关于桥梁工程中钻孔灌注桩基础施工技术的探讨

■徐 涛 ■中铁大桥局第九工程有限公司，广东 中山 528400

在桥梁基础选型过程中，由于桩基础占据着至关重要的作用可以确保桥梁上部结构的安全性，并可以很大程度上确保上部结构的稳定。研究发现，由于钻孔桩施工适应性较强，可以应用在地质水文较复杂的区域中，且施工安全和质量标准得到了保证。因此，当前的桥梁桩基础施工过程中，钻孔灌注桩的施工技术被广泛使用。

1 桥梁桩基施工时桩型选用原则

根据施工经验可知，在桥梁桩基础的选择过程中，需要考虑以下几点:第一，根据桥梁桥位所处地的地质条件、土壤性质、位置深度和土壤轴承混合层深度，以选取最恰当的类型的桩基础;第二，根据桥梁上部结构的承载力以及桥梁的安全等级，交通负荷承载的重量，负载桥梁结构桩基础的初步估计，并根据不同类型的桩基础的承载力选取最适宜的桩类型;第三，根据桥梁基础施工期间，综合桥梁当地的基本环境等，在桥梁施工时间较合适的前提下，适合选择机械挖孔桩。

2 桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术的原理

钻孔灌注桩主要是利用机械设备在基础准确位置钻取设计规定的深度、尺寸的桩孔，在抽取完桩孔内的钻渣后，及时在孔内放置钢筋笼，然后下置导管进行浇筑混凝土，最后养护一定时间后形成具有一定强度的桩。在灌注混凝土过程中，需要注意导管的埋置深度，且需要严格控制导管的提升速度，以确保灌注混凝土过程中出现局部夹渣，出现断桩现象。

3 钻孔灌注桩的施工工艺流程

3.1 钻孔灌注桩施工准备工作

(1)要对周围的环境做好充分的调查，减少施工中的影响因素，还要对施工中用到的机械设备的施工性能做严格的检查，确保钻孔灌注桩施工的顺利开展。

(2)平整场地。施工前需要先清除桩基位置的杂草和软基，换填优质填料并压实，确保施工机具顺利进出，能保证钻机在施工中平稳以确保钻孔达到设计要求。

3.2 桩机就位

在平整的场地上用全站仪进行准确的定位。钻机在安装时，要确保其水平、稳固，使用水平尺、定位测锤校准桩机的水平性，并在机底用枕木垫平，使冲击锤准确对准桩位，确保成孔位置准确。

3.3 护筒埋设

在钻孔灌注桩钻孔施工过程中，一般选取钢护筒。而埋设护筒是非常重要的一个环节，其可以起到导向、定位的作用，护筒内径比桩径大约200～400mm，且其高度超出地面0.3m，或水面1.0～2.0m，护筒的埋设深度需要根据设计要求以及桩径、地质水文等情况确定。若是有冲刷的河床需要埋设深度约沉入冲刷线以下1.0～1.5m。在埋设护筒时，需要经过技术人员的检查后，方可进行埋设护筒操作，在护筒定位好后，将护筒外壁与基坑之间的空隙，采用粘土进行回填，再次检查护筒埋设的位置，从而确保了埋设的准确到位。

3.4 钻孔

钻机开钻前，需要对钻机的平稳度进行再次复验，不得产生位移和沉陷，以及主要机具设备的检查和维修，全面检查钻机的各运转部位是否灵活可靠，润滑油是否充足，并经现场管理人员检查无误后签字记录，这样可以避免开钻前产生位移或沉陷，有效的确保了孔位准确无误。

在钻孔作业中，冲击锤的钢丝绳与护筒中线位置偏差应不大于5cm，在升降冲击锤时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。在冲进过程中，每进尺2m，需要检查钻机的垂直度。同时，钻孔作业要连续进行，并同步做钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆性能进行检测，不符合规范要求时，需要及时补充新拌的泥浆，在整个钻孔施工过程中确保水头始终保持在高于护筒低口50cm以上，这样不仅可以有效的防止孔壁塌孔，而且确保了成孔质量与成孔速度。若在钻孔作业过程中出现斜孔、塌孔和护筒周围冒浆失稳等情况时，应立即停止施工，采取相应措施后方可继续施工。

3.5 成孔、清孔及吊装钢筋笼

成孔与清孔是准备阶段的关键工作。

(1)在桩孔钻至桩的设计标高以后，停止钻孔，随后应对钻孔的深度、直径及桩位位置等基本参数，进行仔细的检查验收，桩孔合格后，再进行清孔工作。

(2)在清孔的操作中，一般采用换浆清孔法。在确认终孔后，停止钻机的继续钻进操作，改用小冲程(30cm－50cm)将孔底的沉渣搅起，开始第一次清孔，待孔底沉渣清完后适当的提高钻击锤，使钻击锤脱离孔底10cm－20cm的距离，并在过程中保持泥浆正循环，以一般的速度将相对较纯的泥浆缓缓压入，把原来孔内泥浆换出。然后报检进行检查验收，合格后才能进行吊装钢筋笼和浇筑混凝土。

(3)桩基确认终孔后，进行第一次清孔，在灌注混凝土前，进行第二次清孔，确保孔内的泥浆比重1.03－1.1;含沙率不得大于2%，黏度17－22s。

(4)钢筋笼制作完成后，需要放置在平整、干燥的场地上;存放过程中要注意防雨、防潮。在吊放钢筋笼时，每下放一节钢筋笼后用十字拉线法确定其是否处于中心位置，下放完毕后需要重点检查其中心位置的偏差，若不符合设计规范要求需要及时进行调整。

3.6 灌注混凝土

灌注工作连续进行，采用垂直导管法灌注水下混凝土，导管选用壁厚不小于3mm，直径宜为20～30cm，节长需根据桩基长度选取适宜长度的导管，一般标准节为2.5m，底节不短于4m。导管连接采用法兰盘接头宜加锥形活套。在导管拼装准备好后，需要对导管进行试压，试压的压力宜为孔底静水压力的1.5倍。

在灌注混凝土时，导管埋入混凝土深度取决于灌注方量、速度和混凝土性能，埋入深度约为2～6m，灌注混凝土作业需要连续进行，不可中断。此外灌注标高应高出桩顶设计高程0.5～1.0m，以确保桩头的浇筑质量。在拔除最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。

4 钻孔灌注桩施工技术要点

确定桩位及孔深。首先要确定桩的位置，根据施工图纸，在地面上准确的标出需要钻孔的位置，并利用轴线做出可以控制钻孔位置的中心线，保证桩位误差小于5cm，确保桩位满足设计标准以及设计规范，同时还需要测定桩位处的地面标高，从而确定桩头位置及停灰的具体深度。

5 结束语

总之，在桥梁钻孔灌注桩施工过程中，施工现场必须先进行全面的勘察分析，确保桩基施工中顺利开展，且需要按照规范严格施工操作，加强对钻孔灌注桩施工技术的研究，并提高混凝土浇筑施工质量，避免出现断桩、缩径、斜桩等问题。

［1］薛银山.市政桥梁工程结构性通病及处置措施研究［J］.科技信息.2013(22).

［2］朱洪英.冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及病害的处理［J］.鲁粤辽路桥技术论坛2008(06).

［3］梁波.市政桥梁施工质量预防措施与处理探讨［J］.黑龙江科技信息.2013(22).

［4］郭嵩、李斌.冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及病害的处理［J］.商品与质量·建筑与发展.2014(5).