钻孔灌注桩施工工艺浅析

中图分类号：TU37文献标识码： A

通过对桥梁钻孔桩的了解，结合本人从中铁二十四局承建的无锡市金城路东段工程A标的学习经验，论文讲述了钻孔桩的施工方法，为施工人员提供了一定的依据和方法，也可以为技术人员提供基础知识。

二、施工准备

1、测量放样

用全站仪定出钻孔桩中心位置，中心坐标数据按照设计图纸提供，经监理工程师复核无误后。进行护筒埋设，导测出机架度盘面标高，以便控制钻孔成孔深度。

2、场地准备

根据地质勘测报告，金城路有一定的水位，但水位不深。其尺寸应根据施工季节、桩位、水位及施工需要来确定。①陆地场地平整，清除现场，将桩基位置整平夯实；②河道场地，南丰桥底下钻孔桩平台设置，清淤，回填粘性土，再夯实，保证机架稳固安全可靠。

3、泥浆制备

选用粘性土造浆，泥浆的比重、粘度、含砂率、胶体率、失水量、静切力、酸碱度等指标符合该地层护壁要求，泥浆试验完成后，填写泥浆试验记录表。

4、埋设护筒

测量定位后十字线控制桩定出护筒位置，挖出底面直径比护筒大20cm的圆坑。对1.0和1.2m的桩径，分别采用Ф1.2m和Ф1.4m的护筒，用5mm厚钢板卷制，高度为1.5m，护筒上、下口加焊加强筋和吊环，以备灌注桩结束后起拔。护筒埋设的精确度由测量人员和技术人员负责，其中心轴线与桩位设计中心偏差≤5㎝，护筒底埋入老土，护筒顶端应高出周围土30㎝，四周用粘土回填并分层夯实。

5、钻机就位

钻机就位时用方木垫平，将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在20㎜以内，钻机上面磨盘水平，检查钻头直径应符合标准。

三、施工

1、钻孔

钻机就位时，钻杆必须对准桩位中心，起吊滑轮缘、转盘中心和桩位中心三者偏差不得大于2cm。钻进开始阶段采用正循环成孔，开钻时，先慢速钻进，待导向部位钻入土内后，方可全速推进。钻孔过程中随时注意地质的变化，及时调整钻速、泥浆比重、钻头和配置，甚至机型。发现有地质条件变化，与地质资料不符时，及时与监理、设计单位联系。

钻孔中各项技术措施：

（1）、成孔钻进开始时轻压慢钻，小泵量循环泥浆，防止钻头剧烈震动造成护筒的偏移。粘土层钻进时，采用在钻孔内自制低粘度泥浆，大泵量，快速钻进，进尺时可上下数次划眼，压实孔壁，冲刷钻头包泥。淤泥质粘土层钻进时，增加泥浆粘度，泵量中档、慢速钻进，一次通过，不要划眼，以免过于扩大孔径。砂土层钻进，采用加粘土制造高粘度泥浆，慢速钻进，钻进时注意回转拔车，操作精心，预防事故。

（2）、成孔钻进时，在钻杆上做好残尺标记，以便施工中进行观察，钻杆下放前认真丈量钻具，做好记录，终孔后采用测绳校核孔深，并经常测定钻机平台的水平标高，以保证桩底标高符合要求。

（3）、在不均匀地层、软硬变层地层中钻进时，要合理控制钻进参数，钻进时要轻压慢钻，以防钻孔偏斜，并经常检查钻杆倾斜度，确保垂直，成桩孔位偏差必须控制在10cm以内。

（4）、采用优质泥浆护壁成孔是防止桩孔缩径和坍塌的有效措施，为使孔壁稳定性良好，钻进成孔时要针对地层变化进行泥浆性能的及时适当调整。同时严格遵守工艺流程，加快施工进度，避免缩径和塌孔。

（5）、为了保证清孔质量，须适时调整泥浆比重。清孔采用二次清孔工艺，第一次清孔采用钻具，第二次清孔采用导管。二次清孔泥浆比重必须小于1.10。清孔后由专人用测绳（带1.5㎏重锤）测定空地沉渣厚度，直至满足设计规定的沉渣厚度，才能灌注桩。

2、第一次清孔

钻孔达到图纸规定深度，且成孔质量符合要求后，应立即进行清孔。清孔时，孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5～–2m，以防止钻孔的任何塌陷，钻孔底沉淀物不得大于50cm，换浆法清孔后的泥浆指标应符合下列规定：相对密度1.05～1.2t／m3，粘度18～–24s，含砂率小于4﹪，清孔后用测绳测出沉淀物厚度不大于0.4d，不得用加深孔底的方法来代替清孔。清孔的目的是使孔底沉渣、泥浆相对密度、泥浆中含钻渣量和孔壁厚度等指标符合规范要求，为灌注砼制造良好的条件。清孔方法采用抽浆清孔法，初步清孔可采用掏渣法。钻孔至设计高程后，经过孔深、孔径、钻孔倾斜度检查，符合要求后，用离心吸泥泵将孔底泥浆和钻渣抽出，清孔排渣时注意保持孔内水头，防止坍孔。达到规范要求的清孔标准后，即可停止清孔。

