摘要：桥梁工程建设领域，钻孔灌注桩在其中取得广泛应用。文章以阜兴泰高速公路XHT-2标段为背景，根据其中的桥梁建设情况，阐述钻孔灌注桩施工技术的原理，并详细分析该技术在工程中的应用，总结技术要点，取得了良好的施工效果。
关键词：路桥建设；钻孔灌注桩；旋挖钻施工
1工程概况
阜兴泰高速公路XHT-2标段起讫桩号K21+000~K29+084.7，本段总长8.085km，于K23+120~K24+300段设置周庄互通，该处有A、B、C、D、N互通匝道，总长2677.980m。桥梁是本段重点施工项目，共计9座桥梁，基础施工作业以钻孔灌注桩为主。
2钻孔灌注桩施工技术原理
社会经济的发展为道路工程建设提供了助推力，其中桥梁建设规模逐步扩大。从大量公路桥梁建设状况来看，钻孔灌注桩是主要的基础结构，有助于改善地基承载力不足的情况，为桥梁整体提供了稳定的基础，具有优良的应用效果。桥梁建设中，钻孔灌注桩施工中采取的是灌注混凝土的方式，在设备的辅助下提供高流态混凝土，使其能够被有效注入桩孔中，最终形成稳定的桩结构，如图1所示。施工中灵活调整出料口，使其与混凝土维持在足够合理的距离区间内，在此条件下逐步提高导管，从而使全新混凝土在足够的压强作用下被充分挤入已经结束灌注的混凝土中，最终构成完整的桩体。
3钻孔灌注桩施工技术
结合现场地质、水文等方面的作业情况，利用正循环回旋钻机施工，依据设计要求钻进成孔；根据施工用量要求拌和站生产混凝土后，在运输车的配合下转移到施工现场，利用料斗灌注施工。
3.1循环钻施工方法
全站仪测量放样，确定区域内各桩的具体位置，汇总放样资料后交给监理工程师，若通过检验则可以正式引设护桩，具体选择的是设置木桩的方式，将其置于桩基的四周，此举的目的在于加快各工序检测速度。（1）埋设护筒。本项目施工中所用钢护筒厚度均设为5mm，要求其具有严密性，不发生漏水现象，相较于桩径护筒内径比其略大20~40cm。根据放样结果合理埋设护筒，结合实际情况调整护筒，目的在于确保其中心竖直线的合理性，能够与桩中心线达到相重合的状态，应满足倾斜度≤1%的要求。以地面为基准，埋设护筒后其顶端与之应形成0.3m的距离。（2）泥浆制备。选择的是向孔中注水（必须选择清水）的方式，原土造浆，根据现场情况确定泥浆工艺参数，要求其比重为1.05~1.2，含砂率≤4%。施工中加强对钻孔泥浆性能的检验，若存在不满足要求的情况需及时改进工艺。（3）钻进。选择正循环钻进成孔的方式，现场设置泥浆池，并形成规格为宽30cm、深40cm的泥浆槽；为全面确保泥浆质量在沉淀池中增设过滤网。钻进初期将速度维持在较低水平，持续向孔中注清水，依据土质情况灵活调整钻进工艺。（4）终孔。以设计孔底标高为基本参考，若实际钻孔深度比该值略大则满足终孔条件。检孔器呈圆柱形，以钢筋为原材料经焊接而得，该装置长度以孔径的4~6倍较为适宜，应保证直径＞孔径。（5）清孔。选择的是换浆清孔的方式，暂停进尺，调整钻头的位置使其与孔底约20cm的间距，在该处维持空钻状态，此时不中断泥浆循环，向其中掺入适量泥浆（比重1.05~1.2），在其作用下置换内部不良泥浆（含较多的浮渣），经检测若沉渣厚度达到设计标准即可结束清孔作业。
3.2旋挖钻施工方法
此处与循环钻流程大体一致，即全站仪测量放样，确定区域内各桩的具体位置，汇总放样资料后交给监理工程师，若通过检验则可以正式引设护桩，将木桩置于桩基的四周。（1）设置护筒。以桩位点为依据在桩顶区域设置护筒，在钻头直径的基础上适当扩大100mm，作为护筒的内径。设置护筒时应确保其具有稳定性，达到倾斜度偏差≤1%的要求。为顺利完成护筒埋设作业选择旋挖钻机静压法。护筒要有效置入黏土中，此部分深度至少达1m，超出地面部分约20~30cm。（2）钻机就位。选择钻挖钻机，基本配置要求为底盘处有自动整平装置，设置有高精度仪表，以便给操作室人员提供信息参考。以桩位中心十字线为依据，灵活调整钻头的位置，在二者相对齐并且相关施工数据都与要求相符后方可锁定，此后不允许做任何的调整。（3）钻进。制备泥浆并进入到正式钻进环节，要求单次进尺为60cm，初期应慢速旋挖，尤为关键的是孔口5~8m段的施工作业，此过程中应加强对垂直度的控制，分析控制盘所呈现的施工信息，从而掌握实际情况。