浅析桥梁基础钻孔桩施工技术控制

程四清

[摘要]本文结合理论与实践，对桥梁基础钻孔桩技术中的施工钻孔、围堰等环节中的要点、注意事项、质量管控等进行深入探讨，期望对类似施工环节和技术起到一定的借鉴作用。

[关键词]桥梁基础施工；钻孔桩技术；质量管控

文章编号：2095-4085（2016）09-0074-02

钻孔桩施工技术具有很多优势，因此在桥梁基础施工中是广泛使用的技术。但是钻孔桩施工地点具有隐蔽性，因此容易发生事故且不易被人察觉，而且维修费用比较高。

1工程概况

本案例于2014年4月动工，工期两年。通过对该工程的地质地貌勘测得知，桥梁地下水为第四系孔隙潜水，采用侧向径流和人工开采的方式进行排泄，地质土层中包含了卵石土等土质。工程全长25km，需要钻孔桩的数量比较庞大，属于特大桥工程。

2钻孔桩基础施工程序

大跨度桥梁渗水基础，一般采用钻孔灌注群桩基础技术，分为先下钢围堰后成桩或者先成桩后下钢围堰两种。选择何种施工方案要根据基础施工的情况而定[1]。

2.1先下钢围堰施工

（1）工程流程 将钢围堰分块制作，进行定位锚锭施工，将分好块的钢围堰运送到施工现场后，首节钢围堰水下定位、着床至设计深度，清基、封底后，进行钻孔施工。

（2）钢围堰制作采用工厂加工方式，组装程序为如图1。

2.2先成桩后下钢围堰

（1）施工流程 制作钢管桩，施打钢管桩，搭设钻孔平台，钻孔桩施工，拆除，安装首节钢围堰，下沉，封底。

（2）施工方法 将钢管桩运到施工现场后，使用经纬仪或全站仪控制桩位至5cm左右，倾斜度为1%左右。将承重梁等进行路上组装后下沉到水下，下沉过程中控制贯入度，保证钻孔位置准确。平台搭设完成后，进行钻孔灌注桩施工。

3钻孔桩主要施工技术

（1）施工现场进行清理后，换填厚粘土，厚度大约为50cm左右，使用推土机进行平整压实处理后，将枕木铺设到钻孔平台上。利用桥墩台中心桩和桥梁轴线控制桩将桥墩台位中心桩进行护桩处理后，使用全站仪将钻孔孔位、孔位中心桩四角、桩位控制点和检查点等布设好。将地下管线埋设在钻孔桩周围，按照设计图纸进行管线的挖埋，发现问题及时与设计单位、监理部门沟通，商议解决方案。

（2）在钻孔等布设工作之后，进行护筒埋设工作，护筒的作用是固定桩位、导向钻头、隔离地面水等。为了将孔壁的静水压力增加，保持水位在一定高度，以防止孔壁坍塌，应将护筒厚度控制在1cm左右，使用钢板材料，用卷焊的方式制作，内径比桩径要打20cm～40cm。护筒埋设中心线与桩中心保持竖直方向的重合，误差不能超过5cm。护筒高度可以高出水面1m～2m，如果是地面，则可以高出30cm左右。埋置深度大约在2m～4m左右。土体应保持稳定，将埋设深度设置在土体稳定的要求范围内。如果是在河床上进行护筒的安设，则应将冲刷影响降低到最小。一般护筒沉入局部冲刷线应该>1m左右[2]。

（3）钻孔的泥浆组成由水、粘土和添加剂等组成，按照一定比例混合而成。钻孔泥浆的作用是保护孔壁、润滑钻机、悬浮钻渣。在容易坍塌的土层和底层上，采用反循环钻的方法，对泥土性能指标的选择进行设定，使用冲击钻的方法进行钻孔。泥浆性能与泥土性能指标相近，均为相对密度、粘度、含沙量和胶体率。

（4）钻孔质量需要设备提供保证，成桩质量和成孔的进度需经过冲击钻的反复循环施工才能达到标准。钻机就位后将钻锥中心与吊滑轮和桩孔对准，保持在一个垂线之上，将偏差控制在1cm左右。钻孔时，慢速推进土层内。根据土层的情况调整钻孔速度，待设备全部进入土层后可以开启全速施工模式。钻孔施工应保持不间断施工。对施工中冲击出来的泥浆进行测量，根据比重调整稠度。钻机钻孔施工时要严防碰撞孔壁、护筒。两个相邻的桩在4m之内采用间隔的方法进行灌注。灌注混凝土的时间要确保在24h以上。按照设计图纸进行标高后，应对孔深、孔径等进行检查和测量，孔深、孔径都要符合设计参数。在完全达到施工要求后可以进行清孔工作，清孔和混凝土灌注时，要检查孔内泥浆和沉淀层的情况，如果厚度指标不符合要求，就要重新清孔。

