桥梁灌注桩施工技术探讨贾洋洋

桥梁灌注桩施工技术探讨贾洋洋

贾洋洋

中国水利水电第四工程局武汉轨道交通工程有限公司430014

摘要：随着经济建设的不断推进，桥梁已经成为联系各区域各城市的主要载体，桥梁在现代社会发展中的作用越来越重要。桥梁质量成为人们关注的焦点问题。影响桥梁整体质量的灌注桩施工起着决定作用。灌注桩主要就是在施工现场进行一次性现场桩位直接制作，这种施工工艺有着重施工简便、工期短、机械化程度高、降低成本等显著特点，成为桥梁施工中普遍应用的工艺。基于此，文章就桥梁钻孔灌注桩施工技术展开探讨。

关键词：灌注桩；施工；钻孔；成孔；混凝土；制作；吊放；钢筋笼

引言

钻孔灌注桩作为公路以及铁路桥梁的重要桩基形式之一，具有施工作业技术成熟、施工难度小、施工工期短以及成本投入少等一系列的技术以及经济优势，因而在桥梁工程施工中得到了广泛的应用。但是由于钻孔灌注桩施工作业环境较为复杂，而且多为地下作业，属于隐蔽工程施工，施工阶段的技术管理稍有不慎，极易造成钻孔灌注桩出现施工质量问题，影响桥梁工程主体结构安全。优化钻孔灌注桩施工工艺流程，强化钻孔灌注桩施工质量控制管理，确保钻孔灌注桩施工有序完成，已经成为钻孔灌注桩施工管理的目标，这也是提高桥梁工程整体施工水平的基础工作。

一、钻孔灌注桩的特点

1.1良好的抗震性

钻孔灌注桩是在施工现场使用钢管挤土、机械钻孔等措施在地基中形成桩孔，然后将钢筋笼放入钻孔中，最后灌注混凝土形成的桩，具有较高的稳定性，在遇到地震灾害时可以表现出良好的抗震性。

1.2良好的承载力

钻孔灌注桩施工时，可以根据施工需要确定灌注桩的直径，而且由于采用钢筋笼支座的灌注桩稳定性良好，具有更强的承载力。

二、桥梁钻孔灌注桩施工工艺流程

2.1桥梁钻孔灌注桩施工前的准备工作

完善的准备工作是高效率、高质量完成灌注桩的前提和基础，因此，要认真地对待施工前的准备工作。施工前的准备工作主要包括以下内容：

（1）设置组织架构与配置人力资源。设置组织架构的主要目的是实行“责任制”，分清领导者的职责和权限，保障安全生产和质量达到标准；配置人力资源时，要保证足够的有实践经验的技术人员和现场管理人员。

（2）配套设施的准备。施工场地要合格，对于土质较为松软或者不平整的场地，要进行整修；标注清晰施工通道的设计，避免对施工人员造成误导；水电供应系统保证正常；埋护好钻孔架，提前测试钻孔机，保证钻孔机的正常运转。

（3）确保准确的孔位。在把孔位正确的布置以后，要做到严格按照孔中心位置为圆心，并且要以护壁管的半径来画圆作为孔口开挖线。当开孔的钢套管稳定以后，就要把孔位的十字点在钢套壁管之上布置，这样就可以保证钻孔钢丝绳的垂直度随时得到调整，这样就可以确保了孔位的准确性。

（4）做好围堰的施工。围堰就是我们通常按照土堆筑成梯形截面的土堤，它的迎水面边坡陡度最好应大于1：2，而基坑侧边坡度就应该做到不大于1：1．5，并且通常用砂质粘土进行填筑。为了避免迎水面边坡受到水流的冲刷，通常用片石、草皮或者草袋来进行填土围护。当地处产石丰富的地区，还可以做堆石围堰，但在外坡要用土层盖面，以防止渗漏水。

（5）钻头的选取及孔口管的下设。在对钻头进行选取时，要严格检查钢材强度，检查其是否达到了设计要求，并且在钻头的焊接工作中一定要严把质量关，并要保证钻头的角度，所做的这一切就是为了造孔进尺的关键一步，即钻头的标准程度。同时，要选择规定的钻头切削内刃的强度，并做好钻头在打孔施工中角断裂的预防工作。为了使孔口管能连续下设，使焊接工作能够方便快捷，对于下拍孔口管来说，最好应该在孔口管上横担方木，这样就可根据钻头垂宜下拍来确保护壁管口不变形。

（6）钢筋笼吊装及混凝土浇筑。在下钢筋笼之前，就要利用捞浆筒把孔底的沉积物捞干净，并利用仪器对孔底沉积物与孔内泥浆的比重进行测试，之后还对孔的深度进行测量；还要在浇筑混凝土之前必须计算好混凝土的第一次需求量，其需求量等于导管总容量与漏斗总容量之和的二倍以上。

2.1桥梁钻孔灌注桩施工时的具体工作

桥梁钻孔灌注桩施工时的具体工作流程是修建施工平台和护筒→钻孔→清孔→安放钢筋笼→安装导管→灌注混凝土→成桩。每一个工作流程都有其重要的作用及需要注意的事项，以下是详细的阐述：

（1）修建施工平台和护筒。不同的桥梁建造置身于不同的水位中。当场地是浅水，以筑捣法为宜，充分利用其简化水域钻探设备、降低费用的优点，在灌注桩的孔位附近堆积出高于水面的“陆地”，要高出施工水位0.5～1.0厘米，使能够在上面安置设备进行钻孔施工；当面临深水域时，要建设钢管桩平台或者浮式施工平台，这平台需要保证具有较高的承受力。护筒是为了定位需要钻的桩位，在埋入过程中，要确保中心线与桩中心线的误差要小于50厘米，壁厚10厘米左右，不能出现偏斜。

