阐述桥梁钻孔灌注桩施工技术

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、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域。钻孔灌注桩是公路桥梁施工的一项隐蔽工作，其质量对施工技术的要求比较高，只有在准备工作充分和技术方法得当的前提下才能够有避免钻孔灌注桩施工质量的缺陷问题，施工质量得到保障。文章主要对桥梁钻孔灌注桩施工技术要点进行了探讨，以便有效地对工程施工质量进行控制。

关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

随着我国公路事业的快速发展，公路桥梁的数量也越来越多，而钻孔灌注桩是目前公路桥梁工程的基础建设中应用较为广泛的一种工艺。但由于影响钻孔灌注桩施工质量的因素比较多，所以必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，以利于工程的顺利进展。钻孔灌注桩多在水下及地下进行，影响施工因素较多，很容易出现各种质量缺陷，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。为避免出现质量事故，应对钻孔灌注桩施工过程进行严格的质量控制，主要是对成孔质量、钢筋笼质量和砼灌注质量的控制，以确保工程质量和施工进度。

1 钻孔灌注桩施工方法

1.1钻孔灌注桩施工工艺流程。场地平整桩位放线开挖浆池、浆沟护筒埋设钻机就位孔位校正造孔（泥浆循环、清除废浆、泥渣,清孔换浆）终孔验收下钢筋笼灌注水下混凝土成桩养护。

1.2钻孔灌注桩的施工要点。钻机就位前,先平整场地,铺好枕木并用水平尺校正,保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设6mm~8mm厚钢板护筒,内径比孔口大100mm~200mm,埋深1m~1.5m,同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。

钻进时如土质情况良好,可采取清水钻进,自然造浆护壁,或加入红粘土泥浆护壁,泥浆密度为1.3t/m3。

钻进时应根据土层情况加压,开始应轻加压力、慢转速,逐步转入正常,一般土层按钻具自重加压,不超过10kN;基岩中钻进为15kN~25kN;钻机转速:对合金钻头为180r/min,钢粒钻头100r/min。

钻进程序,根据场地、桩距和进度情况,可采用单机跳打法（隔一打一或隔二打一）、双机双打（两台钻机在两个机座上轮流按对角线对打）等。

桩孔钻完,应用空气压缩机洗井,可将30mm左右石块排出,直至井内渣厚度小于100mm。清孔后泥浆密度不大于1.2t/m3。

钢筋笼制作。直径1.2m内的桩钢筋笼制作,按一般灌注桩方法,对直径和长度大的钢筋笼,一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径16mm的加强箍,每隔一箍在箍内设计一井字加强支撑,与主筋焊接牢固组成骨架。为便于吊运,一般分两节制作,钢筋笼的主筋为通长钢筋,其接头采用对焊,主筋与箍筋间隔点焊固定,控制平整度误差不大于50mm,钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置耳环,控制保护层为70mm,钢筋笼外形尺寸比孔小11cm~12cm。

钢筋笼吊放。钢筋笼就位用三角架,起吊机械等吊起,上下节主筋采用帮条双面焊接或搭接焊,整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上借自重保持垂直度正确。

混凝土浇注方法。通常采用履带式吊车吊混凝土料斗（或翻料斗）,通过下料漏斗提升导管在稀泥浆中浇灌。

2 成桩的制作以及质量控制

2.1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一。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。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：黏度测定17-20min；含砂率不大于6％；胶体率不小于90％等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性黏土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行，配合比设计。

2.2钢筋笼制作质量和吊放。钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼．钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。

2.3灌注水下混凝土前泥浆的制备和第2次清孔。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第1次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.00-1.20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管，沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注，由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第2次清孔，当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。

2.4水下混凝土灌注。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，但良好的配合比可减少离析程度。因此，现场的配合比要随水泥品种、中粗砂、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。

2.4.1水下灌注砼的性能参数。①砼原料。为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料（如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。②砼初凝时间。一般砼初凝时间仅3～5h，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7h，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8h。③砼搅拌方法和搅拌时间。为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒人料斗后，先开动搅拌机并加入30％的水，然后与拌合料一起均匀加入60％的水，最后再加入10％的水(如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在60-90S内。④坍落度选择。为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，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，砼坍落采用18-20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度，气温高，成孔深，导管直径在250mm之内，取高值，反之取低值。

2.4.2砼灌注操作技术。①首批砼灌注。砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关，孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼。此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。②后续砼灌注。后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔门返浆情况，直至孔口不再返浆，冉向漏斗中加入砼。③后期砼的灌注。在砼灌注后期。由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。④砼灌注速度。在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。

3 钻孔灌注桩的质量控制

因为钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。除了规范要求以外，应强调以下几点:

3.1对质量控制应以预防为主，在施工前做好充分的准备工作，制定相应的防范措施，并责任到人。

3.2严把队伍进场关。采用一流的人才，先进的工艺，过硬的设备进场，为优良工程打下坚实的基础。

3.3严把检测关。确保施工质量就要进行桥梁钻孔灌注桩无破损检测。对承担桩基检测任务的单位和个人进行资格审查，逐根桩超声波检测，对处理后的缺陷桩做二次检测，以确保成桩质量及工程的安全。

3.4工程全面贯彻执行ISO9002体系标准，按照国际标准施工。

3.5实行质量监督制度。无条件接受建设单位和监理工程师管理，配合做好工程质量复检工作，提供准确的技术数据和自检资料。

4 总结

总之，桥梁钻孔灌注桩施工应结合工程的实际情况，按照设计文件与施工规范的要求，坚持以预防为主的原则，采取有效的措施进行施工控制，及时解决施工中出现的各种常见问题，不断总结经验教训，提高施工技术水平，保质保量地完成任务，高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，促进我国公路桥梁钻孔灌注桩施工水平进一步发展以及我国公路桥梁建设的顺利进行。

参考文献：

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[2]于英梅.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].中国科技信息,2010,(01).

[3]莫毅舟.浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J].山西建筑,2010,(06).

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