桥梁钻孔桩施工技术探讨

李俊美

摘要：本文介绍了桥梁钻孔桩的钻孔、清孔、钢筋笼安放、混凝土浇筑、桩基检测等施工工艺方法。

关键词：钻孔;钢筋笼;浇筑;清孔;桩基检测

一、施工准备

钻孔前首先对所施工场地进行整平，软弱地基土要进行换填夯实后方可进行钻机就位。桥墩四周要人工开挖30*30cm排水沟。钻孔前要将泥浆池及泥浆循环系统施作完毕以防环境污染。

二、施工要求

钻孔前要精确测量桩位中心线及护桩坐标，报请监理工程师核查无误后并经现场技术人员同意后方可开钻。钻孔过程中要随时记录所钻地层地质特性，遇到与设计不符立即上报现场技术人员或主管人员以便及时解决、处理、上报。钻孔操作人员要严格按照冲击钻操作规程进行操作，并要时刻注意钢丝绳质量状况，如有问题及时更换钢丝绳。施工进行两班制时要有交接班记录并对所交接内容记录完整。

三、施工步骤

1.钻孔

1.1 群（排）桩钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。

1.2 钻孔前，先埋置导向护筒，灌入护壁泥浆。护筒采用6～8cm钢板卷制，其直径比桩径大20～40cm。在砂性土和流塑淤泥质粘土中钻进时护筒长度根据其埋深和厚度适当增加，对洞高较大且无充填或填充薄弱的溶洞，采用套筒跟进的方法，确保无塌孔现象。

1.3 泥浆尽量采用原土造浆，如原土达不到造浆要求的（根据试验室出具的泥浆护壁指标），则要添加优质膨润土制备泥浆，以达到泥浆所要求技术指标。

1.4 开始钻进时，以泥浆正循环方式开孔，钻至护筒底时，采用反循环方式钻进。钻进时在覆盖土层中用回转钻进，进入岩层后改用冲击反循环钻进，以加快钻进速度。

1.5 钻进过程中随时捞取钻渣，判断地层并检验泥浆指标，根据地层变化情况，采用不同钻速、钻压，适时调整泥浆性能，并始终保持孔内液面高于孔外水位1.5～2.0m，加强护壁，保持孔壁稳定。

2.清孔

2.1 当钻孔深度达到设计要求时，应立即用超声波桩孔检测仪（K-400型侧壁仪）对孔深、孔径、孔形和孔底沉渣量进行检查，确认满足设计要求后，报请监理工程师批准，监理工程师认可后，立即进行清孔。清孔利用泥浆分离器清孔，在清孔的同时，将附着于护筒壁的泥浆清洗干净。清孔应达到以下标准：孔内排出或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒，泥浆比重≯1.1，含砂率<2%，粘度17～20s;浇筑水下混凝土前柱桩（或主墩）孔底沉渣厚度≯5cm、摩擦桩≯10cm。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。

2.2 钢筋笼和导管安放完毕后、浇筑水下混凝土前，检测桩底沉渣厚度。若沉渣超标，要立即进行第二次清孔，第二次清孔利用导管安装风管，气举反循环法清孔。

2.3 当地层富含粉砂类土，终孔后粉砂、粉细砂快速沉淀，给清孔带来困难，为降低孔底沉淤采取以下措施：

①采用双泥浆泵并联供应泥浆，增大泵量，提高泥浆循环速度，增强泥浆携带钻渣的能力。②用优质膨润土和化学外加剂提高泥浆粘度，以减缓砂粒沉淀速度。③严格控制钻杆接头的密封性，确保泥浆能全部从孔底返回。④及时排除废弃泥浆，勤捞沉淀池中的沉渣，不断补充优质泥浆。⑤当钻进砂层时及时开启泥浆分离器，降低含砂率。⑥加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间。⑦二次清孔完成后，立即浇筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。

