某大桥主桥桩基施工技术及质量控制

某大桥主桥桩基施工技术及质量控制

高小芳

清远市金德盛建设工程有限公司  511500

摘 要：为减少桥梁工程中桩基缩孔、失斜等质量问题，确保市政道路桥梁施工质量，本文结合工程实践，着重针对桥梁桩基施工技术要点进行了分析，分别从桩基护筒埋设、制备泥浆、钻孔、挖孔、混凝土灌注等技术要点进行论述，并提出施工过程中质量控制措施。

关键词：桥梁桩基；施工技术；护筒埋设；制备泥浆

随着我国经济的不断发展，人民对道路桥梁的需求量不断增加，桥梁工程的建设规模也随之不断扩大。桩基施工是桥梁施工中的重要内容之一，桩基施工质量对桥梁工程的质量有决定性影响，因此，在施工中对施工技术有严格的要求，应加强对桥梁施工技术的研究，提升施工技术水平，保障施工安全。本文针对桥梁桩基施工中常见的问题和技术要点进行分析。

1工程概况

某大桥主桥桩基础桩径为2.5m，引桥为1.5m，辅助墩为1.8米，桩径较大，桩长很深，为了保证成桩质量采用冲孔桩机进行成孔，引桥桩基础则根据现场施工实际情况选用旋挖钻机或冲孔桩基成孔。由于桩基之间距离较小，桩基冲孔宜采用跳桩施工，根据设计图纸深度进行钻进，桩孔成型后清除孔底沉渣，并立即灌注水下混凝土。

2 施工准备

（1）钻机标识：每台钻机上要有设备标识牌、作业操作规程牌（包括技术、质量、安全等内容）。

（2）工程标识:每个墩承台处要有工程标识牌,包括桩基平面布置、编号、主要技术标准和参数施工进展等内容。

（3）钢筋笼标识：加工场的原材料、半成品、成品等均应有产品标识牌，做到内容全面责任到人，具有追溯性。

（4）场地平整。本项目施工地表土疏松，且高低不平。应先沿设计线路方向使用推土机将其推平，并碾压密实，即构成钻机平台。钻机场地的宽度为24m。

3 施工工艺流程

桩基础施工总体顺序为：平整原土压实—→钢护筒的制作与埋设—→钻进—→成孔—→终孔验收、清孔—→钢筋笼制作与安放—→二次清孔、水下混凝土的灌注—→桩基检测。

4 施工方法

4.1 桩位测量放样

根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值，用坐标法或极坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等，并打入标桩，并设置护桩，中心线的放样误差应控制在2cm范围内。

4.2 护筒埋设和制备泥浆

（1）护筒采用6mm厚钢板加工制作，内径大于桩径40cm，高2.3米。护筒采用挖坑埋设法。护筒顶端高出地面0.3m，以利于泥浆的排出，底部和四周（50cm左右）填粘质土，分层夯实。

（2）护筒就位后在护筒口上焊上一十字钢筋架，在十字架中心挂吊一线锤，自然下放，看是否与桩中心重合一致，以此来校核护筒的准确安设位置，护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1%。护筒埋置深度为2.0m。并在护筒四周设置4个护桩（护桩埋设要牢固，机械碰不到的地方，角度尽量大，并准确记录护桩到中心距离，以便施工过程中随时复核钻机是否移位及钻头提绳是否偏移），保证孔位的准确。

（3）在桩位附近挖泥浆池和沉淀池各一个。也可两个并为一个，但必须及时清理池中的沉淀。泥浆泵的制浆能力要能保证所制的泥浆保证钻孔的需要。施工时注意环境保护，不得乱排泥浆，导致农田的破坏，也不能排到附近的沟渠，以免堵塞水流。在开钻前1个小时即进行造浆，在泥浆比重达到规范要求时才能开钻。

4.3 钻机安装及开钻前的检查

（1）钻机平台、钻机及钻架稳定牢固,不产生位移及沉降。

（2）钻架垂直及机身水平,钻架上的起吊滑轮组与转盘中心应在同一垂线上。

（3）应对钢护筒的位置及直径进行复查,钻头、钻杆中心与护筒中心的偏差不得大于5cm。

（4）钻机就位后，应测量护筒顶、平台标高，用于钻孔过程中进行孔深测量的依据。

4.4 冲孔钻冲孔

（1）钻机就位时，底座铺设方木垫平，防止钻机失稳或产生位移、沉陷。钻杆中心线对准桩孔中心，其平面位置偏差和倾斜度符合施工规范要求。

（2）钻孔前应在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸（冲程0.5～1.0m），泥浆比重1.20-1.40左右，钻进0.5～1.0m，再回填粘土，继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次，必要时多重复几次。

（3）如发现有失水的现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进尺缓慢时，应抽碴换浆。开孔时，为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，一般不抽碴。待冲砸至护筒下3～4m时（钻头顶在护筒下超过1m时），方可加高冲程正常冲进。4～5m后，方勤抽碴。钻进时应随时注意，保持孔位正确。

（4）冲击过程中，要勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。

4.5 钻孔异常处理

（1）钻孔中发生坍孔后，应查明坍孔位置和原因，依据现场的泥浆指标、护筒埋深、护筒内外压力差、钻进速度、地质、水文情况进行分析处理。坍孔不严重时，采用提高泥浆性能、适当提高护筒内泥浆标高、埋深护筒等措施后继续钻进，坍孔严重时，投入黏土块夹小片石回填至坍塌孔处以上1～2m，待回填土密实后再重新钻孔。

