浅谈钻孔灌注桩的施工工艺

浅谈钻孔灌注桩的施工工艺

彭建

辽宁省中心质安部 辽宁 沈阳 110031

摘要：钻孔灌注桩目前在桥梁地基处理中应用十分广泛，根据本人的施工实践，本文浅谈了钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制，期望通过与同行们相互交流，达到相互提高施工水平的目的。

关键词：钻孔灌注桩 施工工艺

Abstract: The drill hole filling pile applies at present in bridge ground processing extremely widely, according to myself construction practice, this article discussed shallowly the drill hole filling pile construction craft and the quality control, expected through exchanges mutually with the colleagues, achieved raises the construction level mutually the goal.

关键词：钻孔灌注桩 施工工艺

Key word: Drill hole filling pile construction craft

一、概述

宝天高速公路是连云港至霍尔果斯国道主干线（GZ45）连接宝鸡、天水两市的高速通道，路线起点位于宝鸡市清姜河以西的石家营村，与现西宝高速公路终点（K176+500）相接，路线终点陕甘交界的牛背梁，与甘肃境内在建的牛背至天水公路相接，路线全长40.209km。

我所施工的第BT1合同段位于陕西关中地区西部，地处渭河中上游，地形起伏大，地质条件复杂。路线东部属渭河河谷平原区，地形平坦；西部属秦岭山区，为低山地貌。路线所经区域属于黄河流域渭河水系，大部分路段沿渭河干流布设。地下水补给来源主要为周边山地的基岩裂隙水、大气降水和地表河流水。地表以下6m为卵、砾石层，6～12m为砂砾层，12m以下为卵、砾石层。本合同段测设桩号为K176+500～K184+180，长7.68km，大中桥6座，小桥1座，共有276根钻孔灌注桩。本文主要针对该项目钻孔灌注桩的施工工艺和质量控制进行论述。

二、钻孔灌注桩施工工艺

本合同段钻孔灌注桩根据水文地质情况，采用冲击钻机施工。

（1）场地平整

开钻前，做好场地的平整工作，以利后序各项工作的有序进行，针对不同地段地形，做相应的处理：

① 旱地区域，首先平整场地，清除地表杂物，换除软土，夯打密实。钻机底座不直接置于不坚实的填土上，以免产生不均匀沉陷；

② 陡坡区域，用枕木或木挑架搭设坚固稳定的工作平台，同时清除钻孔范围内的地表杂物，包括直径较大的树根等；

（2）进行桩位测量放样，采用十字交叉法定位，并埋设相应的护桩。护桩要坚固，并定期对护桩进行复测。

（3）护筒

护筒采用钢护筒，护筒埋置深度视各桩的地质情况确定。护筒顶面高出地下水位或施工水位1～2 m，旱地高出地面0.3 m。埋设护筒时，护筒中心轴线应对正测量标定的桩位中心，护筒的平面位置偏差不得大于5cm，并应严格保持护筒的竖直位置。

（4）钻机就位

在埋好的护筒和备足护壁泥浆粘土后，将钻机就位，立好钻架，拉好风缆绳。

（5）钻孔

开钻前，先在孔内灌注泥浆，泥浆相对密度等指标根据土层情况而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中，始终保持孔内水位高出地下水位（河中水位）1.5～2.0m，并低于护筒顶面0.3m，以防溢出，掏渣后及时补水。在砂及卵石夹土等松散层开孔及钻孔时，按1:1比例投入粘土和小片石（粒径不大于15cm），用冲击锥以小冲程、高频率反复冲砸，使泥膏、片石挤入空壁，使空壁坚实不坍不漏，必要时重复回填反复冲击2～3次。

（6）掏渣

破碎的钻渣，部分和泥浆一起被挤入孔壁，大部分靠掏渣筒清除出孔外，故在冲击相当时间后，将冲击锥提出，换上掏渣筒，下入孔底掏取钻渣，倒进钻孔外的倒渣沟中，掏渣必须按时进行，避免因孔内泥浆混合钻渣变稠，影响施工进度。掏渣后及时向孔内添加泥浆或清水以维持水头高度。投放粘土自行造浆的，一次不可投放过多以免粘锥、卡锥。

（7）检孔

钻孔中用检孔器检孔，检孔器用钢筋做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4-6倍。每钻进4-6米或更换钻锥前进行检孔。用新焊接或新焊补的钻锥时，先用检孔器检孔到底后，再放入新钻锥钻进，不可用加重压、冲击或强插检孔器等方法检孔。

当检孔器不能沉到原来钻进的深度，或大绳（拉紧时）的位置偏移护筒中心时，应考虑可能发生了弯孔、斜孔或缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻孔。不得用钻锥修孔，以防卡钻。

