文溪大桥钻孔灌注桩施工工艺及质量预防措施

摘要：介绍文溪大桥钻孔灌注桩的施工工艺，工程质量事故的预防措施及超声波检测钻孔桩质量情况。

关键词：钻孔桩施工工艺质量预防措施

Abstract: This paper introduces the construction technology of cast-in-place bored the Creek bridge pile, engineering quality accident prevention measures and ultrasonic detection of bored pile quality.

Keywords: bored pile construction process quality prevention measures

中图分类号：TU74

概况

文溪大桥是319国道江西省兴国县境内坝子上至老营盘二级改建公路上一座16孔16米钢筋混凝土空心板梁桥。桥位中心桩号K614+582.75，全长272.5米，桥面为双车道，宽12米。下部构造设15个双柱式桥墩，2个U型桥台。桥墩基础采用钻孔灌注桩，桥台基础采用明挖扩大基础。桥墩基础钻孔灌注桩直径为1200mm，平均桩长为9.22米，共计30根。

施工方法和措施

2.1施工方案

本桥桥墩基础均采用钻孔灌注桩，桥址地层自上而下为粗砂、卵石、红砂岩。设计为嵌岩桩，要求嵌岩不小于2d（d为桩径），1、2、3、号墩位于河南岸滩地上，4、5、6、7号墩位于河水中，8、9、10、11、12、13、14、15号墩位于河北岸沙滩上，施工时正值枯水季节，除河中墩需要围堰外，其余各墩均无须围堰。为了在枯水期把桩基完成并同时完成河中墩立柱，工程队精心组织安排了三台冲击钻机平行作业。

2.2施工顺序

水中钻孔灌注桩是整个工程进度的关键，为了保证工程按计划顺利进行，三台钻机24小时作业。南岸安排一台钻机，北岸安排二台钻机，工序间分组平行流水作业。河南岸4、5、6号墩位于河中，钻机施工需要围堰筑岛，压缩河床，让水流从6～7号墩间流过，施工时是枯水季节，有利于围堰施工，采用草袋围堰，中间用素土填筑压实。围堰顶标高高出施工水位1.0米。围堰修筑好后，在堰体上架设1号钻机施工，施工顺序为：654321。河北岸采用施工便道进行施工，施工便道布设在上游，采用片石砌筑，中间填土和砂，主要用于材料运输及钻机移位，还可以起到临时围堰作用。2号机负责7～12号墩，其施工顺序为：1110987；3号钻机负责12～15号墩，其施工顺序为：12131415。

2.3施工方法

2.3.1做好各项施工前准备工作；

2.3.2桩位的测量放样。按照设计文件计算出各桩位坐标报监理复核批准使用。为方便桩位放样，有效地控制整座桥的施工。根据甲方提供的导线点，在桥两头对导线点进行加密，加密成果报监理批准。采用DTM330前站仪进行放样测量，测出各桩位中心点，每个桩位放样测量必须有三个导线点控制，一个测站、一个后视、另一个进行复核；这样测量精度能够得到充分的保证。

2.3.3护筒埋设。根据桥墩设计桩径，采取8 mm钢板制作，内径为1500 mm的护筒，埋设深度大于2.0米，护筒顶标高高出施工水位2.0米以上，保证泥浆面高出施工水位1.5米以上，护筒埋设的倾斜度控制在1%以内，护筒中心埋设偏差不超过30mm，护筒四周用黏土回填，分层夯实。

2.3.4泥浆配制与输送。在河道两岸布设多个泥浆池，采用优质粘土和水按适当的配合比在泥浆池中配制造浆，经检测泥浆各项指标符合规范要求方可使用。本桥钻孔灌注桩制配泥浆所使用的粘土塑性指数IP＞25，泥浆比重控制在1.20～1.45之间。泥浆的输送是通过泥浆泵送至钻孔内。

2.3.5钻机就位及钻进成孔。钻机就位必须稳固、周正、水平，确保“天车、转盘中心、桩位中心”三点成一线，钻机的转盘中心与桩位中心误差不大于10mm。针对本工程的地质特点结合以往施工经验，采用3～5吨的冲击钻机，根据不同的土层，选用不同的速度，一般控制在4～6m/h范围内。在成孔过程中采用泥浆护壁。泥浆在循环过程中在孔壁表面形成泥皮，它和泥浆的自重对孔壁起到保护作用，防止孔壁坍塌。通过试成孔施工，泥浆护壁效果比较好，完全可以满足施工的需要。

