公路桥梁钻孔灌注桩施工技术

公路桥梁钻孔灌注桩施工技术

王伟平谷冉冉

王伟平谷冉冉

山东省滨州公路工程总公司山东滨州256600

摘要：随着交通基础建设投入力度的不断加大，公路桥梁工程得到了快速发展。钻孔灌注桩施工技术以其优势得到广泛的运用，本文从施工前的准备、钻孔、钢筋笼制作安装和灌筑水下混凝土施工技术进行了简要的阐述。

关键词：公路桥梁钻孔灌注桩；优点；施工要点

引言

混凝土钻孔灌注桩作为桥梁施工结构的主要形式，是由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层中去，从而大大减少基础沉降，是一种极为有效，安全可靠的基础形式。其具有能够将水下施工有效的转变为水上作业，有效缩短了施工工期。可以说，桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术质量的有效控制直接影响着桥梁的使用价值，尤其是桥梁的安全性、稳定性上，是桥梁工程质量监管的核心。

一、钻孔灌注桩的优点

1.1适用性广

钻孔灌注桩适用于各种地层的桩孔施工，不受地下水位高低的影响。桩径3~25m之间，而且具有向大、超大桩径及超长桩发展的趋势。

1.2施工灵活简便

施工工序简单噪音小，也适用于窄小场地施工，施工设备简便且方法容易掌握，培训后的地质钻工也能熟练掌握相关的施工工艺。

1.3具有较高的承载力

不同的桩径和桩长，其单桩承载力在几百千牛至几千千牛之间，部份甚至超过一万千牛，可作为低层建筑的基础或者高层建筑和重型建筑的基础。

1.4质量有保证

钻孔灌注桩成桩质量可靠，因此，在桩基施工中被广泛使用，信任度较高。钻孔灌注桩基础质量有保证，事故少，且出现单桩承载力达不到设计要求的情况较少。

二、钻孔灌注桩的工艺流程及施工要点：

2.1钻孔灌注桩的施工工艺流程及其顺序：场地准备→埋设护筒→制备泥浆→钻孔→清孔→钢筋笼入孔→灌筑水下混凝土；

2.2钻孔灌注桩施工前的准备工作：

2.2.1施工场地

a、场地内无水时，可稍作平整、碾压以满足机械行走移动的要求。

b、场地为浅水时，采用筑岛法施工。桩位处的筑岛材料优先使用粘土或沙性土，不宜回填石、石土，禁止采用大粒径石块回填。筑岛高度应高于最高水位1.5m，筑岛面积应按钻孔机械、混凝土运输浇筑等的要求决定。

c、场地为深水时，可以采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台，平台须牢固稳定，能承受工作时所有动、静荷载，并能满足机械施工的空间要求。

2.2.2泥浆制备

在孔壁形成泥皮稳定孔壁、悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。泥浆组成及要求：

a.水：水的PH值7-8之间，不含杂质

b.粘土（或膨润土）塑性指数大于25，粒径小于0.005颗粒含量多于总量50%，相对密度为1.1-1.5。

c.添加剂：无机：纯碱等促使颗粒分散、防止凝聚下沉。有机：单宁夜、烤胶液等降低黏度。

d.泥浆质量的好坏都会影响钻孔的质量，太稠的泥浆会增大钻头的阻力，影响钻进的速度，还会增加清孔工作的难度。反之泥浆太稀，排渣能力会受到影响，护壁效果也有所降低。

3、钻孔施工技术要点

3.1埋设护筒

护筒加工：护筒采用4mm的厚钢板制成，高度2.00m，护筒整体坚硬不漏水，护筒内径比桩径大20cm，护筒接头处内部无突出物，耐拉、压、不漏水。

护筒埋设：护筒埋设时护筒顶应高出平台地面0.3m-0.5m，护筒底端埋置深度不小于1.5m，并将护筒周围1.0m范围内的土挖除，换填粘性土并分层夯实至平台顶。护筒中心轴线与桩中心线重合，平面允许误差为5cm，竖直线倾斜不大于1%。

