浅谈桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术

王祥

摘要：本文主要阐述了桥梁钻孔灌注桩的施工方法，分析了钻孔灌注桩的施工技术要求。

关键词：钻孔灌注桩；施工方法；技术

中图分类号： U443.15+4文献标识码： A

引言

桥梁桩基础为桥梁施工过程中的一个非常重要的组成部分与内容，它的质量高低将会在很大程度上影响到整个桥梁施工工程的质量。在实际的施工过程中，桥梁桩基础施工具有很强的隐蔽性，在实际的施工过程之中存在着一些难以预测的因素，而这些因素将不同程度地对桥梁施工进度、施工质量等产生影响。往往会出现一些较为棘手的问题，而如果这些问题不能够得到及时、合理地解决的话，那么就会直接影响到桥梁桩基础的实际工程质量。

一、桥梁钻孔灌注桩概述

灌注桩是指通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在工程现场的地基土中制成桩孔，并在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩。根据成孔方法的不同灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

施工准备工作对于桥梁施工过程中的桩基础钻孔浇筑桩的施工而言，施工准备工作显得尤为重要，在施工之前场地应该进行很好地平整，目的是为了能够很好地安装钻机。笔者实际参与的桥梁施工工程的桥位1-4号桥墩处于水面以下的位置，而且水深一般均在1.5米，采用土袋围堰筑岛，然后用砂性土壤修筑一条长为80厘米以及宽为10米的E形岛，并将其进行压实处理，平台高于正常水位约为1.5米，填土外部按照1:1.8的比例放坡采用编织袋砂性土壤加以填筑，这样做的目的是为了能够很好地防止水的冲刷。在0与1号墩之间预留了一条约为6米宽的泄水道。除了将上述的填筑工作进行充分地准备之外，还对实际施工过程中所使用的机具进行合理的选择，就目前所使用的机具可以看出，目前使用最多的机具就是旋转钻具、冲抓钻以及冲击钻等钻具。钻具是桥梁灌注桩施工过程中最为常用的机具，因此应该慎重地选择。将上述两个方面的准备工作完成之后，立即进行测量放样的工作，在实际的测量放样过程之中，应该注意如下四个方面的问题，即：（1）设置三角闭合导线控制网，确保其满足施工作范要求，并复测水准基点；（2）运用坐标法对墩台中线及桩位进行测定；（3）设置控制桩志，并加设护桩(所有护桩应设置于稳固、通视的地方；（4）对测量数据与直接丈量(钢尺)进行互为较核，确保没有误差并符合要求，可运用测量数据。最后一步准备工作就是埋置护筒。在桥梁施工过程中，护筒起到一定的固定作用，对灌注桩的基本形状的固定与形成具有十分重要的作用与价值。在实际的选择时，应该满足如下几个方面的要求：（1）坚固；（2）不易发生变形；（3）防水效果较好；（4）装卸起来较为方便；（5）耐用性较好，服役寿命长。而且护筒的直径在1.4米，每节的长度约为2米三、钻进成孔在实际的钻孔开孔的时候，应该注意首先将转盘与泥浆泵开启，待泥浆泵与转盘均开启的时候，才能够开始进行钻孔。钻进开始的时候，应注意将速度放慢，缓缓进入其中。如果达到一定的深度的时候，可以采用中速进行钻进，当遇到砂层的时候，则应该逐渐放慢钻进的速度，并适当提高泥浆的粘稠度。利用钻锥不断地体锥以及落锥旋转反骨冲击孔底以及周围的土层之中，将土层中的黏土泥沙挤向孔壁或者打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆之中，然后经过泥浆泵的循环作用，使得钻渣溢出。在实际的钻孔过程之中，应该防止坍孔、偏孔以及钻头埋住或者掉进孔内等方面的事故。因此，笔者特总结出了如下几点应该注意的事项：

（1）在实际的钻孔过程之中，应该坚持孔内外的水位差以及泥浆的浓度不会出现较大范围的波动与起伏，这样就可以很好地对护壁起到固壁的作用，进而可以很好地防止坍孔；

（2）在实际的钻孔过程之中，应该按照地质勘探情况控制钻进的实际速度以及调整泥浆的粘稠度，防止坍孔、卡钻以及钻孔偏斜等方面的事故而发生。

（3）经过认真的学习以及现场施工经验可以得知，钻孔宜一气呵成，不应该对去中途进行停钻以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。

