香黎湖跨湖大桥机械钻孔灌注桩的施工方法

【摘 要】随着现代社会经济不断地发展，桩基础日益成为软弱地基上一些工程经常采用的一种深基础型式，机械钻孔灌注桩受到了设计.施工单位的重视，使其成为目前桩基础中最受欢迎的一种型式。本文主要结合黎香湖跨湖大桥的工程实例，浅析了黎香湖跨湖大桥机械钻孔灌注桩的施工方法。

【关键词】机械钻孔灌注桩；清孔；钢筋笼

1 工程概况

（1）工程简介

跨湖大桥位于重庆市南川市大观镇黎香湖。本工程设计要求桩径φ220，10根：φ150，4根。

（2）设计要求如下：

桥墩均采用嵌岩桩基础，桩基础采用钻孔灌注桩，考虑结构及施工工期要求，均采用一墩一桩基础为建设方案，桩基础嵌入完整中风化基岩深度不小于3d，同时要求桩基基岩天然状态下单轴极限抗压强度不得小于6.0Mpa。

2施工机械与施工方法

（1）工艺流程见附图

（2）钻孔桩施工方法

2.1 放样定位

依据甲方提供的现场建筑定位点测放桩位，在钻孔平台上安装导向架，在导向架上放出护筒的纵向和横向的轴线，两轴线交点即为钢护筒中心，导向架内空比钢护筒外径大10cm，钢护筒放下后在导向架四周加型钢固定钢护筒上口。

2.2 护筒施工

护筒采用16mm钢板卷制护筒制作，规格直径比设计径大100mm。护筒采用履带吊机吊装到位，吊装过程中，严格控制护筒的垂直度，护筒底部接触到淤泥层后，利用振动锤将护筒逐渐沉放置岩层上，振动过程中，应校核护筒的平面位置及垂直度，如垂直度发生偏差，应立即将护筒提起，重新进行沉放。护筒顶面应高出湖面1.5米，护筒内水位应比护筒低50cm，以防止护筒内泥浆流出污染湖泊，同时护筒内水位至少应与湖泊水位持平，防止护筒外部的水压力使护筒产生变形。

2.3 钻进成孔

2.3.1 钻机选择

根据本工程地质情况及周边施工环境要求，桩基均选用机械成孔，以降低振动或噪音对周围结构物或居民生活、工作的影响。暂拟采用以下机械：

2.3.2 钻进技术要求

（1）桩机就位必须稳固、周正、水平。立好钻架，对准钻孔中心。钻机稳定地就位于钻孔的一侧，钻机底支撑垫木不得压在孔口钢护筒上。钻机安装就位后，底部和顶端应平稳，保证在钻进过程中，钻机不会产生位移或沉陷。

（2）钻具下放前，应做好检查工作，钻进过程中，应注意第一、二根钻杆的进尺，保证钻具与孔的中心垂直，同时需要吊紧钻具，均匀钻进。

（3）在钻孔过程中经常复检，当钻至软硬层变异处时，缓钻进，并采取钻完一段再复扫一遍的方法。

2.5.3 桩孔质量标准及检验方法

（1）桩径允许偏差：+0.1D。

（2）垂直度允许偏差：≤1%。

（3）孔底沉渣厚度≤5cm。采用测深锤测量。

（4）由于本工程钻孔为水下作业，岩心取样存在很大的困难，故桩基底标高按设计桩基底标高深1米控制，然后利用渣筒提取桩底渣样进行成分分析。

2.4 清孔施工

第一次清孔：

钻孔达到设计孔深后，停止进尺，采用气举反循环法将泥浆及钻渣排除至岸边沉渣池内。在清孔过程中，应注意孔内水位，孔内水位如果低于湖泊水位，应停止清孔，及时向孔内补水。

（1）能准确测量出孔深，孔内泥浆中无泥块悬浮。

（2）清孔时间≥30分钟。

二次清孔：

为保证在混凝土灌注前孔底沉渣厚度控制在设计规范规定允许范围之内，钢筋笼吊装完毕，下完灌浆管后，砼灌注前进行二次清孔。

本工程全部选择气举反循环排渣法。

（1）方法选择：清除孔底淤积的方法采用气举排渣法。此法的原理是借助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的沉渣。

