浅谈桥梁水下的钻孔灌注桩施工技术应用

曾庆超

(广东惠州公路建设总公司)

浅谈桥梁水下的钻孔灌注桩施工技术应用

曾庆超

(广东惠州公路建设总公司)

摘 要:桥梁水下的钻孔灌注桩基础作为深基础的一种，由于它具有对邻近建筑物影响较小、适应性强、抗震性能强、施工所需设备简单以及操作方便、施工安全等优点，目前在桥梁工程施工中应用的非常广泛。从桥梁水下的钻孔灌注桩施工准备及施工质量的控制要点谈起，然后对桥梁水下的钻孔灌注桩施工工艺流程进行说明，最后就桥梁水下的钻孔灌注桩施工技术的质量保证措施进行阐述。

关键词:桥梁工程;水下;钻孔;灌注桩;施工技术

1 桥梁水下的钻孔灌注桩施工准备及施工质量的控制要点

1.1 桥梁水下的钻孔灌注桩施工准备

首先，吊装钢筋骨架及导管时，应做好充分准备，使钢筋骨架就位，并予牢固定位，导管吊装前做好试拼，要求接口严密、牢固，导管应位于孔中央，并应在砼灌注前进行升降试验，整个吊装过程应坚直下放，防止和孔壁碰撞，造成坍塌;其次，在钢筋骨架外侧设置控制保护层厚度的部件，采取适当措施，防止砼灌注过程中钢筋骨架上升;最后，灌注砼前，应探测孔底泥浆沉淀厚度，如大于规定，须再次清孔，但应注意孔壁稳定，防止塌孔。

1.2 桥梁水下的钻孔灌注桩施工质量控制

(1)桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。

(2)要连续进行灌注操作，需要注意的是，在灌注时要尽可能将导管的拆除时间控制在最短的范围内，如果灌注完后发现导管内砼不满，则应当采取补浆操作，避免因导管内砼不满而导致导管内出现高压空气囊。

(3)在灌注的过程中，要不断对井孔内砼位置进行探测，从而使导管的埋深得到及时地调整，一般而言，导管的埋深应控制在2～6 m的范围内。另外，在灌注的过程中，如果拌合物内掺有缓凝剂，而且灌注速度较快时，可以适当的增加导管的埋深。

(4)在灌注时，当混凝土面接近钢筋管架时，可以在慢灌注速度的同时，通过适当的增加导管的埋深，使混凝土的冲击力得到削减。直到砼进入钢筋骨架一定深度后，才可以停止增加导管的埋深。

(5)灌注的桩顶标高一般应比设计高出0.5～1 m要预加一定的高度，预加的高度可在基坑开挖后凿除，需要注意的是，在凿除预加的高度时要防止捣毁桩身。

2 桥梁水下的钻孔灌注桩施工工艺流程

2.1 泥浆制备

在碎石土、砂类土以及黏土夹层中钻孔，可以采用膨润土泥浆护壁。在黏性土中钻孔，当塑性指数不小于15时，可利用孔内原土造浆护壁。钻孔施工时随着孔深的增加向孔内及时、连续地补浆，维持护筒内应有的水头，防止孔壁坍塌。冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。桩孔砼灌注时，孔内溢出的泥浆引流至泥浆池内，利用于下一桩基钻孔护壁中。

2.2 埋设护筒

钻孔前设置坚固、不漏水的孔口护筒。护筒内径大于钻头直径，冲击钻孔灌注桩埋设钢护筒，护筒内径比桩径大40 cm，还需满足孔内泥浆面的高度要求，护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2 m，还应满足孔内泥浆面的高度要求，在旱地或筑岛时还高出施工地面0.5 m。

2.3 钻进成孔

当前钻进成孔普遍采用的施工方法就是跳桩法施工，采用该方法施工需要注意如下几点:一是在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，需要等到已灌注钻孔桩混凝土强度超过2.5 MPa时才能施钻，避免对相邻已施工的钻孔桩造成破坏;二是在钻孔前，需要预先埋置导向护筒，然后灌入护壁泥浆。护筒埋设要密实牢固，护筒采用8 mm钢板卷制，长度≥1.5 m，其直径比桩径大20 cm，并高出施工水位或地下水位2 m，在陆地上高出地面0.5 m。护筒顶面中心位置与设计桩中心偏差不大于5 cm，倾斜度不大于1%。