（8）清孔

当钻孔达到设计深度时，及时通知监理工程师检查，并进行清孔，保证孔底沉淀厚度不大于技术规范及图纸要求，否则重新进行清孔。清孔时，保持孔内水位高于地下水位或河流水位1.5～2m，以防坍孔。清孔后，泥浆的稠度应达到规定的要求。在浇注砼前，用空压机风管对孔底进行拢动，以减少泥浆的沉淀物，孔底泥浆的沉淀厚度满足规范要求。

（9）清孔后，用经监理工程师认可的专用仪器或探孔器对钻孔直径、钻孔全长进行检查，并将检查结果报请监理工程师复查。如经发现有缺陷，则采取工程师同意的适当措施予以改正。

（10）钢筋笼

钢筋骨架的制作采用加劲筋成型法：

根据设计图纸，把加劲筋设在主筋内侧。制作时，按设计尺寸做好加劲筋圈，标出主筋的位置。把主筋摆在平整的工作台上，并标出加劲筋的位置。焊接时，使加劲筋上任一主筋的标记对准主筋中部的加劲筋标记，扶正加劲筋，并用木制直角板校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊。在一根主筋上焊好全部加劲筋后，用机具或人工转动骨架，将其余主筋逐根照上法焊好，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋，按设计位置布置好螺旋筋并绑扎于主筋上，使螺旋筋与主筋密切接触，并且点焊数目不少于总点数的1/3，点焊牢固。

钢筋笼在现场绑扎成型，并使之符合图纸尺寸、笼体完整牢固。钢筋笼采用吊车安装。由于钢筋笼较长，随笼体竖直进入孔内的过程中，把相邻段牢固焊接，使之成为一个整体。落笼时使用导向钢管以防止笼体损坏孔壁，并保持顺直并居中，做到对位准确，保护层均匀，并采取措施防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮或下沉。钢筋笼底面高程的允许误差为±50mm。

为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，钢筋笼保护层采用焊接定位钢筋的方法。在其上下端及中间每隔2m在一横截面上焊接四个钢筋“耳环”。

（11）拼装检查导管，安装导管。导管直径为Φ25cm，采用快接式导管，接头具备装卸方便、连接牢固，并有密封圈，检查导管并作水压承压和接头抗拉等试验，保证不漏水漏气。

（12）灌注水下砼

灌注混凝土前，隔水塞在导管一定高度内设置好，由初灌量计算确定，初灌量确定原则：当导管离孔底30～40cm时，保证第一次混凝土下料使导管埋入混凝土中1m以上。砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行，并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工；在灌注砼过程中，随时探测砼高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深。主要控制两点，第一，导管埋深不宜过大，控制在4-6m之间，过深则导管无法拔出，导致埋管形成断桩。第二，导管埋深必须保证最少有2m，防止操作中稍有失误，导管提升过高、过快，出现导管埋深过小或拔空，涌入泥浆，形成断桩、夹泥的质量事故。水下灌注砼的实际桩顶标高应高出桩顶设计标高0.5m～1.0m。确保桩顶混凝土质量符合设计要求。当砼灌注完毕后，待桩上部砼开始初凝，解除对钢筋笼固定措施，保证钢筋笼随着砼的收缩而收缩，避免粘结力的损失。

（13）灌注工作完成后，砼强度达到规范要求后，即可拆除护筒。

（14）凿除桩顶预加高度的混凝土。

（15）泥浆及沉渣处理：桩机施工中所产生的泥浆及沉渣要进行妥善处理，以免污染环境，沉渣在现场晒干后清运出现场，泥浆做到循环利用，在桩基施工完成后，将泥浆晒干后清运出现场。

（16）钻孔灌注桩施工，从放样、钻孔、清孔、下钢筋笼、灌注砼等每道工序均严格按照技术规范及图纸要求进行检查，并将检查结果报监理工程师。

三、质量控制

（1）测量必须采用工程部下发的导线点和水准点进行，在测量的过程中随时检查点位稳定情况，发现问题及时上报。在钻进的过程中，要随时复核桩位。

（2）投入本工程所有的原材料必须合格。

（3）计量设备必须经过标定，计量准确。

（4）严格按照试验室下达的配料单进行拌和，确保砼的质量。

（5）砼拌和物运至灌注地点时，要检查其均匀性和坍落度，如不符合要求，要进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。

（6）要配备发电机，随时可以启用，停电时要保持砼灌注的连续性。

（7）灌注砼时，要控制好导管的埋深，防止发生断桩。

（8）在灌注过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼灌注应徐徐灌入，以免在导管内形成高压气栓塞，导致导管漏水，造成砼出现夹层或离析。

四、结束语

要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于过程管理。主要是现场技术管理、施工操作人员要有高度责任心，预防为主，对桩施工的每个环节都要高度重视并精心施工，只有这样的控制砼灌注桩的质量才有保证。在钻孔桩施工中必须做到每个工序严格按照规范操作，水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。