各土层泥浆性能指标：

泥浆性能指标 比重 粘度 PH值 含砂率

粘性土 1.05～1.20 16～22s 8～10 ≤4﹪

砂土 1.30～1.45 22～28s 8～10 ≤4﹪

清孔阶段：沉渣厚度≤100mm，泥浆比重1.15～1.20，含砂率＜2﹪，胶体率＞98﹪。

3、钢筋笼制作与吊放

（1）、采用钢筋弯曲模具，按设计和规范要求加工钢筋笼，钢筋笼分段制作，主筋接头位置错开。按要求安装穿心式混凝土垫快固定于钢筋笼上。

（2）、设专用台架制作钢筋笼，保证笼体平直。环形箍筋与主筋采用点焊连接，螺旋箍筋与主筋采用间隔点焊连接或绑扎。

（3）、加工后的钢筋根据规范和设计要求认真检查验收，并经监理检验合格后方可下入孔内。

（4）、钢筋笼堆放和搬运时必须保持平直，防止扭转、弯曲变形。起吊时必须用两点起吊法。

（5）、钢筋笼下放入孔前，先用探孔器，探测钻孔是否符合设计要求，入孔时，保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，避免碰撞孔壁，下笼过程中若遇障碍不得强行下放，必须查明原因，处理后继续下放。

（6）、钢筋笼主筋采用焊接接头，主筋连接部位表面污垢必须清除干净，上、下节笼体各主筋位置对正，且上、下节笼体保持垂直状态。焊接时保证同一截面接头数量≤50﹪，单面焊缝长度不小于10d双面焊不小于5d。连接完毕后要补足连接部位的螺旋箍筋，并经验收合格方可下放，进行下一段笼的安装。

（7）、钢筋笼的安放深度和位置符合设计要求，待全部钢筋笼下完经验收合格后，将其吊筋与孔口固定，保证钢筋笼定位正确，避免钢筋笼下沉和灌注砼时上浮。

（8）、声测管按照设计要求安放，安放中一定要保证搭接接头不漏水，同时与钢筋笼绑扎点焊牢固，以防声测管吊入孔中。

4、导管安装

导管用Ф300mm无缝钢管制作，每节长2.0～5.0m，配1～2节长1.0～1.5m短管，丝扣连接。使用前对导管进行水密、承压和接头抗拉试验，保证导管不漏水。导管安装后，其底部距孔底应有250～400mm的空间。砼浇筑支架用型钢制作，用于支撑悬吊导管，吊挂钢筋笼，上部放置砼漏斗。

5、第二次清孔

在第一次清孔达到要求后，由于安放钢筋笼及导管，这段时间内，孔底又会产生沉渣，所以钢筋笼及导管就位后，利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉渣。清孔标准是孔深达到设计要求，孔底泥浆密度≤1.15，复测沉渣厚度在300㎜以内，清孔完成后，立即浇注水下砼。

灌注水下砼

（1）、施工所用砼根据规程要求，每根桩进行3至4次坍落度测试，坍落度要求为18至22cm。同时每根桩在灌注过程中，按要求制作4组试块，试块制作取样分前、中、后期有代表性，并按规范要求养护，28天后送检。同条件试块达到规定后送检。

（2）、导管安放底面应高于孔底40cm左右，砼的初斗量应满足导管埋入砼深度不少于1m的标准。灌注过程中，要有专人负责测量砼面高度，适时提升及拆卸导管，保持导管埋入砼的深度2至6m。

（3）、砼灌注连续紧凑进行，中间不得停顿，同时在灌注过程中勤提串动导管，使砼充填密实。

（4）、为确保桩头质量，砼顶面标高必须达到规范规定的预加高度。

（5）、及早做好各项准备工作及应变准备。砼灌注完毕后，应及时拔出护筒，并清除设备和工具上的砼积物。

（6）、认真收集整理原始记录和移交资料：每班配备专职记录员，按规定做好各种原始记录和隐蔽工程验收记录，填写好各类施工记录表。收集整理各种材料质保书，试验测试报告。做好竣工验收及资料移交准备工作。

四、桩的质量检测

目前国内外常用的桩基检测方法：

（1）、钻芯检测法：由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3～5﹪，或作为无损检测结果的校核手段。

（2）、振动检测法：又称动测法。它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩题及桩图体系产生振动。或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。

（3）、超声脉冲检验法：该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道，检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。

（4）、射线法：该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，本工程采用声测管超声脉冲检验法所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。

五、结束语

桥梁钻孔灌注桩的施工和很多因素有关，地质因素、施工时人为因素等等，而且桩形成后的检测也很重要，可以发现不良的桩及时采取措施。因此，要想提高桩的质量，延长桥梁的使用寿命，提高投资效益，需要施工、养护、管理各个部门加强质量意识，互相协调配合，积极履行各自职责，相信桥梁的质量越来越好。