2.4 清孔

钻孔完毕后，对孔位、孔径、孔深沉淀层厚度和泥浆的含砂率进行终孔检查，孔位偏差不大于100 mm，孔径不小于设计桩径，合格立即进行清孔作业，采用换浆法清孔。对于连续梁主桥，柱桩沉渣不大于50 mm，摩擦桩沉渣不大于200 mm，含砂率小于2%，泥浆比重不大于1.1。即用新鲜泥浆换除孔内含有沉碴的泥浆，不允许以加深的办法代替清孔。在确认各项指标满足设计和规范要求后，才能灌注桩基混凝土。

2.5 钢筋笼加工与吊放

钢筋笼加工采用长线法施工。钢筋笼根据桩深加工制作，较长桩基采用分节加工制作，最后一节为调整节。将每根桩的钢筋笼按设计的长度分节排好顺序，确保相邻的节段可在胎架上对应配对绑扎。

2.6 灌注水下混凝土

在对水下混凝土灌注前，需要对孔底泥浆沉淀厚度进行二次检测，一般规定，当沉淀厚度不小于20 cm时，需要对孔内进行二次清孔操作，确保孔底沉碴厚度符合相关规定的要求。

另外，在浇筑过程中要经常对孔内混凝土面的上升高度进行及时的测量，并在每次起升导管前，探测一次管内混凝土面高度。除此之外，还要注意的是混凝土浇筑要快速连续，不能中断。最后浇筑完拔管时要特别注意提拔及反插，确保桩芯混凝土的密实度不受此项操作的影响。

3 桥梁水下的钻孔灌注桩施工技术的质量保证措施

3.1 钻孔中防止塌孔措施

首先，做好护筒底部的密封，确保护筒的埋设深度要能够穿透淤泥质的软土层;其次，现场钻孔操作人员要做好含砂率、泥浆比重以及粘度的检测，不同地层按要求进行相应调整;再次，安放钢筋笼时，要控制好钢筋笼安装的相关参数，安装时务必要对准钻孔中心竖直插入，严禁触及孔壁;最后，尽量缩短工序间隔，使各道工序能够紧密衔接，遇到因天气问题无法施工时，要将钻头提起，调整泥浆比重，将孔内灌满泥浆。

3.2 清孔的有效措施

对于那些富含粉砂类土的粉细砂快速沉淀以及地层终孔后粉砂，容易为降低孔底沉淤带来困难，针对这一问题，可以采取以下有效措施:一是严格控制钻杆接头的密封性，确保泥浆能全部从孔底返回;二是采取有效措施及时提高泥浆循环速度，增大泵量，增强泥浆携带钻碴的能力;三是当钻进砂层时及时开启泥浆分离器，降低含砂率;四是加快成孔与成桩速度，缩短从成孔到成桩的作业时间;五是二次清孔完成后，立即浇筑水下混凝土，避免泥碴再次沉淀。

3.3 钻进中的质量保证措施

(1)在钻进中要使泥浆比重得到有效控制，成孔后要采用换浆法及时清孔。另外，要对水下混凝土灌注速度以及孔内沉碴厚度进行严格控制，确保成桩的质量。桩基施工完成后，对桩基要按相关设计要求进行逐桩检测，做好群桩沉降观测工作。

(2)在路堤地段，可以采用帮填边坡的施工方法，使钻孔平台高度给予适当的抬高，这样就可以有效避免因钻孔时间过长造成边坡失稳的问题发生。另外，在路堑地带，在开挖钻孔平台或基础时要采用控制爆破，必要时可以采用防护网和钢管排架进行有效的防护。

(3)为减少钢筋接头连接时间，完成钻孔桩清孔作业后，应采用丝扣式导管进行水下混凝土浇筑，确保桩身混凝土能在规定的最短时间内能够浇筑完成。

4 结语

桥梁水下的钻孔灌注桩施工技术虽然发展的已经较为成熟，但是由于钻孔灌注桩是在地下而且在水中成孔、灌注水泥混凝土、加之受地质条件、混凝土灌注时间、施工技术人员水平等因素的影响，钻孔灌注桩极易出现各种缺陷，所以在应用桥梁水下的钻孔灌注桩施工技术时有必要对钻孔灌注桩施工工艺进行深入的研究并提出施工过程中的质量控制措施。

:

［1］刘志忠.浅谈桥梁钻孔灌注桩水下混凝土的施工方法［J］.青海交通科技，2009，(18).

［2］杨国.探究水下桥梁钻孔灌注桩的施工程序及防治措施［J］.城市建设理论研究，2012，(8).

［3］张奎义.桥梁水下钻孔灌注桩施工技术研究［J］.施工技术，2010(13).

［4］刘梅菊.桥梁水下钻孔灌注桩施工技术分析［J］.科技信息，2011(16).

中图分类号:U445.7

C

1008－3383(2013)04－0110－01

收稿日期:2013－02－28