3.钢筋笼加工与吊放

3.1 钢筋笼加工采用长线法施工。钢筋笼分节加工制作，长度大于15m的桩基本节长按15m制作，最后一节为调整节。将每根桩的钢筋笼按设计长度分节并编号，保证相邻节段可在胎架上对应配对绑扎。声测管的安装，除在底节钢筋笼安装时焊接在钢筋笼上外，其余各节均预先绑扎在钢筋笼内。

3.2 钢筋笼吊装时配备专用托架，平板车运至现场，在孔口利用汽车吊吊放。下放前检查钢筋笼垂直度，确保上、下节钢筋笼对接时中心线保持一致，主筋对位后使用钢筋对焊机按照设计要求搭接长度焊接。钢筋笼安装就位后立即将钢筋笼中四根加长主筋与钢护筒顶部焊接固定，防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架上浮。

4.水下砼浇筑

4.1 浇筑水下混凝土必须做好充分的准备工作，配置足够备用应急设备和材料，确保浇筑水下混凝土时间≯8小时，必要时在混凝土内掺入缓凝剂以确保工程质量。

4.2 导管采用专用的卡口式导管，导管内径30cm，分节长3m，最下节长6m。导管制作要坚固、内壁光滑、顺直、无局部凹凸。各节导管内径大小一致，偏差≯±2mm。下放过程中应保持导管位置居中，轴线顺直，逐步沉放，防止卡挂钢筋笼和碰撞孔壁。浇筑首盘混凝土时，导管底部至孔底距离控制在35～40cm。

4.3 浇筑水下混凝土之前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如沉渣厚度大于5cm（柱桩或主墩）或10cm（摩擦桩）时，必须对孔内进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度符合规定要求。浇筑前，先射水或压气3～5min，将孔底沉渣冲翻搅动。采用砍球法浇筑水下混凝土，首盘混凝土需用量由计算确定，保证首批混凝土浇筑后导管埋入混凝土中的深度≮1m，并能填充导管底部间隙。在整个砼浇筑时间内，导管口应埋入先前浇筑的混凝土内至少1.5m，防止泥浆冲入管内，但不得大于5m。完成首批封底混凝土后，6m3储料斗换成2m3储料斗，采用砼输送车直接浇筑砼，以加快水下砼的浇筑速度。

四、桩身质量检测

钻孔桩正式开工前先进行试桩，验证钻孔桩设计承载力，优化钻孔桩设计长度，选择合适的成孔工艺，指导管段内施工，确保桥梁钻孔桩的施工质量。钻孔桩除进行静载试桩外，还要按下述要求进行桩身质量检测：

①所有钻孔桩身混凝土质量均作无损低应变检测;②地质条件较差、桩长超过50m的钻孔桩均要进行超声波检测;③每根钻孔桩混凝土强度试件不少于五组;④对质量有问题的桩，钻取桩身混凝土鉴定检验;⑤柱桩桩底沉渣厚度，按柱桩总数的3～5%钻孔取芯檢验;⑥钻孔到达设计高程后，复核地质情况和桩孔位置

五、施工注意事项

钻孔应连续进行，当遇到特殊情况需停钻时，提出钻头，补足孔内泥浆，始终保持孔内规定的水位和泥浆的相对密度、粘度。在粘土层中钻进时应采用改造过的钻头，钻头上设射水管，通过高压射水等措施，及时清除糊钻的粘土，同时要控制钻进速度，加强观察，防止因糊钻而扭断钻杆。护筒的埋设深度，应确保穿透淤泥质软土层，并做好护筒底部密封。现场钻孔操作人员，要仔细检测泥浆比重及粘度，尤其是含砂率的检测，不同地层必须按要求进行相应调整。控制钢筋笼安装垂直度，安放钢筋笼时，需对准钻孔中心竖直插入，严禁触及孔壁。紧密衔接各道工序，尽量缩短工序间隔。当出现灾害性天气无法施工时，需提起钻头，调整泥浆比重，孔内灌满泥浆。对存在溶洞的桩孔，应先探明溶洞的大小、规模及溶洞内填充物情况，对溶洞进行处理后再钻进。