马溪河大桥钻孔灌注桩成孔首件制工程浅谈

姚 峰，赖伟清

(中国水利水电第五工程局有限公司第五分局，四川 双流，610225)

马溪河大桥钻孔灌注桩成孔首件制工程浅谈

姚 峰，赖伟清

(中国水利水电第五工程局有限公司第五分局，四川 双流，610225)

首件工程按照“预防为主、先导试点、全线推广”的原则。首件工程认可制是施工方选择分项工程第一件产品作为首件工程，其施工工艺、施工方法、施工工序得到监理、业主认可后，该分项工程方可进行批量生产。操作过程中详细记录操作程序和有关数据，及时修正施工方案。在首件工程完成并达到优良工程标准后，作为后续类似工程示范予以推广实施。

首件工程 桩基成孔 施工方法 马溪河大桥

1 工程概况

国道321线纳溪至泸县一级公路改建工程马溪河大桥位于黄金山，跨越机耕道和马溪河，场地有XE15机耕道直接到达，交通条件较便利。桥梁起讫桩号为K1851+534～K1851+682，全长148m。上部结构采用预应力混凝土(后张)简支小箱梁，桥面连续；下部结构0号桥台采用重力式U型桥台，扩大基础；7号桥台采用肋板式轻型桥台，钻孔灌注桩(嵌岩桩)基础；桥墩采用双柱式圆柱墩，钻孔灌注桩(嵌岩桩)基础。桥址区局部地段被第四系覆盖，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)砂质泥岩。经地表测绘和访问调查，上覆土层无滑移、变形迹象。本次首根施工桩基为5#-3，设计桩长为18m，直径为1500mm。

2 施工方法和施工工艺

2.1 施工准备

2.1.1 人员准备

工程开工前根据施工计划安排施工人员进场，对所有进场人员提前进行体检、安全及各类技术培训等。

2.1.2 机械准备

根据施工计划安排施工机械进场，并对所有机械设备进行检查、维修或保养，确保施工时设备运转正常。

2.1.3 材料准备

根据设计及规范要求，对用于施工的材料提前做好各项检验、试验工作，检验合格并报监理工程师批准后备足数量。

2.1.4 技术准备

(1)熟悉图纸资料和有关文件。项目部技术人员进场后应全面熟悉施工图纸、资料和有关文件，参加项目部部门组织的设计交底和图纸会审并作好记录。

(2)技术交底。由项目总工程师负责向有关工区负责人、技术干部及职能部门有关人员交底，最后由项目工区技术负责人向参加施工的班组长和作业人员交底，并认真讨论贯彻落实。

2.1.5 施工测量

接收设计移交的平面及高程控制网点，进行校核测量，并根据施工精度要求，测设结构物施工的控制网，将控制网资料报监理工程师，并得到监理工程师的批准。

2.2 钻孔灌注桩施工工艺流程

2.2.1 钻孔施工

钻机安装时，底架垫平，保持稳定，使其不产生位移和沉陷。钻机顶端用缆风绳对称拴牢拉紧。钻头、钻杆中心与护筒顶面中心的偏差不得大于5cm，竖直线倾斜不大于1%，施工过程中用全站仪或护桩检查钻杆垂直度情况，及时对钻机做纠偏复位调整。

冲孔前应埋设钢护筒，护筒直径比设计桩径大30cm，护筒长度需根据地表土质情况决定，初定为2.0m。护筒采用12mm～15mm钢板卷制，并准备好护壁材料。

2.2.2 钻进

开钻时，先小冲程低提密冲，并适当加大泥浆比重，待钻进深度达到2m以上，钻头稳定后，再正常冲击，泥浆比重也调到设计或规范规定的比重。泥浆比重的量测采用比重仪。冲击过程中密切注意钻孔情况，做好钻孔记录，同时根据泥浆的颜色和成分，分辨地质情况，并适时、适情况调整泥浆比重。施工中应经常检查钢丝绳损坏情况，卡机松紧程度和转向装置是否灵活，以免掉钻。发现地质情况与设计不符时及时上报监理和设计代表。在冲击钻进过程中，同时监控钻机的位置和垂直度，以确保钻孔的倾斜度在规范的要求内。

