桥梁钻孔灌注桩施工探讨

摘要：随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域。但钻孔灌注桩属于隐蔽工程，影响灌注桩施工质量的因素很多，施工过程中容易出现坍孔、钻孔偏移、卡钻、导管堵塞、钢筋笼变形偏位、断桩等一系列施工问题，本文作者根据工程实践对桥梁钻孔灌注桩施工技术进行了探讨。

关键词：桥梁；钻孔灌注桩；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

本工程为某高速公路先导段，全部为桥梁，全长1.995 km，采用双向四车道高速公路标准，设计行车速度120km/h，主线桥梁宽度28m（中间留1m空隙）。共有钻孔灌注桩（直径1.5m）268根。

2、钻孔灌注桩施工工序

钻孔灌注桩施工工序详见《钻孔灌注桩施工工艺流程图》。

3、钻孔灌注桩施工方法

3、1. 施工准备

采用推土机平整场地，清除杂物，修筑进场便道。

3、2. 施工放样

测量班用全站仪放出桩位，在木桩顶钉小铁钉精确定位，施工队根据桩位设置护桩。

3、3. 护筒埋设及泥浆池的设置

护筒用4～6mm钢板卷制而成，每节长1.5～2.0m，其内径应大于桩直径40cm。护筒顶高出地面30cm，埋深不小于1.0m。护筒埋设确保准确、稳定、不漏水，护筒中心与桩位中心偏差不大于50mm。

泥浆池尺寸为4.5×5m，深2m，用循环槽与孔位连接。

3、4. 钻机选型

根据本桥工程地质情况，采用回旋钻机、冲击钻机配合成孔。在土层及全风化岩层钻进选用GPS-20型正循环回旋钻机，在强风化、弱风化岩层中钻进选用CJ-15型冲击钻机。

3、5. 回旋钻机钻进

（1）就位

钻机安装后底座和顶端应平整，用水平尺检查转盘的水平度，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则应及时处理。转盘中心同钻架上的起吊滑车在同一垂直线上，并与桩位对准，其偏差不得大于20mm。

（2）钻孔

开始钻孔时，稍提钻杆，在护筒内旋转造浆，开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后，以低档、慢速开始钻进，使护筒脚有牢固的泥浆护壁。钻至护筒脚下1米后，方可按正常速度钻进。

在钻进过程中，应随时注意地层变化，每进尺2m或在地层变化处捞取渣样，判断土层，记入钻孔记录表并与地质柱状图核对。对于不同土层，应采用不同的钻进方法：在粘土层中钻进，选用中等转速、大泵量、稀泥浆；在泥岩或砂砾岩及强风化岩层中钻进，控制进尺，重压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。

操作人员认真贯彻执行岗位职责制，随时填写钻孔施工记录，交接班时详细交代本班钻进情况及下一班需注意的事项。

钻孔过程中要防止扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内，损坏钻机钻头。钻孔作业保持连续性，不得中断。因故停钻时，应保持孔内具有一定的水头高度和泥浆比重，且将钻头提高孔底或提出孔外。钻孔过程中应随时检查钻盘水平度，防止斜孔产生。

3、6. 冲击钻机钻进、清孔

到达强风化岩层后选用CJ-15型冲击钻机钻进。

（1）就位

钻机就位对钻孔质量和能否顺利钻进关系重大，就位时应保证中心对准桩位中心，并将钻机支垫牢固。

（2）钻孔

钻进深度超过冲锥全冲程后按正常速度钻进。孔壁稳定、钻进正常时，冲程一般选用0.6～1.0m，易塌孔地层或有塌孔迹象时选用0.35～0.6m。

对不同的土层，采用不同的钻进方法。在块石土、漂卵石层中采用中冲程，并提高泥浆的粘度和比重；当通过强、中风化岩层中，采用大冲程，但最大冲程不大于4～6m。冲击钻进一段时间后，将冲击锥提出，换上掏渣筒下入孔底掏取钻渣，使钻锥经常冲击新鲜地层。当遇到冲击表面不平整的漂石、硬岩时，先投入粘土夹小片石，将表面垫平，再进行冲击钻进，防止发生斜孔、坍孔事故。

