浅析某桥梁钻孔桩施工技术

摘 要：某桥梁桩基础采用合理的施工方法不仅能够保证质量，确保工期，而且节约了工程造价，做到了绿色施工。

关键词：桩基础 施工方法 保证质量

1. 工程概况

某新建桥梁287#、290#陆地墩共计16根φ1.5m钻孔桩，288#，289#水中主墩分别为28根φ1.5m钻孔桩及12根φ2.5m钻孔桩。桩基砼标号为C35。根据钻孔桩数量、地质条件及总体施工安排，共安排14台CZ-8D冲击钻钻机施工。

2. 钻孔桩施

289#主墩钻孔灌注桩施工利用上述钻孔平台进行施工。287#、290#交界墩及288#墩钻孔灌注桩可采用岸上施工的一般施工方法，直接在平整好的砂地上满铺枕木作为施钻平台。

1）场地准备，为了施工机械进场和钻孔桩灌注顺利进行，施工前，沿桥征地范围内开挖排水沟，以便排除地表水，清除钻孔场地内杂物，对场地进行平整，特别是钻机机座周围填土应坚实稳固，确保钻机正常运转。

同一墩钻孔桩的钻孔顺序为先长桩后短桩。钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩砼强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。

2）泥浆系统的设置，陆地墩的泥浆循环系统布置根据现场地形及周围环境统筹安排，在286#和287#墩之间及290#和291#墩间、征地红线以内设置两个泥浆循环池，泥浆循环池由制浆池，沉淀池和泥浆池组成。

钻孔桩施工过程中，对沉淀池中沉碴及灌注砼时溢出的废弃泥浆随时清除用汽车弃运至指定地点。

3）护筒制作及埋设，289#水中主墩钢护筒采用16mm钢板制作，287#、288#、290#陆地墩钢护筒采用10mm钢板制作，其钢护筒直径大于钻孔桩径30cm。为便于泥浆循环，在护筒顶端设高300mm、宽200mm的出浆口。陆地护筒埋设采用挖孔埋设的方法，在挖孔至一定深度符合要求后，分层对称夯填护筒四周粘土。水中墩钢护筒埋设采用履带振动打桩机进行打设，在钢护筒打设前，设置好钢护筒的导向装置，确保钢护筒可以精确的打入设计位置，打入的护筒中心应与桩中心线重合，护筒中心与桩中心线重合，护筒埋设允许偏差：平面误差50mm，倾斜度1%。陆地墩钢护筒高出地面0.3m。

4）钻机就位，钻机就位前，检查对钻机的各项准备工作，包括场地布置与钻机座落处平整和加固以及主要机具的检查、维修、安装、配套设施的就位及水电供应等。在现场组装钻机，并采用枕木支垫。冲击钻机就位时将钻头对准桩位，安装钻机时底架垫平，保持稳定，不得产生位移和沉陷。

5）钻孔作业，开钻时应先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度指标根据土层情况而定，如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锤以小冲程反复冲击造浆。钻进过程中经常注意土层变化，每进尺2m或在土层变化处捞取样渣，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。钻孔距设计标高1.0m时，注意控制钻进速度和深度，防止超钻，并核实地质资料。钻孔深度达到设计要求后，使用探孔器对成孔的孔径和倾斜度等进行检查。

6）清孔，钻孔孔底标高满足设计要求后，进行孔径和垂直度检查，合格后进行清孔，采用泥浆正循环加高压射风清孔（气举法）。泥浆正循环加高压射风二次清孔即利用风压，形成一个压力场，当风压大于泥浆形成的压力时，沉积颗粒离开孔底，向上悬浮，漂浮状的颗粒容易随泥浆循环的换浆法而流出孔外，达到清孔目的。同时在钢筋笼、灌注混凝土的导管、漏斗安装期间，可能出现泥浆中粗颗粒等渣粒沉淀孔底等现象。为保证端承桩质量，满足工后沉降变形和孔底沉渣清除干净的规范要求，必须在混凝土灌注前对桩底的沉渣彻底清除。因此在混凝土灌注前用“高压射风”的办法对桩底沉渣进行高压射风3～5min的风压扰动并及时利用灌注桩的第一斗封底混凝土的巨大冲击，将桩底沉渣清理干净。

7）钢筋笼制作与安装，钢筋笼钢筋在钢筋棚中集中进行加工，分节制作，运至施工现场焊接、绑扎，成型后采用吊机提入孔内。钢筋笼在清孔结束后，立即及时放入孔内。钢筋笼吊装时设置防浮工字钢支撑，并与钢护筒焊连，工字钢底部留口将钢筋笼顶部主筋抵住，工字钢上部拉住钢护筒。

8）水下砼灌注，二次清孔完成后，即进行水下砼灌注，砼在4#、5#砼搅拌站集中拌制，砼搅拌运输车运至施工现场，汽车吊提升入漏斗，导管法灌注，导管直径选用φ300mm。

砼灌注中途不得中断，现场管理人员经常探测孔内砼面的标高（可用测绳吊着重铊进行），及时调整埋管深度。当砼灌注至接近钢筋笼骨架时，加大导管埋深，放慢灌注速度，以减少砼对钢筋笼的冲击，防止钢筋笼上浮。

砼灌注在设计桩顶上多灌注100cm以上，以保证砼强度，保证桩与承台之间的连接砼质量，多余部分砼在承台开挖后凿除清理，保证清理后的桩头无松散层。

9）钻孔桩遇岩溶施工，对于存在浅埋岩溶或地面塌陷等不良地层的桩位，先处理、后钻孔。钻机支撑点要远离桩位，支点距离应根据可能造成坍塌范围进行估算，严禁将钻机直接支撑在孔口，同时用“八”字缆风绳拴拉钻机。钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移或沉陷。当钻至溶洞顶1m左右时，首先准备足够的小片石或狗头石（直径10～20cm）和粘土，粘土要做成泥球（φ15～20cm），对于半填充和无填充的溶洞要组织足够的水源。其次在1-1.5m范围内变换冲程或钻头，逐渐将洞顶击穿，以防止卡钻。

根据钻孔的进尺情况，在击穿洞顶之前，要有专人观测护筒内泥浆面的变化，一旦泥浆面下降，应迅速补水。击穿洞顶后，在溶洞内钻进时，根据填充物的不同，要采取不同的钻进方法。当充填物为软弱粘性土或淤泥时，应向孔内投入粘土、片石混合物（比例1：1），冲砸固壁；当为砂层、卵石层时还应提高泥浆的粘度和相对密度。只有当泥浆漏失现象全部消失后才转入正常钻进。如此反复使钻孔顺利穿过溶洞。

在钻进过程中要注意观察钻机钻杆或钢丝绳的异常情况，有问题应先提高钻头，然后再用测量绳测量孔深。如果有塌孔现象，轻微塌孔，则需向孔内投放粘土，保持孔内泥浆比重大于1.3，并保持孔内水头；严重塌孔，则需及时跟进护筒，回填数米深粘土、小块片石和适量水泥，重新钻进。跟进的护筒在成孔后，下钢筋笼前，潜水工在高于外侧护筒1.5m处水平切割，并拔取回收倒用。

3. 凿除桩头和检测桩基质量

每个承台下所有桩灌注完毕且强度达到设计强度后，即可凿除桩头，凿除桩头浮浆至桩身砼光洁面，然后进行超声检测或动测，检查成桩质量。

4. 结论

某桥梁桩基础采用合理的施工方法不仅能够保证质量，确保工期，而且节约了工程造价，并做到科学管理，绿色施工。