公路桥梁混凝土灌注桩施工技术

汪晟哲

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550000)

1 工程概况

某公路工程起讫桩号为K56+563～K62+950，线路总长约6 387 m，线路范围内包含四座桥梁(A、B、C、D)，桥梁的桩基均采用冲孔灌注桩，其中，A桥共42根，1.8 m桩径的桩基共12根、1.5 m桩径的桩基共30根；B桥共32根，1.3 m桩径的桩基共8根、1.5 m桩径的桩基共24根；C桥共22根，1.3 m桩径的桩基共12根、1.5 m桩径的桩基共10根；D桥共18根，1.3 m桩径的桩基共8根、1.5 m桩径的桩基共10根。现围绕该工程实际情况，对其灌注桩施工技术作如下分析。

2 施工技术

2.1 施工准备

正式施工开始前，利用推土机将场地地面整平，然后用挖掘机将部分场地开挖到设计标高处，待设备进入施工现场后，对其进行安装与调试，同时以现场施工条件为依据确定适宜的打桩顺序。

2.2 开挖泥浆池

泥浆池需在桩位周围无工程桩的范围内进行开挖，由现场的管理人员负责开挖，避免对后续的装机运移造成影响。每个桩柱都要开挖两个池，即循环池与沉淀池，并在泥浆池的周围需要使用钢管进行安全防护。

2.3 测量定位

以设计要求的坐标点为依据设置测量控制网，然后按照平面放线进行定位，参照图纸准确放出桩的具体位置，之后在设计标出的桩位上撒上一层白灰，同时打设一排小木桩。因该工程的场地面积相对较大，所以施工中易产生土质挤压，进而对桩位准确性造成影响。

2.4 钢护筒埋设

钢护筒使用厚度在4～8 mm范围内的钢板通过卷制加工而成，每段高1.5 m，内径需要比桩径大20 cm，在钢护筒的上部需要开出若干溢浆孔；将桩位中心校核好以后，需在护筒的周围使用粘土进行分层填筑与夯实，对于钢护筒的埋深，通常为1.2 m。通过钢护筒的埋设，能起到提高孔中水位和隔离地表水等重要作用，还能为孔口地面提供保护。桩中心的定位方法为在钢护筒以外各方向上布置四个点，然后通过拉线来定位，为之后的校核提供方便。

2.5 钻机就位

将钢护筒埋设好以后，对钻机进行就位，使钻机摆放稳定，底座使用钢管进行支撑，将钻机摆放好以后，对机具与机座整体稳定性进行检查，确认钻机的摆放是否保持水平和准确，确保冲击锤的正中心与钢护筒的中心完全对准，偏差不能超过±20 mm。

2.6 冲击成孔

钢护筒的埋设和桩机就位完成后，开启冲击钻，先以低锤密击进行冲击，将锤高控制在0.4～0.6 m范围内，在这一过程中应适时添加粘土泥浆、片石与砂砾，确保孔壁被挤压至密实状态，待孔深达到钢护筒下部3～4 m以后，不断加快速度，把冲击锤提高到2.0～3.5 m，之后采用正常的转速进行冲击。在冲孔过程中，应及时排除孔中的残渣，待冲击深度每达到1～2 m，就要进行一次检查和排渣，同时定时做好补浆，到满足设计提出的深度为止。另外，在冲击的过程中还要对孔的垂直度进行检查，如果发现冒浆、斜孔和塌孔，则应停机。经处理完成后，方可继续进行施工。

在粘土中实施冲击钻进时，可使用原土进行造浆。

在厚度相对较大的砂层中进行钻进时，应使用膨润土进行泥浆的制备，也可在孔内投入适量粘土来造浆，为保证泥浆各项技术性能，还可掺加适量分散剂，它的掺加量按照加水量的0.5%严格控制。

对于泥浆性能指标，应按照以下要求进行控制：(1)当土层为粉质粘土时，泥浆相对密度应为1.05～1.20，粘度应为16～22 s，含砂率应为4%～8%，胶体率不能小于96%，失水率不能超过25 mL/30 min，泥皮厚度不能超过2 mm/min，静切力应为1.0～2.5 Pa，pH值应为8～10；(2)当土层为砂层时，泥浆相对密度应为1.2～1.5，粘度应为22～28 s，含砂率不能超过4%，胶体率不能小于95%，失水率不能超过20 mL/30 min，泥皮厚度不能超过3 mm/min，静切力应为3～5 Pa，pH值应为8～11。

在冲击到岩面以后，应增大冲程，并勤于清孔。待钻进深度达到100～200 mm后，应进行取样，以备后续终孔过程中用于验证。冲击时，为避免产生跑架，需随时对钢丝绳进行校核，确认是否和桩位的中心完全对正，当发现偏差时，应立即调整。在成孔之后，应使用测绳和铁砣对孔深进行检查，经检查确认无误后，方可开始下一道工序的施工。

2.7 钢筋笼制安

钢筋骨架按照以下允许偏差要求在施工现场进行制作：(1)主筋之间的距离偏差不能超过±10 mm；(2)箍筋和螺旋筋之间的距离偏差不能超过±20 mm；(3)钢筋笼直径的偏差不能超过±10 mm；(4)钢筋笼的倾斜度偏差不能超过±0.5%；(5)保护层厚度偏差不能超过±100 mm；(6)钢筋笼中心平面位置偏差不能超过20 mm；(7)钢筋笼顶端偏差不能超过±20 mm。对钢筋笼进行运输与吊装的过程中，应避免变形的发生，使钢筋笼与孔位完全对准，不可强行插入和与孔壁发生碰撞，将钢筋笼吊放至指定位置后对其进行固定。

2.8 安放导管

导管为壁厚为5 mm的无缝钢管，其直径为300 mm，导管应有良好密封性，在施工前应做好水密承压试验与接头抗拉试验。对导管进行吊放的过程中，应使其始终居中且保持垂直，将其吊放至下口和孔底相距0.3～0.5 m后停止。

2.9 清孔

该工程的清孔工艺为正循环法，在一次清孔中，主要使用橡胶管，期间严格注意各项技术指标，避免二次清孔过程中由于沉渣的厚度过大而无法清理，确保钢筋笼能够顺利下放；二次清孔主要使用导管实施。

2.10 混凝土灌注

在混凝土搅拌时，应对水灰比和拌和时间进行严格控制，在出料之前，还要对和易性与坍落度进行检测，将其运输到现场以后，应再次检测，要求具有良好和易性，并且坍落度应处在允许配合比范围内，如果不满足要求，应进行二次拌和。

混凝土的灌注必须保持连续，灌注时使用测绳经常性检测孔中混凝土实际高度，并根据混凝土高度对导管埋深进行调整，使导管处在混凝土当中2～6 m，各桩实际灌注时间应满足以下要求：当灌注量为10～20 m3时，不能超出2 h；当灌注量为30～40 m3时，不能超出4 h。混凝土的关注应一次性成型，中途不能中断。将混凝土灌注完成后，应在混凝土初凝之前对桩顶混凝土凿除，剩下的要在承台、系梁及墩柱施工中凿除，确保新老混凝土良好结合，达到预期的质量目标。

3 结束语

综上所述，灌注桩是现阶段公路桥梁工程常用桩基类型，截至目前，该工程的桥梁灌注桩施工已经顺利完成，经检测，桩基质量良好，各项技术指标都满足设计与规范的要求，说明所用施工技术合理可行，值得类似工程参考借鉴。