（2）钻孔中发生弯孔和斜孔时，将钻头提起到偏斜处进行反复扫孔，直到钻孔正直。如发生严重弯孔、探头石时，采用小片石或卵石与黏土混合物回填到偏斜处，待填料沉实后再重新钻孔纠偏。

（3）发生卡钻、掉钻、埋钻时，不宜强提。查明原因和钻头位置，采取有效措施，进行处理。在处理过程中，继续泥浆循环，清除沉淀保持护筒内泥浆面标高，待钻头松动后方可上提。

（4）发生漏浆时，应调整护筒内外压力差，加大泥浆浓度，或向孔内投入粘土块和小石冲击堵漏。

4.6 清孔

（1）冲击钻成孔后采用抽碴法或循环法清孔，直到掏到用手摸泥浆无2～3mm大的颗粒且其比重在规定指标之内时为止。泥浆比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17～20s；浇筑水下混凝土前孔底沉渣厚度端承桩不得大于5cm，摩擦桩不得大于10cm。

（2）注意事项：1)清孔时，应及时向孔内注入清水或纯泥浆，保持孔内水头，避免塌孔。2)清孔应认真操作，不得用加深孔来代替清孔。

清孔结束后经自检合格后，报监理工程师检验。

4.7 钢筋笼加工及吊放

（1）钢筋原材进场检测，每批钢筋应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一交货状态的钢筋60T检测，不足60T按一个检验批做原材检测；检验项目有：外观检查、极限抗拉强度、屈服强度、伸长率、冷弯试验。

（2）钢筋笼分节制作, 钢筋笼骨架在制作场内采用胎具成型法一次性制作，用槽钢和钢板焊成组合胎具，主筋接长采用机械连接。同一断面内的钢筋接头不得超过主筋总数的50％,两个接头的间距不小于35d(d为钢筋直径)。

（3）钢筋笼加工时在钢筋笼内部,隔一定距离设置三角撑（通常按2m）,在钢筋笼上端应均匀设置吊点,其吊点应有足够的整体强度和刚度,防止钢筋笼在加工和运输吊装过程中的变形。钢筋笼上端的弯钩宜在未成型前弯成，避免以后弯筋困难。钢筋笼的加工严格按照设计和施工规范要求。

（4）钢筋笼入孔时，由35t吊车吊装，汽车吊应距离孔位3～5m，以免距离太近对淤泥质土层产生较大的压力而造成缩孔。起吊时，可用双吊点或单吊点，吊点位置应恰当。设置在加强箍筋处，采取其他措施保证钢筋笼起吊不致变形。钢筋笼吊装就位可在清孔之前进行。亦可在清孔之后。吊入钢筋笼时，应对准孔位，慢放。若遇阻碍，可徐起徐落和正反旋转使之下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。吊装钢筋笼入孔时应对准钻孔，保持垂直慢放入孔。入孔后不宜左右旋转,徐徐下放并严防孔口坍塌。若遇阻碍应停止下放,查明原因进行处理。严禁猛提猛落和强制下放。

（5）在孔口接长钢筋笼时,上、下主筋位置应对正,保证钢筋笼接长后上下段的轴线在同一直线上,不得出现转折。骨架最上端的定位，必须由测定的孔口标高来计算定位筋的长度，为防止钢筋笼掉笼或在灌注过程中浮笼，钢筋笼的定位采用螺纹钢筋悬挂在钢护筒上。钢筋笼吊放入孔后的位置偏差:钢筋笼中心与桩孔中心偏差不大于10mm，钢筋笼底面高程偏差不大于±50mm。反复核对无误后再焊接定位于钢护筒上。

4.9 灌注水下混凝土

（1）钢筋骨架安放就位后、灌注水下混凝土前，再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，则进行第二次清孔。开始灌注前应再次核对钢筋笼标高、导管下端距孔底尺寸、孔深、孔壁且无坍塌现象，如不符要求，应经处理后方可开始灌注。

（2）灌注混凝土导管采用内径250mm的带丝扣钢管，并经水密、承压试验。避免在灌注过程中出现漏水现象，影响桩的质量。导管下端距离孔底30～50cm。计算每根桩首次混凝土灌注的用量，保证灌注后导管埋入混凝土的深度在1m左右。

（3）二次清孔：导管安装完成后，采用经校正过的测绳或钢尺吊测锤量测孔底沉碴厚度，若沉碴厚度不能满足设计要求，采用导管进行二次清孔。使沉碴厚度、孔内泥浆等指标满足要求，桩底沉碴厚度小于5cm（柱桩）、15cm（摩擦桩）。清孔时及时向护筒内补充优质泥浆，确保护筒内水头压力，并取样检测，经监理工程师现场检验合格后，开始浇筑水下混凝土。

（5）测量水下混凝土面的位置用测绳吊着重锤进行，过重则陷入混凝土中，过轻则在泥浆中沉不下去。拔导管的时候，尽量保证导管的垂直和居中，防止钩挂钢筋笼，导致钢筋笼的上浮。

5 结语

桥梁桩基施工质量直接影响了道路桥梁工程的整体质量。本文对桥梁桩基施工技术要点进行了分析，着重从钻孔施工、挖孔桩施工、混凝土灌注施工以及钢筋骨架施工等环节进行了阐释，并提出了桥梁桩基施工质量控制措施，旨在为提高桥梁桩基施工质量提供理论指导。

参考文献

[1]杨松,张振龙.市政道桥工程中钻孔灌注桩施工技术研究[J].风景名胜，2020(9)：1-2.

[2]杨西尧.道桥桩基施工中的常见问题及技术要点[J].建材发展导向,2020，18(4):208-209.