论沿海公路桥梁施工过程中的钻孔灌注桩技术

陈辉

摘要：下文针对江苏沿海地区公路桥梁施工过程中，钻孔灌注桩施工的方法和技巧，以及施工中出现的问题和解决方法与注意事项进行了阐述。

关键词：钻孔灌注桩技术；施工要点；配制

大家都知道，公路桥梁施工过程中，钻孔灌注桩技术由于其工艺复杂，施工过程中容易出现一些质量问题，需要我们现场解决，现就江苏沿海淤积平原地区钻孔灌注桩施工中遇到的一些实际问题其解决方法，谈谈钻孔桩施工过程及质量控制。

1、钻孔灌注桩施工技术

首先了解一下桩基施工

1.1钻孔的准备工作主要有桩位放样、平整场地、搭设工作平台，布设道路或便道，设置供电、供水系统，制作和埋设护筒，准备钻机、泥浆、备料、设置水位和机具准备等。

1.2埋设护筒，待脚手平台搭设后，通过施工放样定出桩位，在桩位埋设护筒，护筒是埋设在桩位的一段圆筒，它的直径据钻孔直径和桩的直径及成孔的方法而定，护筒顶面应高于水位（地下水位）1.5～2.0米，以便在护筒内储水造成必要的水头。护筒有木护筒、钢护筒、钢筋砼护筒等多种，我们常用钢护筒，制作简单、运输方便、吊装容易、质量保证，但有时我们也选择钢筋砼护筒，总而言之要根据具体实际情况适用，不能一概而论，埋设护筒时，当地下水低于地面1米时，通常采用挖埋法埋设护筒。水中埋设护筒，先在脚手平台上定好桩位中心，然后将护筒吊到桩位进行校正，校正好后在护筒上用护木垫好，加上一根压护筒专用横梁并固定好，同时将护筒四周用带有垂直导向支架固定接着用两只10T铁胡芦用下压法压入水中，或者用振法锤将护筒振入水土中，在整个下压过程中要随时对护筒位置进行调整，使其轴线偏位小于4cm垂直度小于1%；护筒压入土中1.5米左右如土质遇有淤泥土质时，应先将护筒内水抽干，让其继续下压到硬土层，然后在护筒内挖去淤泥换填粘性土并捣实，同时周围填上粘性土并将其捣实。

1.3灌注桩成孔，钻机就位前，应对钻机各项准备工作进行全面检查，包括场地设置及钻机处的平整和加固。主要是机具的检查和安装及水电供应接通，还应掌握地质情况，泥浆指标的技术掺数及泥浆的制作的实际情况等。钻孔时应详细记录出各土层的泥浆指标。由于我们这一地区是黄海淤积砂，钻孔钻进速度过快，泥浆起不到护壁的作用，会产生穿孔及坍孔现象，若钻进过慢也会造成扩孔，因而我们在成孔过程中对泥浆指标和钻进速度都要进行严格控制。

1.4清孔就是将孔内沉淀土彻底清除，保证桩基承载力，因而做好桩基清孔工作是降低沉淀厚度的关键，要通过泥浆稠度调节，达到清孔的目的。

1.5钢筋制作及吊运就位，钢筋制作安装，钢筋笼根据设计钢筋笼长度，在现场制作成熟，吊车起吊入孔，也可用钻机分节吊起入孔，采用2台电焊机单面焊接。钢筋笼保护层采用绑扎预制块在加强筋上及箍筋上，钢筋骨架要固定在钻架上或脚手架上。

1.6灌注水下砼，应首先检查孔底深度，探测孔底沉淀层厚度，如发现不合格应设法重新清孔，当然应尽可能避免此种情况的发生，清孔必须严格把关，同时准备接入灌注砼导管，导管的直径应根据桩径而定，导管直径一般为25～35cm，导管吊入前必须做严格的密水试验，承压接头抗拉试验，只有试验合格符合要求方可使用，砼灌注要连续进行，灌注中要随时检查孔内砼的深度，及时掌握导管埋置深度，以便即时拆除导管。

2、钻孔灌注桩施工要点

2.1江苏沿海地区由于是黄海淤积砂，因而土质一般都为砂性土，设置好泥浆池尤为重要，泥浆池分为供水池和沉淀池，潜水钻机的泥浆池一般在孔井排水口同侧，两池总体积为总排渣体积的1.5～2倍，净化沉淀后的泥浆由泥浆泵吸入钻孔内，护筒内应保持一定的水位高度，一般比地下水位高出1～1.5米左右（保持水压、防止坍孔）。