水头高度应高于施工水位或地下水位1.5～1.8m，并不低于护筒上口10～20cm，掏碴时及时补水，通过透水性强的地层或有塌孔迹象时，可加大水头高度。

在需要泥浆护壁的地层，钻进时应经常向孔内投放粘土，以保证泥浆的质量。砂土、卵石土层直径为1.5～2.0m的孔，每延米成孔投入粘土1.0～1.2m3。

钻孔过程中要防止扳手、管钳等金属工具或其他异物掉落孔内，损坏钻机钻头。钻孔作业保持连续性，不得中断。因故停钻时，应保持孔内具有一定的水头高度和泥浆比重，且将钻头提高孔底或提出孔外。钻孔过程中应随时检查钻钢丝绳竖直度，防止斜孔产生。

（3）清孔

钻孔深度达到设计标高后，应对孔深、孔径进行检查，符合要求方可开始清孔。

采用掏渣法、喷射清孔法配合清孔。即冲至设计深度后，用掏渣筒清除钻渣，至泥浆中无2～3mm大的颗粒为止，如不满足可在清渣后投入一些泡过的散碎粘土，通过冲击锥低冲程的反复拌浆，使孔底剩余沉渣悬浮后掏出。对泥浆比重不符合清孔标准的，在掏渣后用一根水管插至孔底注入水，使泥浆冲稀，泥浆比重逐渐降低后向孔口溢出，直至达到要求的清孔标准。

3、7. 钢筋笼的制作和吊装

钢筋笼在桥墩旁就地加工绑扎成形。箍筋应经过冷拉盘成圆圈，主筋切断采用机械方法截断，接长采用双面焊。钢筋笼分段制作，分段长度应根据吊装能力确定。钢筋笼应确保不变形，接头应错开。钢筋笼外侧设控制保护层厚度的穿心圆形砂浆垫块，穿在箍筋上，其间距竖向为2m，横向圆周不得小于4处，骨架顶端应设置吊环。

钢筋笼起吊应按骨架长度的编号进行，采用吊车吊装入孔。钢筋笼采用单面焊，焊缝长度为10d，两台电焊机同时焊接，焊条采用J502或J506焊条，焊缝质量符合规范要求，焊渣敲除干净。吊入后要挂十字线校正钢筋笼中心，符合要求后采取有效方法进行固定，防止钢筋笼倾斜和移动，防止钢筋骨架在砼灌注过程中上浮。

3、8. 灌注水下砼

砼由拌和站强制式拌和机集中拌和，砼运输车运输到位，进行灌注。当气温较高时，选用缓凝减水剂。

灌注前，导管应标记长度，居中插入孔内，导管底端应离开孔底（非沉淀层顶面）25～40cm。首批灌注砼其数量按计算确定，使其有一定的冲击能力，把泥浆从导管中排出，并把导管下口埋入砼深度不小于1m。首灌后应连续进行灌注。在灌注过程中，应注意保持孔内水头，经常测探孔内砼面的位置，及时调整导管埋深在2～6m。

灌注末期导管上口高出桩顶不宜小于4～6m，灌注的桩顶标高应高出设计标高0.5～1.0m，以保证砼强度，多余部分在接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。

在灌注将近结束时，应核对砼的灌入数量，以确定所测砼的灌注高度是否正确。

灌注砼时，溢出的泥浆应引流至储浆池内，以防污染环境。

3、9. 泥浆的排放

每两排墩设一个泥浆循环池（5×9×2m）和一个泥浆沉淀池（4.5×5×2.5m），在线路红线的左侧每3个墩设一个大型储浆池（10×18×2m）。将沉淀物捞出晾晒后外运至指定地点，以保证环境的清洁无污染。在泥浆池设置警戒围栏，并安设警戒提示牌。

钻孔灌注桩施工工艺流程图

4、钻孔（包括清孔）事故的预防及处理