客运专线桥梁砂砾层钻孔灌注桩施工工艺

王浩

(河南省机电设备招标股份有限公司，河南 郑州 450003)

在桥梁的常见结构体系中，有一种基础形式-钻孔桩得到了广泛应用，因其具备适应性强、成本适中、施工简洁等特点。但又由于钻孔灌注桩属于隐蔽工程，影响其施工质量的因素较多，因此，其施工工艺及具体实施过程对以后的施工及建筑质量有着决定性的影响。

下面就从钻孔灌注桩的施工准备、钻孔技术、钢筋笼的制作运输和吊装就位、灌注水下混凝土、检桩等方面具体介绍一下其施工工艺。

1 施工准备

钻孔前的施工准备工作主要包括:场地平整，施工便道铺设，用水、用电设施的配置，护筒的制作和埋设，钻孔架的制作，钻孔机械的准备，泥浆的制备和孔桩位置放样等。

2 钻孔技术

2.1 钻机就位检查

钻机就位前，应检查钻孔前的上述各项准备工作;钻机就位后，应固定平稳，不能发生移动和较大沉降，且须核对孔桩位置。

2.2 钻孔开始，连续钻进

钻孔须连续作业，并记录钻进过程中的施工情况，定期抽检钻孔泥浆指标，不满足要求的，应及时改正，并注意补充新拌泥浆。

2.3 捞取渣样，核对地质情况

钻进施工过程中，每进一定尺寸后须检查竖直度和钻孔直径，关注地层变化，在地层有变化时应捞取渣样，判明地质情况后进行记录并与地质剖面图核对。根据地层实际变化情况采用合适的钻进方式，以确保成孔质量。

2.4 成孔检测及清孔

当钻至设计深度后，需进行成孔检测。成孔检测按设计要求进行，成孔中心位置、深度、直径、倾斜度、钻孔底标高等应满足设计要求;成孔检测合格后方可进行清孔。

3 钢筋笼的制作、运输和吊装就位

3.1 钢筋笼的制作和存放

钢筋笼骨架在制作场内分节制作，采用胎具成型法。钢筋骨架保护层采用绑扎混凝土预制块的方法设置，要求每平方米不少于4个。钢筋骨架的临时存放场地必须保证干燥、平整。存放时，可在适当位置垫上木方，以免受潮或沾上泥土。每组骨架的各节段须编号排放，并进行标识，便于外运时按顺序装车。

3.2 钢筋笼的运输

钢筋笼制作好后，用平车运至各桩位，运输前骨架要固定牢稳，运输过程中要平稳地运行，装卸钢筋笼时，不得抛掷，以防钢筋笼变形。必要时，焊接钢筋支撑进行加固处理。

3.3 钢筋笼吊装就位

钢筋骨架运到现场后，安装时可采用汽车吊，为了保证骨架吊装时不变形，可采用两点吊，钢筋骨架吊起后须检查其是否顺直。

骨架入孔时应慢慢下放，严禁摆动以免碰撞孔壁。将骨架在护筒口处临时支撑后，方可起吊第二节骨架，当上下两节骨架位于同一竖直线上时进行焊接，如此重复，进行第三节、第四节骨架的吊装焊接，直至所有骨架安装完毕。

在进行骨架最上端定位时，须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，并反复核对无误后再焊接定位。随后在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢或槽钢，将整个定位骨架支托于护筒周围设置的枕木上，牢固定位，以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。

4 混凝土的运输和灌注

4.1 混凝土的运输

混凝土在运输过程中应尽量缩短距离和时间，防止混凝土产生离析。灌注前混凝土坍落度的损失不得超过2cm(与出罐时相比)。混凝土运输采用专用混凝土运输车，混凝土在搅拌站拌制完成，从搅拌站发车，经贯通施工便道运送至施工现场，每根桩灌注混凝土时必须保证混凝土运输车的数量，每辆混凝土运输车出场时间间隔不超过30分钟。灌注施工前，应安排专人一方面盯在混凝土搅拌站协调混凝土供应事宜，另一方面提前察看混凝土运输车行走路线，疏导交通，保证运输道路畅通。

4.2 直升导管法灌注混凝土

水下混凝土工程施工采用直升导管法。灌注导管采用φ300mm的快速卡口垂直提升导管。每节长2.65m，底节长4m，配以0.5m及1m调整管节，漏斗下用1m导管，管节间用带有胶垫的法兰盘联结。导管使用前组装编号，导管组装后轴线偏差，不宜超过钻孔深度0.5%并不大于10cm，

