高速铁路桥墩钻孔灌注桩施工技术

（中交一公局第三工程有限公司，北京 101102）

1 工程概况

新建兽南高速铁路日照至临沂段 RLTJ一标段天地庙特大桥全长1082.4m，起讫桩号DK39+656.45-DK40+738.35。桥梁基础采用钻孔灌注桩，长度在16-29m，共有144 根梁，配套16 个明挖基础。在其他方面，桥梁承台数量为18 个，桥台2 各，墩柱32 个，高度4-20m。

2 施工准备

（1）①对相关施工标准、规范和本工程的设计图纸进行全面熟悉掌握，审核施工图，并前往施工现场进行核对；②对施工现场的桩点和交接桩进行复测；③交接桩包括设计技术交底和现场桩位点交，交接桩应按有关规定办理书面交接手续，对复测过且数据、位置无误的桩点做好记录，以复测结果为基础整理报告，并报建设单位。

（2）①结合设计文件、工程承包合同等相关资料，参考建设单位物资管理规定，对甲供、甲控物资的种类、品质、数量、规格及质量技术标准分别进行确定；②结合施工计划和进度，对主要物资的进场数量和使用时间进行确定，并以此为基础编制物资需求和供应计划。

（3）①根据主要物资的需求、供应计划和采购权限，将甲供物资的供应计划与甲控物资的采购计划及时上报建设单位，并做好自采物资的采购组织；②在物资正式采购之前，物资部门要组织人员进行市场调查，对当地资源的分布现状与目前的供求趋势进行分析，做好相关准备与市场信息收集；③针对意向采购或已采购的物料，如砂石、水泥、混凝土外加剂、粉煤灰等应取样送检，以保证主要材料的质量；④按照建设单位批复的甲控物资招标计划，在相应节点前完成招评标，在最大程度上确保工程物资的需求量和进场时间。

（4）①以主要物资的运输条件、供求关系为基础，提前计划物资储备、仓储，并开展临时工程的建设；②结合本工程施工计划和物资需求，对相应物资做好发货和催运工作；③对物资进行细致的验收和仓储保管，确保物资可满足施工需求；④根据试验与检验要求，提前完成工地试验室设置，试验室必须认证合格，检验仪器设备应满足项目质量检测的要求。

3 钻孔灌注桩施工技术分析

3.1 测量放样

该项作业的开展具备一定的设计要求，测量工作包含桩位的测放和桩底面的高程测量这两项。以桩位为中心，在其前后左右四个方向设置护桩，以便在施工期间能够快速地检测桩的中心和高程，提高施工的可控性。关于桩位放样结果如图1所示。

图1 桩位放样

3.2 埋设护筒

以厚度为6-12mm 的钢板为基础材料，加工成钢护筒，在钻头直径的基础上增加200～400mm，作为内径的控制标准。护筒的埋设深度要超过2m，地面露出的部分至少要达到0.5m。以前期测放的桩位中心为基准，要保证护筒中心位置的偏差在±50mm 之内，护筒需始终维持垂直的状态，埋设到位后复测桩中心点，确保无误[1]。

3.3 钻进成孔

3.3.1 钻进施工前

钻进施工作业开始前，要提前完成对钻杆、钻头等施工工器具的全面检查。

3.3.2 正式钻进时

（1）将钻头垂吊稳定，再缓慢向下入孔，液压装置同步加压，以旋转的姿态有序向下钻进，期间产生的钻碴经进渣口转入钻筒内，并及时在孔内进行水泥浆的加注，保证泥浆压力的稳定性和合理性。施工过程中发现钻筒内部填满钻渣时，要立即进行反转并关闭进渣口。

（2）在钻杆带动钻筒运动的同时，依旧向孔内注入泥浆，待孔内水头达到既定的稳定值后，再将钻筒提出孔外。提钻初期遵循的是匀速、缓慢的原则，在钻头与孔底的距离达到数米后，若无异常则按照正常速度提升，在液压系统的作用下将筒门开启，清理内部的钻渣，按照此方式持续操作，直至距离设计标高仅剩50cm 为止，静置一段时间后，残渣完全沉淀，才能进行下一步的钻进作业。

（3）在钻孔施工期间，操作人员应密切关注钻机的状态，若存在下沉或停机的情况，需及时处理。

3.4 清孔及检孔

3.4.1 清孔

在钻孔作业进行期间，达到设计标高后，要对孔位、孔径、孔深和竖直度进行全面细致的检查，满足要求和保准后才能进行清孔，若不达标，要立即进行整改，直到达标。清孔时采用换浆的方法，取密度交底的泥浆适量，在其作用下将钻孔内处于悬浮状态的钻碴置换出，若孔内泥浆比重＜1.1，方可停止。

3.4.2 检孔

用φ20mm 的钢筋作为基础材料，将其加工成笼式检孔器，但须注意长度要是桩径的5 倍，外径需比桩径小2cm。在对孔进行检测时，可通过吊装的方式将检孔器吊起，将绳子系在检孔器顶端的稳定系上，通过此方法实现对检孔器、孔、钢丝绳中心的检查，确保此三样东西在相同的垂线上。