2.3.6清孔。在安放钢筋骨架之前，采用灌水法正循环进行第一次清孔。钢筋笼安放后进行第二次清孔。本桥采用泵吸法反循环进行做二次清孔。二次清孔后，孔内泥浆比重应小于1.20，黏度18～20s，孔底沉渣厚度≤5cm（设计规定），含砂率≤4%。

2.3.7钢筋笼安放。本桥钻孔桩的钢筋笼长8～11m，钢筋笼一次成型。施工中要注意焊接的主筋间必须轴心相对，箍筋要绷紧拉直，间距要均匀，主钢筋接头位置要错开，在同一截面内接头总数不得超过主筋总数的50%，钢筋骨架四周设有耳筋，耳筋的主要作用是防止钢筋笼在安放过程中偏向一边，并且起到保护层作用。钢筋笼下放至预定位置后，应在孔口固定，以防其浮笼或下沉。

2.3.8下导管。导管采用壁厚5mm，直径250mm钢管，导管长度视桩长而定，一般安放后底端距孔底面0.4～0.5m，安放时应注意垂直；施工前对使用的导管按顺序进行编号，按编号进行连接且须经压水试验，保证导管连接处密封不漏水。

2.3.9灌注混凝土，钻孔桩混凝土设计强度为C25，灌注混凝土时，严禁中途停工，每根桩灌注时间控制在3h以内，灌注过程中应注意观察管内混凝土高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度控制在2～6m；拆除导管要快，一般不能超过15min拆除下来的管节要立即清洗干净，两端丝口处涂抹滑油，按编号顺序堆放整齐。

为了确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度混凝土，通常我们说的浮浆，一般不小于0.5～1.0m。预加高度在浇筑墩柱砼前凿除，在凿除时须防止损毁桩身。有关混凝土的灌注情况，包括灌注时间、混凝土面的深度、导管埋深、导管的拆除以及发生异常现象等，应指定专人负责，认真记录。

工程质量事故的预防措施

3.1防止塌孔

控制孔内外的水头差，保持静水压力不小于2.5m；严禁在护筒四周堆放杂物，防止机械振动而引起塌孔；严格控制泥浆质量及浓度。

3.2防止导管进水

3.2.1提高导管高度，使管内有3m左右的空气柱。

3.2.2首批用于灌注混凝土储量应充足，经计算桥墩钻孔桩应采用2.0m3混凝土的料斗，使导管埋深不小于1m；导管使用前应进行压水试验，防止焊缝裂缝及接头漏水；料斗提升不能过快，控制导管提升高度，使导管埋置深度保持在2～6m。

3.3防止卡管

3.3.1严格按混凝土配合比施工，拌和要均匀，保持良好的和易性，塌落度控制在18～22cm，安装导管时要仔细、认真，防止橡皮垫圈突入导管内，以至卡住隔水栓，使混凝土下不去，对浇筑用的机械设备事先要检查，同时应准备备用设备，使混凝土浇筑不致中断；控制混凝土的拌和、运输、灌注时间，避免混凝土在导管中停留时间过长，严格控制混凝土的原材料规格，防止超粒径碎石混入其内。

3.3.2尽量使用内径大的导管，一般30cm左右。

3.4防止钢筋骨架上浮

混凝土浇筑不当，极易造成钢筋骨架上浮。一般可上浮20～50cm，最多可达90cm。可以采取为钢筋骨架顶部与钻机机架进行固定，防止混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮。

桩基质量检测

按合同规定，钻孔灌注桩均需埋设3根声测管，保证100%的桩进行无破损超声波检测，同时选择部分进行“小应变动测”。

根据《桩基质量评定标准》进行分类，在所测的全部30根灌注桩中，25根为A类优质桩，占83%，其余5根为B类良好桩，占17%，各桩桩身完整或基本完整，桩径均匀或有轻质变化，但对桩的质量无影响，混凝土灌注质量良好，强度均达到设计要求（C25以上），因此，可以认为文溪大桥钢筋混凝土灌注桩施工质量优良。

参考文献：

[1] 公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）