浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术

摘要：本文介绍了桥梁钻孔灌注桩施工技术的程序和每道工序的具体要求，并探讨了施工中应注意的问题。

关键词：桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺

中图分类号：U443 文献标识码:A一、钻孔灌注桩施工前的准备工作

1、场地整理

施工前，施工场地按不同情况进行处理。对于处在水中的钻孔桩基础都必须搭设施工平台：桩基处在旱地时，清除杂物后夯压密实即可。

2、护筒设置

高速公路桥梁钻孔桩均使用钢护筒，采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。本合同段的钻孔桩直径为120mm和100mm。根据钻孔桩直径，我们所做的护筒直径为145cm和125cm。护筒埋设时，其轴线对准测量所标出的桩位中心，护筒周围和护筒底接触紧密，保证其位置偏差不大于5am，倾斜度不大于l ％ 。

3、泥浆的制作

制浆前，先把黏土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。制浆时，可将打碎的黏土直接投入护筒内，使用冲击锥冲击制浆，待黏土已冲搅成泥浆时，即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导人钻孔外泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

4、钻机就位

埋设好护筒后，即可进行钻机就位。本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时，只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可，其对中误差不得大于5cm。

二、钻孔灌注桩施工工艺

1、钻孔

（1）开始钻孔时，应稍提钻杆，在护筒内打浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。进尺要适当控制，当钻至护筒底部时，应低档慢速钻进，使底脚处有坚固的泥皮护壁。如护筒底土质松软出现漏浆时，可提起钻头，向孔内倒入粘土块，再放入钻头倒转，将胶泥挤入孔壁堵住漏浆空隙，稳住泥浆后继续钻进。钻进过程中应经常注意地导变化，每进尺2m或在土层变化处应捞取渣样，判断土层，记入钻进记录表并与地质柱状图核对。经常检查护筒是否发生偏移和下沉，并及时加以处理。操作人员必须认真贯彻执行岗位责任制，随时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。（2）钻孔过程中要保持孔内有1.5m-2m的水头高度，并要防止板手、管钳等金属工具或其它异物掉落孔内，损坏钻机钻头。钻进作业必须保持连续性，升降锥头要平稳，不得碰撞护筒或孔壁。拆除和加接杆时要力求迅速。（3）桩孔钻至设计标高后，对成孔的孔径、孔深和倾斜度等进行检测，满足设计要求后报请监理工程师进行终孔检验，并填写终孔检验记录。

（4）钻孔作业的劳动组织：每台钻机每班配备操作人员6名，其中指挥1人，卷扬机司机1人，电工兼记录员1人，装拆钻杆及淘渣3人。

2、泥浆护壁

泥浆池采用钢板焊成矩形钢箱，并设行走系统，便于移动，循环使用，设置12m3容量3个。为了确保钻孔质量、钻孔时选用使用效果较好的膨润土作为制备泥浆的材料，为提高泥浆的粘度和屈服值，提高护壁的形成能力，维护孔槽壁的稳定性。泥浆性能指标：相对密度ρ=1.05-1.20；含砂率≤4%；失水率≤25mL/30min；粘度：16-22s；胶体率≥96%。

3、清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的上要因素之-。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻孔灌注桩工程质量的关键环节。

钻到设计标高后即开始清孔作业，采用泥浆替换法清孔，分二次清孔。第一次在钻孔达到标高下放钢筋笼之前，第二次在下完导管之后，测孔内混渣回淤情况，进行二次清孔。清孔完毕时要达到如下标准：泥浆比重在1.10～1.15之间，含砂率在8%以内，粘度为18～20s，沉淀层厚度不大于15cm。清孔完毕后用检测笼测量孔径与垂直度，桩径误差应不小于30mm，不大于50mm，垂直度偏差不大于0.5%，如不合格应会同监理工程师进行处理(洗孔或回填重钻)。

4、钢筋笼的安装

(1)为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上、下端及中间每隔2m在一横截面上设置4个钢筋"耳环"。(2)钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。检测使用的探孔器直径和钻孔直径相符，主要检测钻孔内有无坍塌和孔壁有无影响钢筋安装的障碍物，如突出尖石、树根等，以确保钢筋笼的安装。(3)钢筋笼吊装时对准孔位，尽量竖直轻放、慢放，遇障碍物可慢起慢落和正反旋转使之下落，无效时，立即停止下落，查明原因后再安装。不允许高起猛落，强行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。(4)人孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。

5、钻孔灌注水下混凝土

钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。

在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm-20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m-10m时，应及时将坍落度调小至12cm-16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥。在灌注过程中必须每灌注2-3 m左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

6、桩头处理及桩身质量检查

灌注孔桩时，砼面的高程应比设计高程高出80cm-100cm左右，灌注完毕后即可抽掉泥浆，挖除桩顶浮浆，但必须留下20cm左右等砼完全凝固后再进行凿除，以保证不扰动桩顶砼。凿除桩头过程中，必须凿到合格砼。

成桩后施工承台前对孔桩进行一次无损检测，以便对孔桩的成桩质量做到心中有数，对有质量疑问的孔桩进行处理。

三、钻孔灌注桩施工中应注意问题

1、钻孔时，为保持孔壁稳定，防止坍孔，应选好护壁泥浆，粘度和密度必须符合要求；护筒要埋深、埋牢、埋正，护筒底部与周围要用粘土夯实，防止外部水渗入孔内；开孔时保持钻具与护筒同心，防止钻具撞击护筒；在松散的粘砂土层钻进时，应适当控制钻进速度，不宜过快；终孔后，清孔和作灌注混凝土的准备时，仍应保持足够的补水量，保持孔内有一定的水位，并尽量缩短成孔后间歇和浇筑混凝土时间。2、为防止偏孔，施工前要做好场地平整、碾实工作；钻机安置就位要平整、稳固，钻架要垂直；同时注意下好护筒，选用性能好的泥浆；钻具要保持垂直度、刚度、同心度，防止钻机跳动、钻杆晃动。3、为了保证钢筋笼安放位置正确，作到不上浮、不偏，吊放时要用2根50mm钢管将钢筋笼吊环叉住、卡牢；在钢筋笼四周上下应采取捆扎混凝土块导正措施；在混凝土灌注到钢筋笼下部时，应放慢浇灌速度，待混凝土进入钢筋笼2m后，再加快灌注速度，以保证钢筋笼轴线与钻孔轴线一致。4、桩混凝土灌注应选用合适的坍落度，保证灌注顺利连续进行和混凝土的灌注质量。5、搞好钻孔施工管理，作到文明施工。钻孔桩施工是工地文明、整洁的难点工序。施工中，泥浆的生产、循环、沉淀物的清理、浆液的再生利用、废浆的处理等环节妥善处理好，做到既能保证钻孔的进度，又能保证场地的文明整洁。

结束语

在桥梁工程建设中，桥梁钻孔灌注施工技术是一种比较常见的施工工艺，但在常见的施工过程中也有很多问题值得我们注意和解决。因此，加强和提高桥梁钻孔桩施工工艺是确保桥梁建设质量和发展有效途径。总之，在桥梁钻孔桩旌工中的技术合理，工艺得当，层层把关才能建成高品质的工程。

参考文献

[1]杨毅.浅谈桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].中国高新技术企业,2009,(9).

[2]张红岗,周波,房栓社.钻孔灌注桩施工质量控制[J].科技创新导报,2009,(3).