桥梁钻孔灌注桩施工工艺浅析

【摘要】钻孔灌注桩属于隐蔽工程，影响其施工质量的因素很多，因此对其施工过程每一环节都必须要严格要求，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进行，本文就苏州工业园区北环东延二期工程主线桥钻孔灌注桩施工控制过程，提出对各工序控制要点的见解。

【关键词】桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺

Abstract: Bored piles belongs to hidden works, many factors affect its quality of construction, every aspect of their construction process must be strict requirements as far as possible to avoid accidents and reduce the losses caused by the accident, in order to facilitate the project successfully, This paper take bored piles construction control process of the Suzhou Industrial Park North, Central, East Extension Phase II project mainline bridge as example, to put forward views on the process control points.Key words: bridges; bored pile; construction process

中图分类号：K928.78 文献标识码： A 文章编号：

钻孔灌注桩是一项工序环节较多、影响因素较多、工艺比较复杂，技术要求较高，工作量较大，并需在一个较短时间内快速完成水下灌注混凝土的隐蔽工程。施工过程控制受人为因素影响较大，稍有疏忽，就难免出现质量问题，造成病桩或断桩等重大质量事故，危及桩基工程的质量，造成不必要的经济损失。因此就要求现场及技术人员根据规范及施工图设计、钢筋、混凝土等试验控制制定具体的施工方案，同时要详细分析成孔、成桩过程常见病害的产生原因，总结研究其预防治理措施，做好事前控制，才能高标准、高质量地完成桩基施工任务。

1、事前准备阶段

1．1根据施工图设计对原312路面的沥青及水稳层进行破除。测量原地面标高，根据开挖深度及及基坑底面尺寸，按1：0.5放坡确定路面破除尺寸，切缝机切20cm深断缝，防止因破碎机施工对原沥青路面层造成破坏。开挖到位后，用泥土按30cm一层夯实填筑至原地面高度，保证回填土的硬度，防止钻机在施工过程中发生不均匀沉降，造成钻孔倾斜度偏大。

1．2利用G312原中分带做循环池和泥浆池，超出地面部分采用砖砌，池内侧用砂浆抹面，再铺设彩条布，防止泥浆水外渗，对G312路基层造成损害、对路面造成污染。

1．3钻孔灌注桩桩位放样前，须将全站仪和水准仪进行标定，将标定证书报监理组备案，桩位平面位置确定后，须进行复核，做好放样原始记录，并对桩位做好防护措施，护桩必须打实，四周用砂浆围护，护桩与桩位木方形状不得相同，防止挖错护筒基坑。

1．4根据桥规要求，护筒内径宜比桩径大200~400mm，主线1200mm桩径采用1400mm护筒，壁厚3mm，高2.3m，埋置深度为2m，护筒中心竖直线与桩中心重合，倾斜不大于2cm，护筒四周填粘土分层夯实，固定护筒位置，防止护筒倾斜和位移，造成钢筋笼定位误差。

1．5做好导管的水密和接头抗拉试验，防止混凝土浇筑过程中，导管进水及断管事件的发生。导管连接好后，量取每节导管长并做好编号，且需配备必要的调节管。进行水密试验的水压不小于孔内水深的1.3倍压力，也不小于导管壁和焊缝能承受灌注混凝土时最大内压力的1.3倍：

（1）

―导管可能受到的最大内压力

―混凝土拌和物的重度（取24kN/）

―导管内混凝土桩最大高度（m），以导管全长或预计的最大高度计

―井孔内水或泥浆的重度(kN/）

―井孔内水或泥浆的深度（m）

1．6每根桩开钻前应对泥浆检测仪、测绳标尺进行校准检查，防止施工过程中对泥浆指标及孔深的测量错误，为施工提供准确的判断依据。

1．7对进场钻机进行安全检查，配发危险源告知牌、钻机施工细则、钻机铬牌等，并对钻机施工人员进行安全文明三级教育。

2、事中控制阶段

2．1开钻前检查：钻机就位后，用全站仪复核桩位平面位置，减小桩位偏差，且与上根桩的中心距宜大于3.5倍桩径，否则开钻时间需间隔24h；水准仪测量机磨盘、护筒及原地面标高确定钻孔深度，量取钻头尺寸，并用吊锤检查桩位对中，选多个角度检查磨盘的水平；同时检查机架枕木基础是否稳定，防止孔位偏差及成孔倾斜度偏大，检查合格后，报请监理抽查，填写开钻机牌，确认开钻。