导管长度由孔深及工作平台高度决定。漏斗底距钻孔上口，大于一节中间导管长度。导管接头采用螺旋丝扣连接，并设防松装置;导管内过球应畅通。

导管配置完成后，可在其外壁上用明显标记逐节编号并标明长度，且须配备总数20%～30%的备用导管。

吊放导管时，应使其位置尽量靠近孔的中心，轴线顺直，平稳下放，防止卡挂钢筋骨架和碰撞孔壁。吊挂和升降导管，可用钻机的起吊设备或汽车吊，须保证导管升降高度准确且位于孔位中心，在浇筑混凝土前，须进行导管的升降试验。

4.3 首批混凝土灌注

首批混凝土灌注量较大，其需用量通过计算确定，要满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不得小于1m并不大于3m，因此需在漏斗口下设置严密可靠的栓、阀，以贮存混凝土拌合物，待漏斗和储料斗内储量够了，才开启栓、阀，使首批混凝土在很短的间内一次降落到导管底。栓、阀还可在开始灌注时防止水(泥浆)与混凝土接触。

4.4 混凝土连续灌注

混凝土由搅拌站集中生产供应，混凝土搅拌运输汽车运输至桩位处，直接灌注，汽车起重机配合灌注。浇注混凝土前，应再次量测孔深和沉渣厚度，要求沉渣厚度小于10cm，若沉渣厚度大于10cm。则可采用水封导管或换浆法进行二次清孔，二次清孔完成后，应立即灌注水下混凝土。

钻孔应经过成孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。安装导管时，导管下口离孔底25～40cm，上口与储料斗相连。导管在使用前先进行试拼并做闭水压试验。导管随灌注随提升，防止断桩和短桩，并作好施工记录。

将首批混凝土灌入孔底后，应立即探测孔内混凝土面高度，计算导管内埋深，符合要求，方可继续灌注。

混凝土灌注过程中，须徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压，破坏管节间的橡胶圈，从而导致导管漏水。

为防止堵管，在向导管内倾注混凝土时不宜正对管口中心，且不得过猛;在浇筑过程中，可采用安全电压的工作灯检查导管是否漏水及其它情况。

开始灌注时，当孔内混凝土埋至钢筋骨架5m左右以后，应将适当提升导管高度，缩小导管埋置深度，同时增加钢筋骨架在导管口以下的埋置深度。

当混凝土浇筑面接近设计高程时，要缓慢提升导管，并用取样盒等容器直接取样确定孔内混凝土的顶面位置，须确保混凝土顶面浇筑至桩顶设计标高1m以上。

水下混凝土浇筑须连续进行，中途不得停顿，并应尽量缩短其它工作的间断时间，每个孔桩的浇筑时间不宜太长，在2小时内完成浇筑最佳，浇筑完毕后，位于地面以下及桩顶以下的孔口护筒应在混凝土初凝前提出。

4.5 灌注混凝土表面测深和导管埋深控制

4.5.1 测深

灌注水下混凝土时，应探测孔深和已灌注的混凝土面高度，以控制桩顶高度、埋导管深度等。如探测不准确，将造成提漏导管、埋管过深等而发生夹层断桩、短桩或导管拔不出等事故。

4.5.2 导管埋深控制

灌注混凝土时，导管的首灌埋深应控制在2m左右，首灌完毕后，导管埋深一般宜控制在2m～6m范围之内。大于6m以上时，易发生埋管事故。因此控制导管埋深，直接影响成桩质量，所以在水下混凝土灌注过程中，要经常准确探测孔内混凝土面的标高，及时调整埋管深度，防止导管埋深过小，出现断桩事故。用测深锤测孔时，采用三点测法，防止误测。

在灌注作业将要结束时，由于导管内混凝土高度减小，压力降低，而导管外的泥浆稠度增加，比重增大。若孔内混凝土顶面上升困难，可在孔内加水稀释泥浆，使浇注工作顺利进行，泥浆引流至适当泥浆沉淀池进行处理，以防止污染。为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上增加至少1.0m桩头。

5 检桩

当一个承台内所有桩基打完后，最后一根桩的自然养护时间到达规定要求后，即可进行基坑开挖，并对所有桩头进行处理，然后请第三方检测进行检桩。

6 结语

在桥梁工程施工过程中，水下混凝土钻孔灌注桩是一种比较常见的基础形式，但在其施工过程中也有很多问题值得我们注意和学习。因此，加强和提高桥梁钻孔灌注桩施工工艺是确保桥梁建设和发展的有效途径。总之，在桥梁钻孔桩施工中，技术合理、工艺得当，层层把控才能建成高品质的工程。

［1］赵秀.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工工艺.《科技情报开发与经济》(2006年第16卷第15期第295-296页)

［2］赵丽.桥梁钻孔灌注桩的施工工艺及质量控制措施.《黑龙江交通科技》(2006年第5期第57-58页)

［3］客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设(2005)160号

［4］新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定(上、下)铁建设［2007］47号