浅谈钻孔灌注桩施工张西林潘露盼

浅谈钻孔灌注桩施工张西林潘露盼

张西林潘露盼

武汉市汉阳市政建设集团公司

摘要：经统计，宝丰路硚口路（建设大道~京汉大道）快速化改造工程共有桩基636根，承台195座，墩柱195座，箱梁36联（其中钢箱梁22联，混凝土箱梁14联），过街地下通道2处，人行天桥1座，B、C、E、F匝道下方人防工程的破除与恢复。可以看出，桩基在本工程的分量比较大，其能否保质保量并按照工期要求完成是本工程的关键。由于本工程均采用钻孔灌注桩，因此我就钻孔灌注桩浅谈一些施工方法及应急措施。

关键词：准备；方法；应急措施

一、工程概况

宝丰路硚口路（建设大道~京汉大道）快速化改造工程，起点接江汉四桥（月湖桥）北岸引桥后以高架形式向北连续跨过京汉大道（轨交1号线）、解放大道和建设大道后接宝丰北路高架。其中解放大道至建设大道路段采用双层高架形式。本工程还包含宝丰路四层互通式立交一座，涉及解放大道改造长度约1.05km。另外，受立交匝道影响，位于解放大道路口东南象限的现状地下人防工程需同步改造。工程主要包括道路、桥梁、雨水、污水管道、地下人防工程结构、交通工程、绿化亮化、照明及监控等附属工程，涉及高架桥、立交桥、管线改造、地面道路改造工程以及人防工程改造工程。

经统计，宝丰路硚口路（建设大道~京汉大道）快速化改造工程共有桩基636根，承台195座，墩柱195座，箱梁36联（其中钢箱梁22联，混凝土箱梁14联），过街地下通道2处，人行天桥1座，B、C、E、F匝道下方人防工程的破除与恢复。可以看出，桩基在本工程的分量比较大，其能否保质保量并按照工期要求完成是本工程的关键。由于本工程均采用钻孔灌注桩，因此我就钻孔灌注桩浅谈一些施工准备、方法及应急措施。

二、桩基施工方法

1、孔位测量

采用全站仪测设桩位，并探明有无管线埋在地下，当桩位与管线相冲突的时，报告设计及监理后共同研究解决后，方可埋设护筒。桩位利用十字线引到护筒位置以外打设四根木桩，根据四根木桩的交汇点埋设护筒，护筒埋设好后再用全站仪进行复验，并对桩中加以标识，以便钻机就位时对中。

每次钻机就位好开钻前和钢筋笼吊放前，要通知测量班复测。测量无误后才可进行下步工序施工。

钻进开始前要在护筒上作好标高控制点，计算实际钻进深度，并用测绳注意量测实际深度。快到桩底设计标高时要加密量测次数，以确保不超钻或欠钻。

2、护筒和泥浆

（1）、一般护筒埋设

采用旋挖钻成孔时，用6mm钢板加工成钢护筒。桩径为120cm，护筒内径140cm；桩径为150cm时，护筒内径170cm；桩径为180cm时，护筒内径200cm；桩径为200cm时，护筒内径220cm，护筒内径比桩基大20cm。护筒顶周围用Φ16的钢筋加固，同时用Φ16的钢筋焊4个吊环以方便护筒拔出。护筒顶标高高出地面0.5m，护筒底端一般埋置深度为3m。

当采用冲击钻成孔时，桩径为150cm时，护筒内径190cm，护筒内径比桩径大40cm。

钻孔灌注桩护筒采用人工配合机械挖孔法埋设。埋设时护筒外侧用粘土分层回填夯实。防止窜孔。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，误差不得大于10mm，倾斜度偏差＜1%。

待灌桩完毕后拔出钢护筒。

（2）、泥浆制备和使用

旋挖钻在施工过程主要靠制作泥浆对孔道进行护壁，冲击钻在施工过程中靠自身制作泥浆。泥浆各项指标要求见表。泥浆的性能指标根据实际钻进的情况进行调整。在桥墩之间每间隔一跨设置一泥浆池，一般泥浆池长10m、宽5m、深2m（根椐施工所在地点单桩钻孔方量泥浆池大小可作相应调整）。