利用空气压缩机将压缩空气吹入排渣管内，在排渣管内形成一种密度小于管外泥浆的液气混合物，在内外液体压力差和压缩空气动量的联合作用下沿着排渣管上升，排出孔外。排渣管底端距沉渣面的距离为0.3～0.4m。

清除孔底沉渣的工作，应当在浇筑混凝土前进行孔底淤积的清理，必要时补充清孔。

（2）质量检测：孔内泥浆重度：1.15～1.20g/cm3；粘度≤22s；含砂率

二次清孔后在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟必须重新检测孔底沉渣厚度及泥浆指标，如超出设计规范允许值，则应再次清孔。

2.5 钢筋笼制安

2.5.1 钢筋笼制作加工

（1）钢筋笼制作前应清除钢筋表面污垢、锈蚀，钢筋下料时应准确控制下料长度。

（2）钢筋笼采用环形模制作，制作场地保持平整。

（3）钢筋焊接使用E50焊条，焊缝宽度不小于0.7d，厚度不小于0.3d。

（4）钢筋笼焊接过程中，应即时清渣。主筋与加强筋全部点焊必须焊接牢固，其余部分按设计要求进行焊接。

（5）钢筋笼主筋连接采用单面焊接，焊接长度≥10D，且同一截面接头数≤50%错开。

（6）钢筋笼保护块每隔4m设一组沿圆周均布，保护层厚度为50mm。

（7）成型的钢筋笼进行逐节验收，验收合格的钢筋笼应平卧堆放平整干净的地面上，堆放层数不应超过2层。

（8）钢筋笼制作标准见下表：

2.5.2 钢筋笼安放

（1）钢筋笼安放起吊采用桩机卷扬机起吊。

（2）钢筋笼安放标高根据孔口护筒顶标高来计算，安放时需保证桩顶的设计标高，允许误差为±100mm。

（3）钢筋笼下放时，应对准孔位中心，缓慢下放。遇阻时采用正、反旋转慢慢下沉，严禁猛提。放至设计标高后立即将φ14吊筋焊固在孔口护筒上或机架底盘上，或用钢管悬挂固定在孔口。

（4）钢筋笼上、下对接放焊时，应使钢筋笼保持垂直状态，对接时，两边同时施焊，焊接头同截面不得超过配筋（主筋）的50%，间距错开不少于35d，且不小于50cm。

2.6 灌注水下混凝土

2.6.1 砼原材料

砼采用商品砼，混凝土配合比由实验室试配确定。砼料应有较好的和易性，其坍落度为18-22cm，砼料具有较好的保水性，较小的泌水率，2小时内泌水量不大于混凝土体积的1.5%，即泌水率小于4%。砼初凝时间不早于45分钟，终凝时间不大于12小时

2.6.2 水下砼灌注

（1）灌浆管

选用φ250mm，油轮丝扣连接式导管，单节长度一般为2.5m。底管长度不小于4m，同时配备1.0m、0.5m和0.3m短节。安装时要确保连接紧密，接口绝对密封，连接处加垫“O”型橡胶密封圈，防止接头处漏水漏气。

（2）初灌量

为确保初灌埋深度≥0.8m，初灌量根据孔深、孔径、孔内泥浆重度，初灌导管悬管高度等数据，按下式计算确定。

（3）砼灌注技术要求

水下砼灌注是钻孔灌注桩施工中的重要环节，砼灌注施工技术要求：

1）保证初灌量满足首次灌注明导管底端能埋入砼中1.0m以上。

2）灌注时导管埋深宜控制在2～6m，严禁将导管拔出砼面。

3）拆管前设专人测量孔内砼面，并核实砼量搅拌记录，确定可以拔管时才能拔管、拆管并记录。

4）水下砼灌注应确保其连续性，中途不得停顿，对灌注过程中的故障均应做好记录。

5）水下砼灌注如发生堵管时，立即用备用无坐式7.5KW振动器振动导管；

6）认真做好机械的维修保养，使机械经常处理完好运行状态，不因机械故障影响砼灌注质量；

7）试块制作及养护：每50m3砼做1组，每根桩最少做一组砼试块，做好的试块24小时后拆模，置于水中常温养护。

3 总结

机械钻孔灌注桩，是对大型建筑较适宜的一种桩的形式，它施工方便.无大开挖基础之泥土污染，应值大力推广.只要在施工中按规范施工，按设计要求去做，就一定避免出问题。使之广泛而普及采用。

注：作者身份证号为 510202198101221532