2．2采用正循环减压法钻进，孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%，钻进过程中，每节钻杆钻进时都要检查钻杆垂直度及磨盘水平，同时注意检查钻机是否因震动移位，防止桩孔偏移倾斜：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

2．3经常检查钻孔记录情况，对出现的异常情况如实记录，根据地质报告，在土层变化的地方，减慢钻进速度，并检查泥浆指标。主线桩底标高在-60m左右，以粉质粘土为主，以清水和钻孔过程中由钻机削下的泥沙混入来形成自然泥浆，施工实践证明，以自然泥浆控制未发生坍孔、缩颈现象。

2．4以钻杆法控制钻孔深度，并配以测绳检查，钻孔到位后，提升钻头离孔底10~20cm左右慢速空钻，并保持泥浆的正常循环，以中速把孔内悬浮着钻渣的泥浆换出，但空钻时间也不宜太长，易引起钻孔下部坍塌。循环清孔时间不少于30min；清孔过快，孔内压力变化速度大，易发生坍孔现象，清孔采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度下要直接用清水置换，防止孔底沉淤、残留泥砂过厚。

2．5钢筋笼安装前，根据每节钢筋笼配料的长度，计算好搭接长度，防止过分搭接造成钢筋笼长度不足，安装过程中，严格控制，根据吊环安放位置计算好吊筋长度，顶笼安放时须将钢筋笼中线与护筒中线重合，防止钢筋笼偏位。

2．6导管安装过程中，应按水密试验时导管的编号进行，计算好导管的需求长度，并做好记录，导管应对准钢筋笼的中心，防止导管挂住钢筋笼。

2．7导管安装好后，应进行二次清孔，减小孔底沉淀层厚度，使之满足t/d＜0.3，且≤30cm，因主线钻孔桩径为1200mm，故沉淀厚度均应≤30cm。且孔深应满足设计要求，泥浆指标符合规范要求，方能进行下道工序。

2．8派专人进驻商品混凝土公司，对进场原材料进行检查，并对出场混凝土质量进行控制，确保现场混凝土的各项指标符合规范要求，且每车混凝土都进行坍落度、和易性检测，如砼离析，则容易在料斗下部和出料口处形成堆积，导致出料困难，同时也容易堵塞导管。同时按规范要求分车取样做好试块。

2．9首灌混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，料斗体积应满足首灌混的数量。所需混凝土数量可参考公式：

（2）

本例中： V―首灌混凝土所需数量

D―桩孔直径1.2m

―桩孔底至导管底端间距，一般取0.4m

―导管初埋置深度1.0m

d―导管内径0.25m

―桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度 式中字母意义同式（1）

将上数据代入（2）中，V=2.28方

2．10因主线钻孔桩钢筋笼埋至桩顶，浇灌时一般不会出现钢筋笼上浮现象，钢筋笼不到底时，当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，尽量减小埋深，减小对导管的冲力。

2．11混凝土料应连续放入料斗，料斗上安放网筛（网眼8~10cm左右），防止夹杂大直径块石、水泥块等造成卡管，落入导管中的混凝土不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量，但如果导管上下移动次数过于少，易造成下料困难，导管提起不易，严重的会导致导管拔不起，二次开斗、断桩。 

2．12浇筑过程中，应严格计算好拆管长度，导管的埋深控制在2~6m，但当砼灌注到桩顶部位时，为了保持足够的冲力，必须注意导管要留有一定的长度，一般为10m左右。灌注时及时上拨，保证高度产生冲力，使桩头部分的砼质量不至降低且下料容易。但导管插入混凝土中的深度较大，混凝土坍落度小，桩顶空心呈不规则漏斗形，其深度、位置与导管拔出时的位置、桩顶混凝土状态有关。导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入。导管拔出混凝土之前，导管上下活动几次，幅度不超过50cm，或者用机械、人工振捣桩顶混凝土，时间不超过20s.尽可能缩短灌注时间，避免使桩顶混凝土产生假凝现象、降低桩顶混凝土的流动性。

2．13灌注的桩顶标高比设计一般要高出0.5~1.0m，具体尺寸应根据混凝土的质量而定，如和易性太差，桩顶探得石料太少，则需取大值，必要时须浇高1.0m以上，防止烂桩头出现。

结束语

苏州工业园区北环东延二期工程主线桥钻孔灌注桩桩长均在60m以上，根据详细的施工方案及现场组织，质量控制情况良好。

参考文献：

（1）《桥梁施工工程师手册》杨文渊徐人民交通出版社

（2）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）人民交通出版社

（3）《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）人民交通出版社

（3）陈跃庆编。地基与基础工程施工技［M］术。机械工业出版社，2003.