浅谈钻孔灌桩柱在桥梁施工中的应用

■肖志异 ■湖南路桥建设集团公司，湖南 长沙 410004

1 钻孔灌注桩技术特征分析

通常情况下，按照钻孔灌注桩的成桩工艺不同，钻孔灌注桩又可以分为非挤土桩以及部分挤土桩两种工艺技术类型，其中非挤土桩钻孔灌注桩施工技术又包括干作业法钻孔灌注桩施工技术以及泥浆护壁法钻孔灌注桩技术、套管护壁法钻孔灌注桩技术。

不同类型的钻孔灌注桩技术在实际施工所具备的施工特征也存在着不同，以钻孔灌注桩技术中的大直径钻孔灌注桩技术为例，在施工建设应用中，大直径钻孔灌注桩通常能够对于较大的竖向荷载以及横向荷载作用进行承担。因此，在工程基础施工应用中具有较高的结构抗震能力，在坡地或者是堤岸工程施工中，还具有抗滑桩与支护桩作用，也具有较为突出的施工应用特征和优势。

2 钻孔灌桩柱在桥梁施工中的应用技术要点

2.1 工程概况

太平特大桥位于虎门镇渔政码头北西侧，横跨太平水道，为剥蚀性低丘陵，地形起伏较大，最大绝对标高为43.08m，最低为－0.9m，最大相对高差约为45m，山体自然坡角约为30～45°，局部为人工开挖而形成陡坎，山坡植被茂盛。桥址区以大角度横跨横沥－虎门断裂(F5)，在桥址范围内，F5断裂走向N45～55°E，倾向东南，倾角70°，上覆土层厚20～30m，破碎带范围K46+200～K46+750。

太平特大桥主桥水中钻孔灌注桩包括左幅7号墩～10号墩，右幅6号墩～9号墩的桩基础，其中左幅8～9号墩、右幅7～8号墩为主墩，共有4×22根Φ200cm钻孔灌注桩，桩长:左8#墩80.5米;左9#墩83米;右7#墩93.5 米;右8 号墩87 米;左幅7、10 号墩，右幅6、9 号墩为边墩，共有4×6根Φ200cm钻孔灌注桩，桩长暂定为80m。

2.2 施工工艺技术

2.2.1 埋设护筒

进行护筒的埋设除了对位置的固定外，还起到了对地面水的隔离作用，并可以形成一定高度的钻机内水头，对钻孔过程中孔内静水压力予以提高，从而令孔壁更加稳固，能够有效的防止坍孔现象的发生，保证灌注浆高程。

本工程采用δ12mm普通A3钢板卷制护筒，护筒深度以穿过淤泥、淤泥质土、粉细砂、粗砂等地质层，进入全风化为准，钢护筒平均埋深为34m左右，护筒平均长度约为40m。本桥所在的太平水道几乎没有流速，且覆盖层为比较匀质的淤泥和砂层，护筒可以很精准的下放到位，故护筒直径采用D224cm。

2.2.2 制备泥浆

太平特大桥桩基成孔全过程使用淡水泥浆。钻孔灌注桩新拌泥浆配合比见下，正式施工时结合桥位处具体的地质条件和钻进施工的实际情况以及泥浆各项指标的实测结果，可适当调整泥浆的基本配合比。泥浆现场检测项目包括稳定性检验、泥皮形成性检验，泥浆流动性检验，泥浆比重检验等。

水解聚丙烯酰胺:70(水):1(聚丙烯酰胺)(注:质量比)

PHP泥浆 水:膨润土:纯碱:水解的聚丙烯酰胺

1000kg:60kg:1.8kg:2.1kg

新制备的PHP泥浆的主要性能参数为:

粘度20 ～24s，比重1.03 ～1.08，PH 值8 ～10，含沙率≤0.5%。

2.2.3 钻孔

本工程采用3000型钻机实施主墩基础钻孔灌注桩钻孔施工。钻孔灌注桩因其施工情况的特殊性，钻孔时可能遇到的不定因素较多，因此开钻前应进行试钻，总结经验，对影响钻孔的地质层进行分析，并根据试桩报告制定详细可行的基桩施工作业指导书。继而开启电机，钻头下放，并开始关注泥浆，同时循序渐进的钻入，当完成首届钻杆的钻入后应当马上停机，安装第二节钻杆，重复上述过程，直到钻进深度达到设计要求。开始作业后，控制速度和钻压，采用“低压慢进”措施，待钻至护筒底下1m后，再以正常速度钻进。在钻孔过程中，根据地质资料不同情况，选择合适的钻头、钻压、钻速和泥浆指标等参数，在土层变化处捞取碴样，以判别土层，并记录在表中，与设计地层核对。