2.2.3 终孔检查及清孔

当钻孔达到设计要求深度，对孔深、孔径、孔位和垂直度进行检查，并将上述测量结果填入终孔检查记录表。当上述检查结果达到设计要求，即进行清孔。清孔采用取渣筒取渣的方法，在清孔的同时监测泥浆比重，防止因比重过低而引起坍孔。泥浆比重达到设计或规范要求的范围时，清孔完成。清孔完成后，测量此时的孔底高程，以检查沉渣的厚度。

2.2.4 制作、安装钢筋笼

清孔完毕，验孔合格后，准备沉放钢筋笼，钢筋笼在钢筋加工场制作。钢筋连接采用双面焊接，两根钢筋焊接好后钢筋轴线仍在一条直线上。根据桩位地形采用吊车安装沉放，下放时钢筋笼尽量垂直、缓慢进行，减少与孔壁的碰撞。采用定位钢筋确保钢筋笼的保护层，定位钢筋每2m布一组，每组4根。为防止钢筋笼在转运或吊装时变形，在其环向加强筋上加焊十字撑以增强其整体刚度。测量放线，确定桩中心点(十字交叉法)和桩顶标高(由护筒顶标高向下用钢尺量测)，钢筋笼根据测量放线准确下放到位并固定，为防止钢筋笼上浮应将钢筋笼部分主筋(一般为3～4根)加长至护筒顶部以上，护筒顶部搁置型钢框架，作为浇筑平台，同时将钢筋笼加长主筋焊接在型钢框架上。钢筋笼定位后，在6h内浇注混凝土，防止坍孔。

声测管的布置及数量必须满足设计要求，与钢筋笼一起吊放。声测管要求全封闭(下口封闭、上端加盖)，管内无异物，水下混凝土施工时严禁漏浆进管内。声测管与钢筋笼一起分段连接(采用套管丝扣连接)，连接处应光滑过渡，管口高出设计桩顶20cm，每个声测管高度保持一致。

2.2.5 灌注混凝土

钢筋笼下放完成，按要求进行二次清孔，第二次清孔符合要求后，在导管上端接上容量为2m3的漏斗，接好后在漏斗口上放置一个球塞，然后从已备好混凝土的储料斗内放下混凝土至漏斗内装满，此时即可拔球，同时保证储料斗内的混凝土连续不断地流下充满导管内空再流下实施封底。开灌后拌和站源源不断地供给混凝土。

在灌注开始时，导管底部距孔底25cm～40cm间距，拔球后，将首批混凝土灌入孔底，立即测探孔内混凝土面的高度，计算出导管埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管大量进水，表明出现灌注事故，立即进行处理。

当混凝土面升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶托上升，需保持适当的埋管深度，并徐徐灌入混凝土以减小混凝土从管底口出来后向上的冲击力。

灌注过程中始终控制导管埋深2m～6m，导管提升时保持轴线竖直和位置居中，逐步提桩基至混凝土浇筑完毕，灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m～1.0m，保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散。

