桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术

杨艳英

摘要：基础设施的施工技术也会不断发展和进步，钻孔灌注桩是基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点，被广泛地用于公路桥梁及其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程，由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求桥梁桩基桥工程技术十分复杂，影响的方面因素很多，笔者以自身的施工经验，结合实际建设桥桩基础工程为例，对钻孔灌注桩的工程技术进行研究、分析。

关键词：钻孔灌注桩、桥梁桩基础、施工

一、桩基施工前的准备工作

1.施工前的场地准备

施工前将场地进行平整，实施三通一平，方便安装钻机、吊车停放、钢筋笼下放及砼浇筑。本桥位1～4#墩位于水中，水深长年在1～2米左右，采用土袋围堰筑岛平台，用砂质土筑一条长70米，顶宽8m的E形岛，并压实，平台高出正常水位1.0米，填土外部采用1：1.5坡比，用无纺布袋砂质土壤填筑。为防止冲刷，在0#台和1#墩桩之间留下一条5米宽泄水道。

2.施工前的设备选择

现在工程中常用的钻头是旋转钻，冲击钻和冲抓钻头3类型。旋转钻主要在粘质土壤，砂土，砾、卵石粒度小于钻杆内径2 /3以下的，含量低于20%碎石土;成80～250厘米孔径孔的深度，成孔深度大于50米。冲击钻主要用于岩土类的桩，也有用于其他土类的桩基施工;成孔直径80～200cm，成孔深度一般不大于50m。冲抓钻主要用于淤泥、粘质土、砂土、砾石及卵石。成孔直径60～150cm，成孔深度20～40m。

3.施工前进行测量放样

设置三角闭合导线控制网，使它符合规范要求，对水准基点进行复测。利用全站仪采用极坐标法一次放出多根基桩的平面中心位置，互相复核，设置“十”字护桩， （护桩设置于稳固、通视的地方） 注意妥善保护，以便随时恢复桩平面中心位置。复核采用钢卷尺直接测量相互比较核对，确保放样准确无误。

4.施工前预先埋置护筒

钢护筒采用10mm钢板卷制而成，，达到坚固、耐用、不变形、不漏水、装卸方便，而且能重复使用要求。护筒长2.0～6.0m，护筒的直径为1.5m，比桩径大0.3m。护筒作用：第一：固定桩位，还可以用作钻孔导向;第二：保护钻孔孔口，防止孔口的土层塌陷;第三：隔离孔内以及孔外表层水，以保持孔内水位高于施工水位稳定孔壁的作用。桩护筒采用挖坑埋设法，护筒高出地面30cm，对称设置四个吊点，吊起后使其自然垂直，放入坑内。利用四个吊点形成的十字线，移动护筒，使十字线中心与坑内标志点处于同一垂线上，然后用水平尺及垂球检查，确保护筒竖直及位置准确。然后再用護桩进行检查，并在护筒上做好十字中心线标记。护筒定位后在其四周对称均匀回填粘土夯实，确保护筒内水不从护筒底口渗出。

5.钻机的安装钢护筒埋设好后，钻机可利用吊车或滚筒移到桩位上，钻机操作手配合测量人员将钻机对中就位，并需将钻机严格操平，确保钻架垂直于地面。

二、钻进成孔的施工控制

钻孔时，首先启动泥浆泵和转盘，孔内配备一定量的泥浆之后，开始钻进。钻进开始时，低速慢进，到达一定深度后采用中速，遇砂层时，放慢钻头，适当提高泥浆稠度。利用钻头锥不断提锥，落锥旋转冲击，让泥浆牢牢护住孔壁使钻渣悬于泥浆中，然后通过泥浆泵的循环带出钻渣。钻孔过程中，要防止塌孔，钻头偏移、卡钻、断钻杆、掉钻头、埋钻等须注意以下几点：

1.钻孔施工过程

始终保持孔内外的水位差和泥浆的浓度，起到护壁固壁的作用，防止倒塌孔。钻孔中，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。为保证桩的垂直度，采取慢速钻进，在钻孔中加强校验。出现偏孔，应马上采取措施进行纠偏，如无法纠偏，则应封孔，重钻。

