探讨市政桥梁基础钻孔灌注桩项目的施工技术刘正彬

探讨市政桥梁基础钻孔灌注桩项目的施工技术刘正彬

刘正彬

刘正彬

青建集团股份公司266071

摘要：钻孔灌注桩是一种桩基础中常见的形式，灌注桩基础以其施工方便、快速、占地少，且承载力更大、相邻干扰更小等优点在大量桥梁钻孔灌注桩属于隐蔽工程，加强施工过程的质量控制，对于避免工程质量事故，提升桥梁施工经济效益和社会效益具有重要的现实意义。本文分析了桥梁基础钻孔灌注桩项目的施工技术，探讨了施工中的常见问题与解决方法。

关键词：市政桥梁；基础钻孔灌注桩；施工技术

由于钻孔灌注桩的施工大部分在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能按照地面结构物一样验收，因此它又是最容易出现质量问题的一种基础形式，为了保证钻孔灌注桩成桩质量，确保桥梁基础工程安全，就必须掌握科学合理的钻孔灌注桩施工技术。

一、桥梁基础钻孔灌注桩项目的施工技术

1.施工前的准备。根据施工方案检查施工准备情况检查灌注桩使用水源，泥浆循环系统应设置沉淀池、泥浆池；导管应检查其出厂合格证并做水密性承压试验；灌注混凝土的料斗尺寸应与方案中初灌量的要求相符合；原材料应按规范要求严把质量关，杜绝不合格材料使用于工程；确保桩位的偏差符合规范要求；钻机就位前，检查护筒埋设高度、位置是否满足设汁要求；钻机就位后，检查其水平、稳固情况；钻杆应保持铅锤线，成孔时应适当抽检进、出泥浆指标，发现超标时及时调整：施工单位须配备专职记录人员，及时记录成孔过程中的各项参数，记录必须真实、准确。

2.清除孔底沉渣是清孔的主要目的，因为影响灌注桩承载能力的主要因素之—就是孔底的沉渣。清孔的原理是：利用在流动时泥浆的动能对桩孔底部的沉渣形成冲击，这样一来，沉渣中的砂粒、岩粒等就处于悬浮状态了，然后悬浮着的沉渣被具有黏结力的泥浆胶体随着泥浆的循环流动，最终被带出桩孔，从而清理干净桩孔内的沉渣，这就是泥浆的排渣和清孔作用。确保钻孔灌注桩工程质量的关键环节是清孔和泥浆的制备，这一点从混凝土钻孔桩施工中泥浆在护壁和清孔作用中可以看出。所以，泥浆的控制指标在施工规范中有如下规定：不大于6%的含砂率；不小于90%的胶体率；17-20的黏度等，在钻孔灌注桩施工过程中这些都是必须严格控制的，要采取专门泥浆制备选用高塑性黏土或膨润土，不可以就地取材，根据工艺、施工机械及穿越土层等因素进行配合比设计，拌制泥浆。

3.钢筋笼骨架的定制以及下放工作。钢筋笼上每间隔2-2.5m需要增加设置一道加劲箍筋，并且在吊点处增设加强筋。在加强筋上面设置十字交叉钢筋以提升加强筋的刚度，从而提高其抗变形能力，等到钢筋笼入井的时候，割除十字交叉筋。钢筋笼尽可能一次整体入孔，如果钢筋笼太长无法一次整体入孔的话，也尽可能减少分段，以缩短入孔时间；分段的钢筋笼必须设置临时固定杆，并且准备好足够的焊接设备，尽可能减少焊接的时间；两钢筋笼对接的时候，必须确保上下节中心线在同一垂直线。如果能整体入孔的话，应当在钢筋笼内部增设临时固定杆以确保能够整体入孔，入孔之后再将临时固定杆件拆除。应当选择好吊点位置，如果钢筋笼比较短的话，可以使用一个吊点，如果较长的话，应当使用二个吊点。

4.混凝土灌注操作技术

（1）灌注首批混凝土。混凝土灌注量与混凝土面至孔底高度、泥浆至混凝土面高度、导管内径、桩孔直径及泥浆的密度有关，首批灌注的混凝土量随孔径大而增多，由于混凝土量大所以搅拌时间会很长，所以离析现象就可能会出现，在下落过程中由于和易性变差，首批混凝土受的阻力就变大，导管中常出现堵满混凝土，漏斗内甚至还有部分混凝土。设备的起重能力此时应加大，以便能将混凝土迅速的加入漏斗，然后再稍拉导管，用卷扬机拉紧漏斗晃动来解决起重能力不足的情况，这样混凝土就能顺利下滑至孔底，接着进行后续灌注。