2.2.6 桩基质量检测

桩基施工完成后应对所有的桩基础使用超声波检测仪进行检测，以确保其质量。

2.3 首件工程原材料用量情况

国道321线纳溪至泸县一级公路改建工程马溪河大桥首件工程为5#～3#桩基，其原材料用量见表1。

表1 马溪河大桥桩基首件工程材料需求数量

2.4 施工质量检查

2.4.1 钻孔成孔检查内容

桩位检测、清孔质量检测、孔深、孔径和垂直度检测。

2.4.2 成孔质量检测

项目部施工技术人员在确认桩基达到终孔标高后，主要检测桩孔的孔径、孔深、垂直度等指标并填写《钻孔质量检查记录》，确保其填写的资料规范、签认齐全。

2.4.3 灌注混凝土前的质量检测

钻孔成孔后灌注混凝土前检测内容：主要包括清孔质量检测、导管检测和钢筋笼检测。

2.4.3.1 清孔质量检测

钢筋安装完成后进行清孔质量控制，清孔完成后，测量孔底标高、孔底沉淀厚度、泥浆指标是否符合规范要求。

2.4.3.2 导管检测

导管逐根测量长度，计算总长度，导管接头必须使用橡胶垫圈密封并将丝扣拧紧，做好书面记录。导管须进行气密性检查。

2.4.3.3 钢筋制作质量控制

实时对钢筋笼加工制作进行监督，并检查各项指标，做好原材料、接头的取样和送检工作。

2.4.3.4 混凝土灌注质量控制

包括原材料质量控制、混凝土拌合质量控制、混凝土浇筑现场质量控制。

(1)原材料质量控制：根据混凝土配合比对拌合站原材料进行检验，提供施工配合比；确认材料合格后，填写《配合比通知单》，确保其填写规范和齐全；

(2)混凝土拌合质量控制：现场测量混凝土坍落度并做好记录，做好试块取样工作；拌合之前检测砂石料的含水量，根据实测值及时调整施工配合比；

(3)混凝土浇筑现场质量控制：测量、计算混凝土浇筑深度和导管深度，提供拆管时机和拆管长度等参数，并做好施工记录；协助试验室对混凝土拌合质量观测，并及时通知试验人员；填写《钻孔桩水下混凝土灌注记录》；根据混凝土浇筑厚度计算反算混凝土浇筑方量，并在后场拌合方量做对比，计算超浇筑数量，对异常情况及时作出判断并通知现场负责人，以便采取合理的措施；控制桩顶超浇筑高度，控制终浇筑混凝土方量。

2.4.3.5 成桩质量检测

每根桩基成桩后，根据试验室提供的混凝土强度，联系无损检测单位进行桩基质量检测，并收集保存桩基质量检测报告。

3 成桩过程中存在的问题及解决措施

3.1 成孔阶段

3.1.1 存在的问题

护筒埋设未超出地面，周边土体未夯实，成孔速度较慢。

3.1.2 解决措施

埋设护筒按规范超出地面20cm，并用振动碾严实周边土体；通过前几根桩基对地质情况充分了解后，适当合理提高成孔速度。

3.2 钢筋笼制作安装阶段

3.2.1 存在问题

(1)钢筋笼个别接头间隙较大；

(2)个别声测管接头有漏水现象；

(3)钢筋笼安装下放速度慢。

3.2.2 解决措施

(1)切除不平整的钢筋端头位置，如端头还有不平整的现象再对端头进行打磨，直至端头平整，以保证钢筋对接无间隙；

(2)项目部技术人员跟班作业，当场指出问题并要求整改，严格控制施工质量，提高操作人员的质量意识；

(3)技术人员严格要求每节钢筋笼安装下放都必须对声测管灌注清水检查渗漏情况，不合格必须重新焊接；

(4)增派熟练技术工人，提高效率。

3.3 混凝土浇筑阶段

3.3.1 存在问题

钢筋笼上浮。

3.3.2 解决措施

(1)由试验室对混凝土质量进行严格控制，混凝土的和易性、坍落度都应符合规范及设计要求，中途运输时间尽量缩短，并且根据实际情况随时对混凝土配合比进行调整；

(2)导管埋深过深。当此类现象发生时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇筑，上浮现象即可消失；

(3)混凝土流动性小。钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。灌注时加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，坍落度应控制在18cm～22cm之间；

(4)浇筑混凝土前应使钢筋笼牢固固定在钢护筒顶部的施工平台上，在混凝土浇筑上升至钢筋笼底部附近时，提升导管以保持较小的埋置深度，并稍微减缓混凝土的灌注速度。预防钢筋笼上浮，关键是要严格细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或点焊于孔口。下放导管时，应使导管顺桩孔中心位置而下灌注要连续进行，并尽量缩短灌注时间。

4 总结及推广

2014年5月3日，马溪河大桥5#-3桩基首件工程在业主代表、监理工程师及项目部相关人员的共同见证下完成。5#-3桩基施工理论混凝土方量为31.8m3，实际浇筑34.34m3，扩孔系数为1.08。通过浇筑方量可以发现未出现塌孔或者缩孔等质量问题，因此钻孔施工工艺是合理的。对完成的首件工程及时检验评定，查找问题。

2014年5月10日，项目部及时召开钻孔灌注桩成孔首件制工程总结会，并组织施工、监理有关人员现场观摩学习。同时结合该首件工程施工过程中存在的重点、难点问题，总结经验，完善施工作业指导书，制定合理的施工组织方案和工艺标准，有针对性地制定施工质量控制措施。以首件为标准，加强对后续施工工序质量控制，从而推动整个工程的规范标准作业，以达到整个工程的高标准、高质量的目标。

姚 峰(1970-)，男，四川双流人，四川泸州纳溪至泸县一级公路改建工程项目总承包部项目经理，高级工程师，从事公路工程施工管理工作；

赖伟清(1977-)，男，江西万安人，四川泸州纳溪至泸县一级公路改建工程项目总承包部项目副经理，工程师，从事公路工程施工技术和管理工作。

■

U445.55

B

2095-1809(2017)02-0065-04