3、钻进成孔

（1）、钻机就位与试机检查

钻机就位时，水准仪测量钻机底盘顶面四角的高程，采用千斤顶对钻机进行调平，并固定好钻机。启动钻机，使泥浆开始循环。观察排浆管路、水龙头等是否漏浆现象，持续5分钟左右，调整钻机，使钻杆、钻锥中心和桩孔中心三者在同一垂线上，稳定好钻机和扒杆。钻进①开始钻孔时保持钻头稳定，应采用小行程，慢速，使初开孔坚实，垂直能起导向作用，开钻时尽量避免碰撞护筒，当钻头在孔中保持垂直并稳定时，可适当加速钻进。

②钻进过程中，随时注意孔内水压差，以防止产生涌沙。孔中泥浆随时进行检查，保持各项指标符合要求，情况不因泥浆过浓影响进度，过稀易于塌孔。

③钻进时及时填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。根据钻进感觉和快慢以及取样分析判明地层变化。

④因故停钻中时，孔口应护盖，严禁钻头留在孔内，以防埋钻。

⑤在钻孔排渣、提钻、除土或因故停钻时，应保持孔内有规定的水头和符合要求的泥浆密度、粘度以防坍孔。

（3）、成孔检查及清孔

当钻进深度达到设计桩底标高或持力层后，应采用泥浆置换法清孔。

清孔过程，随时测定进出浆口的泥浆指标，达到标准后，持续30分钟，提起钻头，再进行孔径、倾斜度检测。

待钢筋笼、导管安装完毕后，测量孔底沉淀层厚度，达不到设计要求的，进行二次清孔，通过导管进行泥浆循环，确保沉淀值达到设计要求，并测量孔深和泥浆等的各项指标，向监理报验、签认。

（4）、注意事项

①钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。

②钻头及钻杆同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降钻头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。

③钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。

④钻进过程中，每进5-8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至中层砂层和逼近桩底标高时，钻进速度必须放慢，随时观察泥浆是否沉降，以确保成孔质量。

⑤旋挖钻在钻孔过程中，钻管内的泥渣和泥浆经常会倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。随时注意钻进过程中地质情况的变化。及时与地质资料进行对照，如发现实际地质情况与地质资料不符，立即报监理及设计和业主并做好鉴认手续。

4、钢筋骨架

⑴、骨架的加工及质量保证的措施

本桥桩基工程钢筋笼主筋直径为32、25、22、28，主筋的连接主要采用套筒连接。套筒连接要求套筒材质丝扣符合规范要求，要求钢筋丝扣加工与套筒丝扣相匹配，间隙符合规范要求，连接时对中，衔接精密，批量取样送检，取样合格及现场监理验收合格后方可进行下道工序；搭接焊焊接，加强箍筋采用焊接，螺旋箍筋采用绑扎。由胎具成型法制作钢筋骨架。钢筋接头采用搭接焊，其中双面焊焊缝长度不应小于5d，单面焊不应小于10d，同时焊接接头按规范要求进行检测试验合格后才准下一道工序进行。

箍筋与主筋焊接时，应使箍筋的平面垂直主筋。控制主筋间距，保证箍筋的对接圆度。从而保证钢筋骨架的质量。

⑵、注意事项

①钢筋连接处的保护层厚度应满足设计要求。

②分节制作钢筋骨架过程中，每节钢筋骨架都要进行编号，明确钢筋骨架的墩号、桩号和节段号，防止对接过程中出错。

⑶、钢筋笼存放、运输及吊装

制作好的钢筋骨架放置平整、干燥的场地上。存放时，每个加劲箍筋与地面接触处都垫上同一高度的木方。每组骨架的各节段要安排好次序，便于按顺序运输安装。在骨架每个节段都要挂上标示牌，写明墩号、桩号、节段号等。没有标志牌的钢筋骨架不得混杂存放。存放钢筋骨架应注意防水雨、防潮。