（5）钢筋笼的制作在大型钻孔钢筋笼吊装施工中是按照实际要求进行分节制造的。将钢筋制作好运送至施工现场后进行统一安装。在工厂制作过程中要考虑钢筋接头数量、笼体吊点受力分布、吊点受力主筋的位置。钢筋笼的下放要注意钻孔的清洁，下放时保持骨架垂直。

（6）钻孔前的准备工作，首先要将钻孔用的设备和机具等进行仔细检查，保证设备状态良好，水、电等管件均保持正常。钻孔前应先启动并空转一会泥浆泵，等待一部分泥浆输入孔口后，就可以正式钻孔了。钻进过程中，时刻注意初成孔是否坚实，孔位是否偏心，防止孔口发生塌陷。在旋转钻机工作时，先采用低压慢速的方式钻进，到护筒下方1m左右后可以调快速度，但也要保持钻速。如果使用的是冲击钻机，速度也是由慢速向正常速度慢慢过渡。

（7）清孔是在钻孔到位后，对孔径、孔深等进行测量后进行的清理工作，其工作程序是先对孔径等进行测量，确认合格，开始清孔，使用优质泥浆将悬浮的钻渣清理干净，留下孔内1m～2m左右的水位。清孔工作清理出来的泥浆要经过检测，确保各项指标达到施工指标。将水下混凝土进行检样。在第一次清孔结束后，进行第二次清孔，采用优质泥浆进行反复循环清孔后，灌注混凝土填注孔口，防止土渣回落[3]。

（8）灌注水下混凝土的方法一般采用直升导管法，此项工作的程序分为将钢筋骨架进行垫块处理，达到外侧保护层的设置控制，分段制作的钢筋骨架按照竖向间距2m的距离进行拼接，当管径达到30cm左右时，对第一批混凝土进行灌注工作，灌注过程中，导管的深度要控制在4m左右，经受主接头抗拉试验和水密承压试验后的导管应该能够经受住孔内混凝土的压力。灌注混凝土的速度由快到慢，当混凝土面上升到骨架4m以上后，提升导管至关口2m处。水下厚粘土粗骨料采用卵石或者碎石，如果采用的是碎石，砂砾粒径不能超过4cm。混合料采用中粗砂、水泥、矿渣进行配比，水灰比为0.5～0.6之间，保持流动性。导管距离下口空地大约在25cm～40cm左右。水下混凝土灌注还要对孔内混凝土标高进行多次测量，对埋管深度进行调整，防止导管发生悬空或者超埋导致的断桩事故。

当连续进行水下混凝土灌注过程中，要将导管的间隔时间尽量缩短，这是为了防止发生坍孔、缩孔等事故发生，在接近钢筋笼骨架时要加大导管埋深，将灌注速度减慢，防止对钢筋笼冲击过大。高出设计要求的水下混凝土部分应予以造出。当灌注完成后，将钻孔使用土层回填，保证施工不出意外事故。

（9）钻机选型，根据施工现场的地质情况进行钻机的选型，对于适应不同类型地质成孔显得尤为重要。例如回旋式钻机在钻进时可以有效埋设护筒，如果钢护筒的直径较大，则采用这种回旋钻进是最佳选择。如果地质以沙层或者粘土层为主，则为了保证钻进成孔的垂直度和孔径，可以采用全护筒跟进的方法，采用气举反循环排渣的方法进行施钻工作（表1）。

4结语

总之，在施工中应密切注意各个流程中的施工质量，避免质量问题给企业带来损失。

参考文献：

[1]赵柏古拉.浅谈怀沟大桥钻孔灌注桩施工[J].卷宗，2013，（12）：301-301，302.

[2]唐毅.浅谈成昆铁路安宁河5号特大桥钻孔桩施工的关键技术控制[J].科技与生活，2010，（2）：41，7.

[3]徐代明.桥涵施工中的钻孔桩施工技术控制[J].科技创新与应用，2015，（1）：145-145.