力合理，方法正确。

另外，本文研究了等跨、等高连续拱桥存在的一个极易忽视的问题：施工过程中不存在边、中跨同时卸落支架的理想情况，不可避免的会存在支架卸落顺序差异。

经计算对比，实际施工过程中桥墩不可避免的承受较大的水平推力作用，对其倾覆及滑移稳定性，承载能力及抗裂性能均有较大程度的影响；同时由于桥墩不可避免的发生水平变形，对主拱圈受力影响也较大，需要引起高度重视。

参考文献：
［１］　范亮，黄曼．考虑填料“围压效应”的实腹式拱桥结构分析［Ｊ］．重庆交通大学学报，２０１０，（３）．
［２］　蔺锡九，杨高中，蔡国宏．考虑拱上结构作用时实腹拱设计法［Ｊ］．公路，１９６４，（２）．
［３］　安艳涛．多跨连续ＲＣ拱桥支架拆除顺序对结构的影响［Ｊ］．华东公路，２０１５，（６）．
（上接第９６页）
析，以提高钻孔的钻压与速度。

从钻头角度来看，应控制好钻压与回转扭矩的情况下进行岩石的破碎与切削。

由于钻头形式的确定会直接影响钻孔效果，因此，在钻孔施工过程中要控制钻头使用，以提高钻孔灌注桩施工的质量。

（４）清孔处理
对于钻孔的清孔，应在第一次清孔过程中不断补充新鲜泥浆，以解决含沙量大或是泥浆性能差的问题。

而二次清孔，则应采用泵吸或是循环清孔，来进行处理。

而后，还要对终孔进行验收施工，并通过检测手段来提高钻杆、钻头与测绳长度确定的准确性。

这样一来，就能以超深操作来抵消孔底的淤积问题。

（５）放置钢筋笼
由于钻孔灌注桩的桩基础稳定性与钢筋笼强度有着直接联系，因此，钢筋笼的制作，应严格按照设计使用要求进行弯曲化操作、钢筋使用以及除锈质量的控制。

此外，钢筋，作为桩基础骨架，其能够保证混凝土的保护强度与厚度。

值得注意的是，钢筋笼的下放作业应控制其牢固性，并在钢筋骨架的侧边进行定位块的焊接。

同时，还应采用两点吊放方式，来进行孔位的对准与缓慢处理，以保证钢筋不会被弯曲扭转的影响而出现变形问题。

（６）灌注施工
公路桥梁工程中钻孔灌注桩的施工重点为：混凝土灌注。

在进行灌注施工中，应严格控制灌注质量，即在施工前的准备阶段，以对导管的水密性与质量进行检查。

此外，在安装导管的过程中，应将其位置控制在孔的中央，并将埋设深度控制在２～６ｍ以内。

值得注意的是，施工技术人员还应随时检查混凝土的坍落度，以保证灌注桩顶部的标高比设计标高要多出５０～１００ｃｍ，进而提高桩顶混凝土施工的质量效果。

３　结束语
综上所述，公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用效果，要从问题角度出发，即在明确问题产生原因的基础上，对各项施工环节进行控制。

事实证明，只有这样，才能使钻孔灌注桩施工技术的应用效果充分发挥出来。

故，工程建设人员应将上述分析内容与科研成果更多地作用于路桥工程的施工建设，以强化路桥在地区交通环境中的应用质量。

参考文献：
［１］　谢荷香．浅谈公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制［Ｊ］．四川建材，２０１７，４３（７）：１５３．
［２］　陈凯．公路桥梁基础钻孔灌注桩施工分析及其溶洞处理技术应用［Ｊ］．住宅与房地产，２０１７（６）：２３８．［３］　孙润，吴军．论述道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用［Ｊ］．城市建设理论研究（电子版），２０１７
（６）：２１３－２１４．
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