2.钻孔应连续作业

不应中途停钻以避免坍孔，若坍孔严重时必须回填重钻。在升降钻锥时，一定要保持平稳，防止碰撞护筒、孔壁和挂钩护筒底部，折装钻杆要迅速。钻孔过程中应随时对桩位、成孔情况进行检查。终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底情况按要求进行检查。合格立即清孔、安放钢筋笼。

三、清孔及吊装钢筋笼

清孔的目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证砼灌注质量。清孔方法有换浆清孔、抽浆清孔、掏渣清孔等方法，可根据实际情况采用适合的方法，本工程采用换浆清孔。当钻孔达到设计标高后，及时进行清孔，清孔一直达到清理沉渣满足施工要求（泥浆比重不大于1.05）。清孔时要注意的重点：第一：必须保持孔内水头高度;第二：灌注砼前孔底沉淀厚度不大于设计规定;第三：不得用加深孔底的方法代替清孔。其次：钢筋笼的制作应按设计要求预先分段焊成钢筋骨架，使用大吨位吊车或利用钻架上的卷扬机吊入钻孔内就位，校正钢筋笼的位置并加以固定，以防止灌注砼后，钢筋笼上浮。

四、灌注水下砼施工技术

终孔清孔到位后进行钢筋笼安装，钢筋笼安装完成立即安装导管。导管的内径为30cm的钢管，壁厚4mm，每节2m，另有调整节，长度0.5～1.0m，最下面一节为4.9m，以孔深确定导管的长度。导管的两端使用法兰盘连接，垫橡皮圈防止漏水。在浇注砼前必须检查导管的密封性，保证导管密封不渗水。将导管居中插入到离孔底0.3～0.4m，导管上口接集料斗，加设隔水板。待集料斗中砼储备量达到要求后，放开隔水板栓，砼从集料斗底迅速下落，孔内水位骤涨外溢，说明砼灌入孔内。

1.砼材料的要求

认真做好水下砼配合比设计，砼必须具有良好的流动性及和易性，为防止卡管，碎石粒径为1～3cm，最大粒径不大于4cm。C25水下砼配合比：采用P.O42.5级水泥：粉煤灰：黄砂：碎石：水：减水剂=1：0.17：2.34：3.33：0.60：0.01。坍落度为210mm，每立方米砼水泥用量为317kg，水灰比为0.53，砂率为42%。坍落度为210mm。

2.首批砼数量必须确保

为保证首批砼能将导管内水全部压出并满足导管初次埋入深度的要求，应计算确定集料斗的最小容积。砼必须拌合均匀，尽可能缩短运距，防止砼离析而发生卡管事故。灌注砼一定要连续作业，防止任何原因的出现，导致中断灌注。砼的拌制和运输必须达到连续施工的要求。

3.在灌注过程

要随时测量和记录孔内砼高度和导管在砼里埋深，防止导管提升过猛，管底提离砼面或埋入过浅，导致导管内进水造成夹泥断桩，还要防止导管埋入过深，造成管内砼压不出或导管被砼埋住不能提升，导致中止灌注而断桩。埋管深度宜控制在2～6m。若钢筋笼悬空，在砼接近钢筋笼底部时，为防止钢筋笼上浮，一定要放慢灌注速度，在砼进入钢筋笼1～2m时，应适当的提升导管，以减小导管埋置深度和加大钢筋笼下部的埋置深度。

4.灌注的桩顶标高应

这些范围内的浮浆和砼应凿除，保证桩顶砼质量。待砼灌注完毕后吊出钢护筒，及时清除多余的砼，清理完后的砼必须比设计高20cm以上，待砼达到强度后再凿除至设计标高。（在施工操作中留5～10cm）。灌注结束时，注意核对砼灌注的数量，保证所测砼灌注高度是否正确。灌注完成加以养生，进行成桩检测。

参考文献：

[1]詹世忠，周华莲.高速公路灌注桩基础处治技术探讨许光华[J].科技经济市场，2009（5）.

[2]黄福伟，许晓锋，郑万山.桥梁抗震加固技术现状及发展趋势[J].公路交通技术，2003（5）：57-59.

[3]北京市市政工程局市政工程施工手册北京：中国建筑工业出版社，1994.