钢筋骨架吊装就位采用25t汽车吊。采用两吊点。第一吊点在骨架的下部，第二吊点设在第一层加筋箍处（或根据钢筋骨架长度和施工现场具体情况确定）。对于长骨架，起吊前在骨架内部临时绑扎Φ20钢筋以加强其刚度。起吊时，先提起第一吊点，使骨架稍稍提起，与第二吊点同时起吊。待骨架离开地面后第一吊点停止起吊，继续起吊第二点。随着第二点不断上升，慢慢放松第一点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰壁。然后，由下而上地逐个解除临时径向骨架筋。待骨架下降到第二点附近的加劲箍筋接近孔口时，用型钢将骨架支承于孔口。吊来第二节骨架对接。直至该桩钢筋骨架下完到设计标高为止。下钢筋骨架的同时应取掉标示牌并将钢筋“耳朵”保护层焊接上。整个骨架接头完毕后将其焊接在护筒上，防止钢筋骨架下沉或上浮。

⑷、检测管安装

在进行钢筋笼吊装的同时就要进行深测管的安装。根椐设计要求每一墩台选一根桩布设检测安装3-4根Ф57×3的检测管。检测管每8米一节，并要求不漏水。检测管高出桩基顶面20cm（考虑破除桩头50cm），浇注砼前将检测管注满水，并用塞子堵死以免杂物进入检测管。检测管连接采用口70×6×80套管并焊接。

检测管等间距布置，并绑扎在桩基加劲箍筋上。

5、灌注水下混凝土

⑴、砼导管安放

砼导管采用直径为300mm钢导管丝扣连接，安放导管前进行水密性试验，试验方法是把拼装好的导管先灌入70％的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入0.8Mpa压力。导管需滚动数次，经过15min不漏水即为合格，可以用于灌注水下混凝土使用。导管能承受的最大压力PMAX=1.3×（γ砼H1-γ水H2）=1.3×（24×58-11×58）=980.2KPa。

导管安放时要求垂直快速，安装前要求认真检查各接口处橡胶垫圈，确保防水密封。同时，丝扣要求上紧，导管底标高要求控制在距桩底标高以上20～30cm处，并要求导管居中。

⑵、混凝土的运输

桩基施工采用商品砼，用混凝土罐车运输。

⑶、灌注水下混凝土的技术要求

①灌注前，测定底沉淀层厚度。如超出规定厚度端承桩不大于5cm，则进行第二次清孔使沉淀厚度达到设计要求（≤5cm），然后立即灌注首批水下混凝土。首封混凝土的浇筑应注意，在向漏斗中倾倒混凝土前，用塞球将导管顶口塞死，将联结塞球的钢丝绳挂在吊车小勾上，当混凝土倾倒入漏斗并满足首封混凝土方量的时候迅速提升吊车小勾，拔出塞球，将首封混凝土放入导管。

②灌注首盘水下混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。桩径为1.2m，桩长为58m的灌注桩，要求首批混凝土方量必须在≥3.31m3；桩径为1.5m，桩长为55m的灌注桩，要求首批混凝土方量必须在≥4.04m3。③启动吊阀后，混凝土应连续灌注。在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6米。经常测探孔内混凝土面的位置，及时拆除导管及冲洗。

④为防止钢筋骨架上浮，应减少混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4米以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2米以上，即可恢复正常灌注速度。

⑤灌注的桩顶标高应比设计标高高出0.5～1.0米，多余部分浇筑承台混凝土前凿除。

⑥桩基础钻孔完成后迅速组织混凝土施工，以防止出现塌孔。施工时混凝土浇筑必须连续，并准备预备方案（配备发电机、混凝土搅拌设备），防止混凝土浇筑过程中出现意外。

结束语

随着公司桥梁工程的增多及规模的增大，桥梁钻孔灌注桩的施工普遍起来，钻孔灌注桩的施工尤为重要。我们必须按照桩基的施工方法一步步做到位，才能保证桩基质量及工程进度。

参考文献：

[1]《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010

[2]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008