2.2泥浆配制。在钻孔过程中，泥浆不仅起护壁作用，保持不穿孔、不坍孔作用，主要是在整个施工过程中起排渣作用。泥浆太稠会增大钻头阻力甚至粘钻，影响钻速，而且会增大在孔壁和钢筋上的泥浆随着量，对受力不利，加大了清孔的难度；泥浆太稀护壁能力降低，容易造成坍孔，在回旋成孔时，砂性土泥浆比重一般为1.1～1.45，当然不能一概而论，可根据现场的土质情况以及其他具体情况来加以调整。施工实践证明，用粘料含量少的粘性土制成的泥浆，粘度小，且杂质容易下沉，沉淀厚度深，最好是适用含粘量高，且粘粒细的土，如粘度不够可掺入消解石灰加以调制，泥浆的粘度要有所控制，砂性土层中为19～28秒，除严格控制以上指标外，还需测定含砂率，含砂率对孔底泥浆沉淀厚度有很大的影响。含砂率越高，越要控制好泥浆稠度。

2.3清孔就是将孔内沉淀土彻底清除，是充分发挥原桩孔底的支承力的关键，另外做好清孔工作也是降低沉淀厚度关键，对保证灌住砼的质量和防止断桩事故具备重要的意义。清孔方法有许多种，对潜水钻机成孔结束后，停止钻进，稍稍提起钻头，距孔底约50～100cm 使之反向空转，继续保持原有的泥浆循环系统进行浮渣，同时要控制好泥浆稠度，测定含砂率，当含砂率降至1-2%，沉淀层就较容易合格，达到施工的规范要求。

2.4灌注桩砼配制，按水下砼配合比配制，其特点是含砂率高、流动性大，和易性要好，石子一般选用5～31.5mm连续级配优质碎石，砂子选用优质中砂，水泥选用那些初、终凝时间较长，水化热小的水泥，必要时还应加缓凝剂适当延长其初，终凝时间，拌和要均匀，砼坍落度应控制在180～220毫米之间，只有这样才能不会造成塞管而影响灌注及桩身质量，当砼灌注距桩顶约5米时砼坍落度控制在160～170毫米左右，当桩身灌桩快结束时要多灌注几板砼超出设计标高1.5～2米,以满足桩顶浮浆排出，确保桩顶砼强度。

3、钻孔灌注桩中的注意事项

3.1钻孔灌注桩成孔过程中会出现穿孔及反穿孔等现象，其原因是由于江苏沿海地区是由黄海淤积平原，其土层中夹杂作腐质性淤泥及护筒埋深度不够，护筒周边填土不实，孔内泥浆护壁不好所造成的，针对这几种情况，一是要重新用粘土把护筒内及周边填好捣实，二是在开始成孔时泥浆浓度要大，对护筒埋置交界处要用潜水钻孔机空转进行护壁。

3.2成孔过程中遇到坍孔、缩孔等情况时，遇有坍孔时，应立即提出钻头，用粘性土回填捣实，待其稳定后再行钻孔，填土后一般约需一至二周时间。遇有缩孔时，则用上下回旋钻机法施钻进行处理。

3.3钻孔灌注桩砼浇筑时，首批砼灌注非常重要，直接关系到桩身质量，首批砼量应尽量大些，可以保证导管埋设深度，加大冲击力，冲起孔底沉淀物，因而在浇筑前要准备好储料斗，储料斗的体积与首批砼数量相应，首批砼要满足导管初次埋置深度（≥1M）和填充导管底部孔内实际的需要。灌注砼时应随时检查孔内砼面的深度，观测导管埋入深度，一般导管埋置深度控制在2-6米之间，导管埋入过浅会造成导管不稳或因机械故障而不能进行必要的调节。砼中容易掺杂泥浆等现象，当然也不能埋入过深，超过6以上，如气温高，水泥初凝时间短，会造成塞管断桩等现象，因而要控制导管的埋置深度。

4、结束语

总而言之，公路桥梁灌注桩施工是一项重要的施工过程，每一项工程在施工过程中所要面对的各个细节问题都要考虑周全，做到万无一失，只有这样才不会对国家和人民造成不必要的损失。