（4）钻锥升降时，一定要保持平稳，避免碰撞护筒、孔壁和挂钩护筒底部，折装钻杆要迅速准确。

（5）钻孔过程中要认真检查桩位、成孔情况。

（6）灌注过程中，对孔内砼高度和导管人孔乏度要随时测量和记录，从而确保导管埋入砼内有的深度适当，避免导管提升过猛，管底提离砼面或埋入过浅，导致导管内进水形成夹泥断桩．也要避免导管埋入过深，导致管内砼压不出或导管被砼埋住无法提升，造成中止灌注而断桩．埋管深度宜控制在2-4m。如果钢筋笼悬空，砼接近钢筋笼底部时。为避免钢筋笼上浮，一是灌注速度要放慢，二是砼进入钢筋笼1～2m時，导管适当提高，降低导管埋置深度和加大钢筋笼下部的埋置深度。四、清孔及吊装钢筋笼经过上述的准备工作及实践工作，应该注重对其进行清孔，而孔清孔的重要目的就是除去孔底沉淀的钻渣以及泥浆等，那么这样就能保证灌注的砼质量以及实际的承载能力等。清孔的主要方法包括：换浆清孔。钻孔完成后不再进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理沉渣满足要求浆比重小于1.05)。此外还有抽浆清孔和掏渣清孔的方法，可依据具体情况选取合适的方法。清孔时要点：①保持孔内水头高度；②灌注砼前孔底沉淀厚度小于设计规定；③不能用加深孔底的方法替代清孔。按设计要求制作钢筋笼，预先分段焊成钢筋骨架，用大吨位吊车或利用钻架上的卷扬机吊入钻孔内就位，对钢筋笼的位置进行校正并固定，避免钢筋笼灌注砼后上浮。五、水下混凝土灌注。

1、导管吊装前试拼，接口连接严密牢固，并作水密试验，同时检查拼装后的垂直情况，依据桩孔的总长，对导管的拼装长度进行确定，吊装时，导管应设置在井孔中央，并在灌注前进行升降试验。

2、对孔底标高进行复测，对沉渣的厚度进行检查，确定其符合要求。

3、向砼搅拌站落实砼的预拌，一般可按孔桩体积乘扩大系数1.01～1.10 备料。

4、灌注应连续进行，并边灌注砼边提升导管和边拆除上一节导管，使砼经常处于流动状态，当导管底埋置于混凝土的深度达3m 左右，或导管中混凝土落不下去时，就开始将导管提升。提升速度要适宜，提升后导管的埋深应大于3m。导管提升时应先挪开顶上漏斗，再垂直提升导管，顶上一节拆去后再接上漏斗灌注砼。

5、灌注过程中有短时间停歇时，应经常起动导管，使混凝土保持足够的流动性，以防止卡管事故发生。

6、灌注砼时取较有代表性的砼做抗压试件，灌注完成后要及时将护筒拨出，清洗灌注工具及清除部分表面混浆层。待砼达到一定强度后再凿砼桩头到砼新鲜面。

7、柱基质量的检测应在工程师或有经验及能胜任的监督人员指导下进行，并按有关规范规定作声测或小应变方法进行检测。

防治通病提高钻孔灌注桩钻孔质量

如果是在流砂中进行钻孔，需要选用粘度相对较大的泥浆。通常在制作泥浆时黄泥的质量要优良并且要求无杂质，塑性指数高于22。钻孔进尺的速度要放慢，保持在在6 ～ 7m/d 之间，也可掺入适当的粘土掺片石，将其挤入到孔壁中来稳定孔壁。依据地质情况对泥浆具有的比重适当调整，确保其稠度足够，对孔内外水位之间的差进行控制，防止出现塌孔。实践证明，优质的黄泥浆可以提升钻孔灌注桩的质量。如果需要钻入的灌注桩的深度为18～21m，上段、中段以及下段各6～7m。钻至上段时，无需输入高压水，钻渣即可自然形成泥浆保护护筒壁。清孔应专门安排人员补水，中段6～7m 时即可输入一定量的高压水完成清孔。最后在下段6～7m 输入黄泥浆，不但可以保证钻孔灌注桩的施工质量，还可以减少黄泥的使用量。

结语

随着钻孔桩施工工艺的不断发展和更新，相继出现了钻孔后灌浆桩、钻孔扩底桩等新技术、新工艺，在施工中为钻孔桩基础的应用拓展了更广阔的选择空间。本文在桥梁钻孔灌注桩的施工方法、施工技术要求方面做了初步探讨，仅供大家参考。

参考文献：

[1]李枝龙. 对桥梁工程中钻孔灌注桩施工技术的探讨[J]. 黑龙江交通科技,2012,10:57+59.

[2]李涛,马进宇. 浅谈桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术[J]. 交通科技,2013,01:27-29.