（2）混凝土的后期灌注。由于孔内压力较小，在混凝土灌注后期，往往下部混凝土比上部密实，这时为增大落差应将漏斗稍提，使其密实度提高。灌注混凝土的速度。必须在控制混凝土初凝时间的同时加快灌注速度，这样可以提高混凝土的灌注质量，灌注前的各项准备工作应做好，密切配合灌注过程中各道工序。（表1钻孔桩成孔质量标准）

二、施工中的常见问题与解决方法

对于桥梁基础钻孔灌注桩的施工中，我们常常会碰到一些难题，像桩孔的偏斜现象、孔壁的坍塌等情况。以下是出现这些问题的具体原因并针对这些问题提出了有效的解决方案。

1.孔壁坍落的原因与预防解决方案。造成孔壁坍落的主要因素有以下几方面：第一，护壁泥浆比重不足，这达不到护壁的效果。第二，护筒埋深位置不当，埋设在砂或粗砂层中。第三，成孔速率过快，在孔壁上还未形成泥膜，孔内水头高度不合理，降低了静水压力。第四，安放钢筋笼时触碰了孔壁，导致泥膜损坏等。孔壁坍落的预防方法。如果在松散砂土或流砂中钻进时，应控制进尺的速度，选择优质的泥浆。当地下水位变化幅度大时，要通过升高护筒、增大水头等方案。成孔速度要按照当地的地质特征选择。在钢筋笼的绑扎、吊插与定位垫板的安装等步骤中都要予以重视。孔壁坍落的解决方案。出现坍塌时，首先要了解坍塌的具体方位，然后将砂和粘土混合物回填到坍孔1-2m以上，如果坍孔较大的话，要全部回填，直至全部填充密实后方可进行钻孔。

2.桩孔偏斜的原因及预防解决方法。桩孔偏斜的原因：钻杆弯曲或连接不到位，使得钻头与钻杆中心线不在一个中心轴上。钻孔时遇到较大的弧石等使得钻杆偏离原来的方位。钻头受阻力不均匀而导致的偏斜现象。地面不平或不均匀沉降导致钻机底座的偏斜。桩孔偏斜的预防与解决方法。首先要使场地保持平整，钻架就位后要及时调整，使得钻盘与底座保持水平状态，要经常进行检查与调整。其次初步探明地下障碍物的具体情况，并提前处理干净。然后当遇到要从倾斜状的软硬土层钻进时，应严格控制进尺的速率。最后要对钻杆、接头处进行仔细的检查，存在问题及时更换与调整，在桩孔偏斜部位吊住钻头，多方位重复扫孔，保持孔径竖直状态并回填粘土，等沉积密实后进行钻孔。

3.混凝土灌注过程因故中断的解决方法。第一，若刚开始灌注不就，切孔内混凝土较少，可拔起导管和吊起钢筋笼，重新钻孔至设计标高，吊入钢筋笼和重新灌注混凝土。第二，将导管拔出，清理干净导管内剩余的混凝土和检查导管密封性后，重新安装导管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，在隔水栓排出导管的同时，立即将导管插入原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法灌注混凝土，此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内。第三，混凝土灌注过程中因故中断后拔出钢筋笼，待已灌注的砼强度达到0.15MPa后，先用同直径的钻头重新钻孔，并剔除原灌注混凝土表面的浮浆，再用φ500钻头在桩中心钻进300-500mm深的孔洞，这样就完成了接口前的处理工作，然后按规范重新灌注混凝土。

随着经济社会的不断发展，我国城市化的步伐也在不断的加快，城市的建筑物也向高层加速的发展，这种发展趋势会带来巨大的经济与社会效益。建筑物高度的增加无疑也带来了一些负面影响，工程施工所带来的噪音给广大市民产生了一定的困扰，这些也势必会对市政桥梁工程施工提出更加严格的要求。钻孔灌注桩的优势在于承载能力强、噪音污染少、施工安全性能好等，因而在市政桥梁工程施工中的应用前景很宽泛。

参考文献：

[1]赵毅，彭晨.公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺和质量控制[J].黑龙江科技信息，2013，35：171.

[2]原勇.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术[J].山西建筑，2013，02：155-156.

[3]姚辉.市政桥梁工程基础钻孔灌注桩施工技术[J].经营管理者，2013，11：377.