浅析道路桥梁工程桩基施工技术

张伟生　卢崇阳

摘 要：本文结合实际工作经验，对路桥桩基施工技术进行了探讨分析。

关键词：道路桥梁工程；桩基施工；探讨

桩基是桥梁的基础结构， 其质量的好坏在很大程度上决定着桥梁承载力的大小及使用年限。因此，在施工过程中一旦发现桩基问题，应及时采取相应措施，以确保公路桥梁桩基的质量。

1 钻孔前的准备工作

1.1 平整场地。施工开始前需进行换填软土、夯打密实、平整场地、清除杂物。平整好场地，以便安放钻架。

1.2 钢护筒的制作及埋设。护筒制作要求坚固耐用、不易变形、不漏水。护筒长度应根据施工技术规范要求，结合桥的地质、水文等具体情况设置，按施工技术规范的相关要求就位和埋置好。 护筒埋设时， 其中心轴线应与桩位中心线重合， 其平面允许误差不得大于 5cm ，

倾斜度不大于 1%。根据地质资料，当地地下水位较浅，一般在地面以下 1m 左右，宜采用筑岛法进行施工，先采用透水性好、易于压实的砂土或碎石土等填筑工作台地，然后挖坑埋设护筒。填筑的土台高度比施工水位（或地下水位）高 0.5～1.0m，土台的边坡以 1：1.5～1 ：2.0 为宜。护筒高度高出地面 0.3m 或水面 1.0～2.0m。顶面平面尺寸应满足钻孔机具布置的需要并便于操作。护筒的埋设深度一般埋设深度为 2～4m，根据标段地质资料中桩位的水文地质情况，护筒的埋设深度初步定为 4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。

1.3 护壁泥浆及循环系统。 在钻孔灌注桩的施工中， 无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥， 泥浆质量都是相当重要的因素。 目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果是：1）形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力

差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔 。

2）泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力 。

3）稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导数钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下

灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨

料， 不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。 有的工程计算承载力为 14000kN 以上 ，而静载试验不到 5000kN 就破坏，其中就有泥浆的影响。在空气中坍落度为 21cm、扩散直径为 38m 的砼，在水中坍落度下降为 16.5cm、扩散直径为 30.5cm，而在比重为 1.2 的泥浆中 ，坍落度则为 14cm，扩散直径只有 27cm。因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题。

2 钻进成孔利用钻锥不断地提锥、落锥，反复冲击孔底土层，把土层中泥砂、石块挤向孔壁或打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆中，利用掏渣筒取出，重复以上过程冲击钻进成孔。在钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或孔斜， 甚至把鉆头埋住或掉进孔内等事故，因此要注意以下几点：

2.1 在钻孔过程中，始终保持孔内外的水位差和泥浆浓度，以起到护壁、固壁作用，防止坍孔。

2.2 在钻孔过程中，应根据地质勘探情况控制钻进速度、调整泥浆稠度，防止坍孔、 钻孔偏斜、卡钻等情况发生。

2.3 钻孔宜一气呵成，不宜中途停钻以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。

2.4 钻孔过程中应加强对桩位、成孔情况的检查工作，终孔时应对桩位、孔径、形状 、深度、倾斜度及孔底土质等情况进行检验，合格后立即清孔、吊放钢筋笼、灌注砼。

3 清孔及吊装钢筋笼

清孔目的是去除孔底沉淀的钻渣和泥浆， 以保证灌注的砼质量及承载力。 清孔的方法选用换浆清孔。钻孔完成后不停钻不进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理泥浆的要求（泥浆比重不大于 1.1）。另外，抽浆清孔和掏渣清孔时，宜根据实际情况采用适合的方法。清孔时要注意的要点有：必须保持孔内水头高度；灌注砼前孔底沉淀厚度不大于设计规定； 不

得用加深孔底的方法代替清孔。 钢筋笼的制作应按设计要求预先焊成钢筋骨架， 用大吨位吊车吊入钻孔内就位，校正钢筋笼的位置并固定，防止灌注砼的时候钢筋笼上浮。若钢筋笼超过吊车的最高长度，钢筋笼宜分段安装，焊接就位。

4 吊装钢筋笼和砼浇注

4.1 检孔器制作。检孔器采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加 10cm （不得大于钻头直径），长度为 4～6 倍外径的钢筋检孔器，验孔合格后准备钢筋笼下放。

4.2 钢筋笼制作。钢筋笼的制作必须符合施工规范的要求。

4.3 钢筋笼就位。钢筋笼现场分段制作，孔口分段吊装焊接下放就位。就位后将骨架固定在护筒上，以防骨架上浮。钢筋笼入孔采用双点起吊，应确保不变形。接头应错开。单面搭焊，焊缝应满足施工规范要求，焊接过程中应注意钢筋笼垂直情况。

4.4 水下砼浇筑。目前最常见的水下砼灌注法的缺点是：1）在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉， 砼料落人导管中不连续， 形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。2）砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。3）吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。 由于不能将隔浆层水平顶升， 在钟形断面塌落时容易裹入泥浆， 造成夹泥芯 。4）由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。鉴于以上缺点，使用大体积砼冲击灌注法，如桩的初斗砼灌注一样，每一斗灌注都是将 2至3方砼在大斗中积蓄够量，出料口直接插入导管，然后打开活门一次连续冲击下去。桩基砼采用拌和站拌制，采用砼输送泵（或混凝土运输车） 直接输送到桩口。

5 施工注意事项及处理措施

5.1 坍孔。 由于泥浆比重过低或孔内水位过低等原因都有可能造成塌孔。 塌孔一般出现在土层或砂层上。塌孔后马上用粘土填起，停 7d 后重新开钻。如塌孔位置不太深，可用加长钢护筒的方法解决。加长钢护筒和填粘土都不能解决时，可改填碎石片石。

5.2 斜孔。钻进过程中，钻孔往往会产生一定程度的偏斜。若偏斜较大，继续施工会发生困难，使桩的受力状态发生变化，甚至钻孔不能使用。钻孔偏斜主要是由地质条件、技术措施和操作方法等三方面的原因引起，如发现钻孔偏斜，多采用扫孔方法，将钻头提到发生偏斜位置，吊住钻头缓缓回转扫孔，并上下反复进行，使钻头逐渐正位。如果偏斜严重，则应回填重钻。

5.3 卡管。由于机械故障或砼离析等原因均可造成卡管。如果卡管不太严重，可用吊车提住导管上下冲击，并注意保证导管埋深在两米以上。如果卡管严重，则必须按断桩处理。

5.4 掉钻。施工中卡钻时强提，若操作不当、钻杆接头不良或滑丝等均可引起掉钻， 针对其原因可采用保护绳方能适度强提，严防钻头空打，且要经常检查钻具及联结装置。掉钻

落物时， 宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞， 若物体已被泥砂埋住，则应用冲吸的方法，先清除泥砂，使打捞工具接触落体后再打捞。

5.5 扩、缩径注意采取防止坍孔和钻锥摆动过大的措施，注意及时焊补钻锥，并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆，对已缩径的宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大桩径。

参考文献 ：

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[2] 周云军.桥梁桩基础设计施工中的几点感想[J].山西建筑，2009，（19）.