（2）钻孔。在不同的阶段，钻孔的速度不同。在开始阶段，当泥浆均匀分布时，要尝试性地前进，速度宜慢；在中期阶段，中速钻进；当前两个阶段没有问题时，后期阶段就可快速前进。虽然钻孔技术不断发展，但是偏孔、坍塌事故还时常出现，我们需要注意以下内容：为防止钻孔偏斜及卡钻等问题的出现，在进行细致而精确的地质勘探的基础上来进行作业控制，在开始钻孔时，要保证钻进速度，同时调整泥浆稠度。与此同时，为了确保桩的垂直度，钻进时速度要放慢，时时刻刻检验，防止出现偏孔现象，一旦出现该状况就要积极采取措施应对。如无法挽救，必须封孔重钻；为避免坍孔现象发生，在钻孔过程中，要持续保持孔内外的泥浆浓度及水位差，同时，钻孔要避免中途停滞，以减小坍孔出现几率，若坍孔严重，必须回填重钻；为避免碰撞护筒、挂钩护筒底部以及孔壁的情况发生，折装钻杆要迅速准确地进行，同时升降钻锥必须平稳。

（3）清孔。为了除去孔底沉淀的泥浆和钻渣，确保灌注的混凝土质量及承载力，即为清孔的主要目的。换浆清孔就是清孔所使用的常用方法，当钻孔完成以后就不再进行进尺，但要继续进行循环换浆清渣，以便达到清理沉渣的目的，在清孔时应该注意以下几个方面：

1）当灌注混凝土前孔底沉淀厚度应不大于施工设计所规定的厚度。

2）要时刻保持孔内水头高度。

3）一定不能使用加深孔底的方法来取代清孔。

（4）安放钢筋笼。清孔完毕，经检查孔深、孔径和竖直度检查符合要求后，即进行钢筋笼施工。钢筋笼在加工场集中分节预制，设专人负责，确保钢筋骨架的几何尺寸和绑扎质量。为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。钢筋笼用吊车吊入孔内，在孔口对焊接长，并保持上下节在一条轴线上。钢筋笼下到设计标高后，用悬挂器将其与护筒或平台连接牢固，防止钢筋笼发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼安装要认真对中，保证桩壁砼保护屋的厚度及钢筋笼标高符合设计要求。钢筋笼安装完毕，进行二次清孔。清孔后泥浆性能指标需符合设计要求。

（5）安装导管。安装导管前，需要进行必要的水密性实验以及接头抗拉实验，并对导管进行长度测量、编号，确保导管连接有序、易于装卸及良好的密封性；吊装导管时，为确保其稳定性，利用三脚吊架，使导管正对孔中心，首盘导管埋入混凝土的深度要大于1米，导管下口至孔底的距离在25～40厘米范围之内。在下放导管时，保证导管顺直，以免阻碍隔水球下落；导管连结法兰盘的螺栓要拧紧，不要漏水漏浆。

（6）要灌注水下混凝土。在钢筋笼安装就位以后，就要安装导管。导管的两端一定要用法兰盘及螺栓连接，并保证不漏水。在浇注混凝土之前必须对导管的密封性进行详细检查，确保导管密封不渗水。同时，也要在导管上口接入漏斗，并把隔水栓设在其中，当漏斗中混凝土储备量满足要求时，就要放开隔水栓，这时就可以使得混凝土能够从漏斗底迅速下落，而孔内水位就会迅速外溢，就就充分说明混凝土灌入孔内。为了能够顺利使灌注水下混凝土，就必须达到以下要求。

①混凝土材料的选取要达到设计的基本要求，做好水下混凝土配合比设计，使混凝土具有良好的流动性以及和易性。

②对混凝土必须要做到拌合均匀，尽可能减少颠簸和缩短运距，从而防止混凝土离析而发生卡管事故。

③对首批混凝土要达到规定的数目，在施工之前必须通过计算来确定漏斗的最小容积。

④在灌注混凝土的过程中，必须要严格实施连续作业，尽可能避免任何原因而中断灌注。

⑤要实行全程监控的灌注过程，以便随时实现孔内混凝土的高度的实时测量与记录，从而可以实现对导管埋入混凝土内有适当的深度进行控制，防止导管抬升过快，造成导管内进水而引起夹泥断桩。同时，还要防止导管埋入的深度过深，使导管被混凝土埋住不能提升，从而导致中止灌注而断桩。

三、安全措施

a）钻机应安放平稳，防止钻机突然倾斜或钻具突然跌落而发生意外安全事故。

b）为保证桩孔质量及安全，孔口5m范围内不准堆放杂物，在灌注前要尤其注意。

c）开钻后，设专人按规定指标实时监测、控制孔内水位及泥浆稠度，严防坍孔。

四、结束语

总之，桥梁灌注桩施工各个环节均非常重要，一时不慎则会引起缩颈、断桩等质量问题，只有严格按规范和操作规程进行科学施工，才能保证钻孔灌注桩施工最终质量。

参考文献：

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[2]公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点分析[J].陈增亮.福建交通科技.2014（03）

[3]桥梁钻孔灌注桩施工技术要点分析[J].曹忠标.门窗.2014（11）

[4]谈桥梁钻孔灌注桩施工技术要点[J].王博.山西建筑.2012（07）

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[6]公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点分析[J].柳忠胜.河南建材.2012（04）