钻杆、钻具两部分具有较大的自重，对主卷扬机钢丝绳提出较高的要求，其至少承担二者总和的20%，否则将产生明显的孔位偏差。（4）泥浆配制。选择原土造浆的方式，在搅拌机的作用下给予充分的搅拌，以确保泥浆的均匀性，满足要求后再泵送入孔，全程钻机都要维持匀速的状态，在顺利钻进的同时可提高泥浆护壁质量。钻进时的进尺速度控制尤为关键，并根据孔内泥浆情况灵活调整，维持液面高度的稳定性。泥浆制备应注重如下两点：一是合理控制指标，通常而言其比重为1.05~1.2，黏度17~20s，砂率＜4%；二是调整好补浆速度，选择的是泵送补浆的方式，基本目标是确保液面能够维持在护筒面上方，否则易发生塌孔[1]。（5）清孔。按上述方法钻进施工到达指定深度后，要求钻斗维持在原位不发生变化，并在该处旋转数圈，目的在于收集孔底虚土，后续起钻过程中依然要持续清理虚土。
3.3钢筋笼的制作与绑扎
进场的钢筋要经过质量检验，若所有指标都满足设计要求还需将其表面清理干净，以免出现油漆、锈迹等杂物，在此基础上才可投入使用。主筋规格有两种，φ22mm的选择焊接连接方式；针对所有φ25mm的主筋，均对其采取直螺纹套筒连接措施。（1）螺纹套筒连接时，应滚压接头处，调整好从钢筋丝头的位置，其在套筒中间区域必须达到相互顶紧的状态，施工中使用到力矩扳手，为确保整体效果要求其精度为±5%。不同钢筋直径下所对应的拧紧力矩存在差异。（2）若主筋制作选择焊接的方式，则要选用J502焊条。以钢筋直径d为基本依据，应满足单面焊L≥10d，双面焊L≥5d的要求。焊接地线的设置较为关键，其必须与钢筋有效搭接，否则易出现起弧并烧伤钢筋的情况，所有的焊缝都要满足饱满、密实的要求。桩基加强筋的设置可起到增强整体稳定性的效果，将其设置在柱筋内壁，根据实际情况灵活调整各道加强筋的间距，若设有螺旋箍筋则为2m，若无则需要加密至1.5m，产生的搭接区域选择双面焊的方式，要求其焊缝长度＞5d，优先完成加强筋焊接作业，在此基础上安排主筋焊接。钢筋笼制作。依次完成单根主筋的连接，在此基础上再辊制钢筋笼。确定各钢筋接头，分别对其使用红油漆标记，为后续安装提供依据以免出现错位现象。
3.4混凝土灌注
根据本工程实际情况，混凝土灌注时需按以下工序施工：（1）严格按照水下混凝土施工配合比拌和混凝土，浇筑前检查其易性和坍落度，坍落度应在18~22cm之间，如不符合要求进行二次拌和，二次拌和仍不符合要求时不得使用[2]。（2）首批混凝土拌和物下落后，混凝土尽量做到快速、连续灌注。灌注过程中保持孔内水头。此外为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距离钢筋骨架底面1m左右时降低混凝土灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上时恢复正常灌注速度。（3）灌注过程中经常检测孔内混凝土位置，计算导管埋置深度，导管埋深控制在2~6m。在提升导管的过程中防止导管提升过猛，管底提离混凝土面或埋入过浅，而使导管内进水或造成断桩夹泥；另一方面也防止导管埋入过深，造成管内的混凝土压不出或导管为混凝土凝结，导致终止浇灌而成断桩。（4）灌注的桩顶标高比设计高出0.5~0.8m，以保证混凝土浇筑强度。多余部分的混凝土接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。混凝土灌注结束时核对混凝土实际灌入数量，与所测混凝土的灌注高度是否正确。而在灌注过程中应对孔口及泥浆槽周围进行加高和深挖防止砼灌注时泥浆砰然溢出（特别是灌注首盘料时）污染河道。
4结语
综上所述，钻孔灌注桩技术是解决地基承载力不足的重要方式，其在道路桥梁工程中具有较好的应用效果。但从工程实践来看，钻孔灌注桩技术的应用难度较大，其工序较多且易受到各类因素的干扰，依然是公路桥梁建设领域的难点。
参考文献
[1]杨光华.公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术分析[J].交通世界，2019（Z1）：162-163.
[2]王元良.道路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].居业，2019（11）：113，115.
作者:郭云风 单位:中交二公局第三工程有限公司