2.2.4 筋笼制作及安放

(1)钢筋笼制作

①钢筋笼制作时首先从底节开始，按设计位置先固定加强环筋，然后逐一放置已制作好的纵向主钢筋，要求该主钢筋必须是经镦粗，套丝后检验合格的钢筋。

②先将加长扩口型套筒全部拧入主筋内，使主筋与套筒扩口处平齐。

③用普通管钳板手转动套筒，把上节与下节钢筋笼的主筋连接起来。连接时，主筋不留间隙，然后将上节下端之加长型套筒用板手旋入下节。

④钢筋笼的匹配预制是采用在胎模上进行。制作步骤和方法是先在弓形胎模上摆上纵筋，然后按图纸位置焊每道加劲(强)箍，并每隔约4m一道“米”字撑，要求加劲箍在钢筋笼轴线的垂直面内，当纵向主筋定位焊于加劲箍上后，可缠绕箍筋。

⑤当在胎模上做好整根桩长的各节钢筋笼并已焊好检测管(注意下端封口)后，拧开连接套筒，将从下至上的各节钢筋笼，分别挂牌表示桩别和节次后吊移至栈桥下游钢平台上堆码待用。

(2)钢筋笼安放

钢筋笼起吊，采用汽车吊大小钩共同起吊，将钢筋笼吊立竖直后，拆去下端小钩汽车吊吊绳，吊第一节(底节)钢筋笼到需要安装的孔内下放，适时割去笼内“米”字撑，当放至上端接头位置处时，将钢筋笼临时固定于平台上松去吊点。

用吊点依次吊起相邻的上一节钢筋笼，与临时固定平台上的钢筋笼对接，对接时，应先对正有标记的一根主筋，然后调整其余主筋对正，指挥龙门架吊点缓缓下降钢筋笼，将最先接触的几根主筋先对顶拧紧，然后逐一拧紧所有主筋套筒。

焊接或对接好声测管的外套筒(长80mm)，点焊好外箍筋，经监理工程师检查合格后，即可用汽车吊配合松去临时固定设施，再下放钢筋笼(适时割去内侧“米”字撑)。当下端接头位置位于平台顶面以上一定高度时，临时固定钢筋笼，吊安连接临近的上节钢筋笼后再下放，如此循环至钢筋笼全部接毕下沉到位。

2.2.5 清孔

钻孔到位后采用孔壁回声仪进行基孔的孔深、孔径和垂直度等的检测，经监理工程师验收合格签认后，开始进行首次清孔。首次清孔采用钻机气举法自行换浆清孔，清孔时将钻具提离孔底10cm左右，缓慢回转钻具，以确保将孔底沉渣清除干净，用新拌泥浆置换孔内高浓度泥浆，使孔内泥浆比重、粘度、含砂率等指标满足灌注水下混凝土需要。经监理工程师验收认可后，可提钻检孔，进入下一工序施工。

2.2.6 桩基砼浇筑中应注意的问题

(1)连续性

钢筋笼安放完成，二次清孔结束后应及时灌注水下混凝土，中间间隔时间不可太长。砼浇注开始后，应紧凑地、连续地进行，一气呵成，严禁中途停工。

(2)砼质量

各相关部门务必要加强商品砼搅拌站的管理，定期校验砼搅拌站的计量系统，严格控制搅拌时间。试验和材料部门在每次浇注混凝土之前对砂、石、水泥、外加剂等原材料的质量和数量进行检验，确保砼质量满足设计要求和保持砼的供应通畅。砼必须有良好的和易性，现场坍落度控制在18～22cm，初凝时间大于15h。砼供应能力在72m3/h左右。雨后灌注水下砼时，应实测粗细集料含水率，并根据测试结果及时调整砼配合比，确保砼拌和质量满足要求。

(3)砼下落

在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的O型密封圈，而使导管漏水。同时要防止砼从导管外掉入孔底，使泥浆变稠凝结，导致测深不准确。

［1］张晖，张旭.浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治［J］.中国科技信息，2010(2).

［2］魏以忠.钻孔灌注桩的施工管理和质量控制［J］.建筑设计管理，2010(1).