3.2钻孔

a.钻机就位、对中整平，就位前将钻机底部基础再次进行夯实处理，再铺设枕木，防止基础下沉、钻机倾斜。就位时在护筒上拉出十字丝，用锤球对中，钻孔中心与设计桩基中心偏差小于10mm，钻机底盘用水平尺调平，以保证竖直度。

b.泥浆沉淀池应设在距钻孔附近合适处。

c.钻孔：根据参考文件所给地质情况及设计要求，选用配套钻机。钻孔过程中对钻孔孔位、竖直倾斜度等及时进行检查，发现问题要及时调整钻机位置，保证成孔的孔位正确。在钻进过程中对钻孔过程要详细记录，在地质情况发生变化时也要做好记录，交班时填写好钻孔记录表。

d.孔径检查与清孔：在钻孔达到设计深度时，使用测绳测量孔深，并使用钢尺校核。测量要多次测量取最小值。钻孔完成使用自制检孔器进行检查，成孔孔径不小于设计孔径。满足要求后进行清孔，从钻孔开始至灌注完成，孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2.0m，以防止孔壁坍塌。清孔后检测泥浆性能指标，指标必须满足规范和设计要求

e.钻孔中出现的问题及处理方案

钻孔过程中如出现塌空现象，经查明塌方量在1-2m3以下时，加大泥浆护壁。如果塌方量较大情况下应提出钻头，将钻孔填埋密实，重新进行钻孔。

4、钢筋笼的制作与安装要点

a、在钢筋车间内长线胎模上加工分段制作，制作时，按照设计尺寸做好加劲圈，标出主筋位置，然后将主筋依次点焊在加劲圈上，确保主筋与加劲相互垂直，不变形并在加劲圈钢筋上焊接十字钢筋支撑。钢筋笼主要形式有闪光对焊，电弧焊和套筒连接，声测管用钢丝临时绑扎在钢筋笼上或焊接U型筋固定。

b.钢筋笼节段主筋对接采用机械连接，制作安装时主筋接头按50%错开，主筋错开长度不小于98cm，同时确保主筋位置准确，加强筋与主筋间采用焊接连接，箍筋采用钢丝扎在主筋上。

c.不在钻孔现场绑扎的钢筋笼应采用装载机或其它合适机械吊至平板车上，由平板车运输至钻孔现场，起吊时采用木棒将起吊位置固定好，并在钢筋笼内侧绑入圆木以增加其刚度，方可起吊。防止在运输及吊装过程中变形。

d.对于较长的钢筋笼应分段绑扎吊装，等第一段钢筋笼入孔固定后，起吊第二段钢筋笼，将两段焊接好后放入孔内，依次类推将钢筋笼全部调入桩孔后，根据计算护筒与钢筋笼的相对距离，进行钢筋笼的定位。焊上定位筋将其固定在孔口。焊接要扎实固定要牢靠，防止灌注过程中钢筋笼下降。

5、灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序。

a.水下钻孔灌注混凝土的施工主要采用导管灌注的方式。灌注前，对孔底沉淀层厚度进行再一次测定，如厚度超过规定，应再一次进行清孔，清孔到位后，再次检测泥浆的技术指标。满足后立即灌注水下砼。

b.在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。为确保桩顶质量，灌注混凝土工作开始后坚持连续灌注，中间不得停顿，灌注至桩顶设计标高后再高出0.5-1.0m以上，以保证有效桩长混凝土的质量。

c.为防止钢筋骨架上浮，在护筒周围打上地锚用铁丝锚住钢筋笼。在灌注将近结束时，由于导管内外砼高差减小，压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，相对密度增大。如在这种情况下出现砼上升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土，使灌注顺利进行。在拔出最后一段导管时，拔管要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。砼浇筑完毕后，立即拔除护筒，桩顶的预留部分在基坑开挖后凿除，凿除时要防止损坏桩身。机械凿除时要在桩顶设计标高以上预留30cm高度，改用人工凿除。

结束语：

钻孔灌注桩的施工针对其地质条件的不同，施工要点也应有所不同。这就要求我们广大施工人员在实际施工中多总结经验，有意识的储备有针对性、科学、实用的施工方案。

参考文献：

[1]许华明公路桥梁钻孔灌注桩施工要点{J}中国科技博览2010-20

[2]陈华对公路桥梁钻孔灌注桩施工管理与质量控制{J}今日科苑2011-08