若无误则缓慢向下放入，根据测绳的刻度确定其具体的下放位置，若能够有效下放至孔底，则说明成孔无质量问题，若遇到阻碍，则可能存在缩颈或孔倾斜的情况，需重新下钻头，对该部分做针对性的处理。

3.5 吊装钢筋笼

25t 吊车吊装预制成型的钢筋笼，将其缓慢放入孔内。为确保质量，在吊装前需检查钢筋笼，分析其是否存在结构受损或变形的问题，在经过监理检查并确认无误后，方可正式下放[2]。

在吊装施工阶段，采取的是三点起吊的方法，具体位置为骨架的下方（第一点）、骨架的1/2 至上1/3 处（第二点）以及骨架的顶端（第三点），加强对各吊点的控制，确保其具有足够的稳定性，以免在吊装期间发生钢筋笼变形的情况。图2为钢筋笼吊装示意图。

图2 钢筋笼吊装

3.6 混凝土浇筑

严格控制储料斗的容积，其必须能够完全满足首次封底施工的用量需求，从而快速完成封底作业。在对首批入坑的混凝土进行封底作业之前，导管的埋设深度应不小于1m，在完成此环节的操作后，用小料斗替换大料斗，再进入到后续正常的灌注施工作业阶段。此时，在导管和下料斗的共同加持下，不间断地灌注混凝土，直到整根桩的灌注作业完成。为在最大程度上保证成桩的质量，要尽可能保证灌注施工的连续性。因此，参与现场施工的人员要保持密切联系，对施工现场出现的问题要及时协调解决。

4 质量保证措施

4.1 组织保证措施

对于以各级第一管理者为首的质量保证体系要不断强化，对相关人员和岗位要增补齐全，针对各级领导、业务部门、现场指挥人员及作业班组的目标、责任和质量要进行明确划分，及时有效运用各类奖惩措施，在保证员工积极性的同时保护好员工的自主创造性。

挑选业务骨干与较强的管理人员进行结对，加强职工的质量安全意识教育，施工开始前完成人员的培训与技术考核，坚守持证上岗原则。同时，与建设和监理单位加强联系配合，主动与监理工程师交换意见，积极促进“六位一体”联合创优质量工作格局的实现[3]。

4.2 建立培训制度

组织参加本标段施工的全体干部职工学习国家和铁道现行的规范、规则、规定，学习有限公司编制下发的各种文件、标准、应急预案；定期组织员工进行高速铁路施工管理知识的学习，确保员工熟悉管理施工程序与质量要求；条件允许时，还可安排超前培训，并定期组织技术和业务考核。但须注意，对参与工程施工的工人，必需坚持持证上岗和岗前培训制度[4]。

在项目总工的领导下，工程管理人员从上到下都要接受质检员的监督，对于发现的不合格材料，质检员有权禁止使用；对检查中发现的不正确、不恰当的施工操作方法和方式，质检员有权进行指正和禁止；若检查出质量问题，质检员还可对责任工长或操作员进行相应的质量处罚。项目经理、总工、施工负责人及生产、技术、质量管理人员应分别承担相应的质量责任，要实行质量奖惩制度，若各职能部门的工作对质量产生影响，也承担相应的责任。

4.3 建立质量交底制

在拿到设计图后，总工程师要组织技术、质量管理等相关人员对图纸进行熟悉审核，积极参与施工技术交底，保证设计图的正确和有效性，从而进行周密的施工组织设计编制[5]。

将实施性施工组织设计送审并确认后，要组织全员对施工方案进行学习研讨，施工前还要针对单项工程技术、安全、质量等方面完成书面交底，找出质量安全重点监控部位和监控点。在整个施工过程中，要安排技术人员进行实时指导，确保全员做到质量重点心中有数，全员参与质量管理。

4.4 质量自检制度

建立“自检、专检、互检”的质量“三检制”和工序前试验、工序中检查、工序结束验收的工作制度。具体要坚持“三服从、五不施工、一个坚持”原则。

（1）“三服从”：进度服从计划、进度服从安全和质量、质量服从监理。

（2）“五不施工”：准备不充分不施工、未达到试验标准不施工、未确定施工方案与质量保证措施不施工、设计图纸未通过审核和优化不施工、未进行技术交底及特殊工序没有《作业指导书》不施工；

（3）“一个坚持”：工程质量未达标坚决返工。

5 结束语

相比其他工法，钻孔灌注桩施工因其施工震动小、噪音低等优势，非常适合铁路桥梁工程建设的应用，它的成桩质量也相对较高。在加强施工技术优化的同时，还要根据现场施工条件合理的应用该项技术，控制原材料的质量以及机械设备的性能，并做好人员管理，使人员和设备都能发挥出应有的生产价值，从而促进钻孔灌注桩施工质量的有效提升。