浅谈达嘎特大桥特大桥钻孔桩施工的技术控制

于竞为

摘 要：钻孔桩是目前桥梁基础施工中的一个重要环节，由于钻孔桩施工是隐蔽工程，精确控制好钻孔桩施工的关键技术环节，是保证其施工质量的重要前提。本文结合拉日铁路达嘎特大桥钻孔桩施工实例，对如何控制其关键技术环节进行了阐述。

关键词：特大桥；钻孔桩；关键技术

中铁十九局集团第六工程有限公司施工的达嘎特大桥位于西藏拉萨曲水县，全长798.17m，共24孔梁，孔跨布置为：24—32m预应力混凝土T梁。本桥桥台采用T形桥台，桥墩均采用圆端型桥墩，墩台桩身配筋采用《拉日施桥参04》配筋形式，均为B形配筋形式。主要工程量：桩基104根，总延米2114米，承台25座，墩台身23座，桥台2座。均为C35混凝土，其中桩基为C35水下灌注混凝土。现就达嘎特大桥钻孔桩施工进行简要介绍。

1.工程概况

达嘎特大桥桥穿过区段为微丘状剥蚀、高山越岭区区及丘陵洼地，地形两端高，由两端向中心地形平缓下降，中间地段地形平缓，略有起伏，地层主要为：桥址上部为第四系覆盖地层，下第三系砾岩、砂岩、白垩系凝灰岩等地层岩性杂乱，类型繁多。

桥址处的地震动蜂值加速度值为0.15g，相当于地震基本烈度八度，地震动反应谱特征周期采用0.45s，土壤最大季节冻土深度0.45cm。

本桥处地下水具有侵蚀性，桥墩或桥台墩身地面以下部分环境作用等级为L1，地面以上为T1，水位变动区为T3、D1；承台、桩基础为T1环境采用C35混凝土。

2 孔钻桩施工关键技术控制点

施工本桥桩基均采用冲击钻冲击成桩，用导管法灌注水下混凝土。每个墩台混凝土均一次浇筑成型， 泵送混凝土经串筒浇入墩台身模板底部，采用水平分层浇筑、插入式振捣棒振捣施工。

2.1 施工准备

钻机就位前换除软土、平整压实，在桥墩两侧修筑钻孔平台，平台宽6m，采用50cm厚山皮碎石土填筑压实。采用枕木或型钢等搭设钻机工作平台，且确保坚固稳定。河塘浅水地段采用填编织袋围堰筑岛填心施工，筑岛高度比施工时水位高0.5m。

2.2 埋设钢护筒、开挖泥浆池

2.2.1埋设钢护筒

护筒内径比桩径大40cm，采用12mm以上的钢板制作。护筒埋置深度符合下列规定：黏性土不小于1m，砂类土不小于2m，当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m，护筒顶面标高比施工水位或地下水位高2m，同时高出施工作业面。

2.2.2开挖泥浆池

施工前开挖泥浆池和沉淀池，泥浆池和沉淀池设在征地界内两墩之间。泥浆原料选用优质粘土，为了保证泥浆的粘度和胶体率，可在泥浆中投入适量的外掺剂。造浆量应为2倍桩的混凝土体积。

2.3 钻孔

根据本桥地质特征，综合考虑成孔速度及质量钻机均选用冲击钻。

2.4 安装钻机

安装钻机时底部垫平，保持稳定，防止产生位移和沉陷，顶端用缆风绳对称拉紧，钻头在护筒中心偏差不大于50mm。

2.5 钻进

开始钻进时，适当控制进尺，在护筒刃脚处，短冲程钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。待钻进深度超过钻头全高加正常冲程后再按土质以正常速度钻进。在砂类土或软土层钻进时，易坍孔。选用平底钻锥、控制进尺、低冲程、稠泥浆钻进。每钻进2m或地层变化处，及时在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便与地质剖面图核对。及时根据岩层性质，调整泥浆比重后再行钻进。当钻孔遇到溶洞时，溶洞内填充物为密实或软塑状态时，采用常规泥浆护壁方法施工。

2.6 检孔

钻孔完成后，利用自制检孔器检查孔径与钻孔倾斜度。检孔器用28mmII级钢筋及20mmI级钢筋制作，外径为钢筋笼外径加0.1m，本桥采用检孔器外径为98cm，检孔器长度为桩径的4-6倍。孔径、孔垂直度、孔深检查合格后，再拆卸钻机进行清孔工作，否则重新进行扫孔。

2.7 第一次清孔

如孔深不小于设计孔深且孔斜率小于1%，迅速清孔，清孔方法采用换浆法，清孔达到的标准：孔内排出的泥浆手摸无2～3mm 颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度17～20s；沉渣厚度：根据设计要求不大于5cm。

2.8 钢筋笼制作、安装

钢筋笼按桩长分节段加工，现场吊车吊装焊接。现场拼接时，相邻主筋接头错开1m，以保证同一截面上接头数量满足设计及规范要求，即不大于50%。 钢筋笼主筋砼保护层厚度不宜小于70MM。保护层厚度可采用预制砼垫块或铁垫件，绑扎或焊接在钢筋笼外侧的设计位置上。吊放钢筋笼入孔时，不得碰撞孔壁，钢筋笼上口采用φ28钢筋固定于钢护筒上。

2.9 安装导管

导管采用Φ200～300mm无缝钢管制作而成；导管管节长度，中间节宜为2.0m等长，底节可为4.0m，配1～2节长0.5～1.5m短管。导管组装后轴线偏差，不超过钻孔深的0.5%并不大于10cm。进行水密试验的水压为孔底静水压力的1.5倍。导管安装后，其底部距孔底有 250～400mm 的空间。

2.10 二次清孔

由于安放钢筋笼及导管，孔底又会产生沉渣，所以钢筋笼及导管就位后，利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管置换沉渣。复测沉渣厚度，符合要求后立即灌注水下混凝土。清孔后泥浆指标相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20s；含砂率：<2%；胶体率：>98%。

2.11 砼灌注

混凝土由拌合站集中拌制，采用砼搅拌运输车运输；桩身混凝土等级要求：碳化环境T1级采用C30水下混凝土，化学侵蚀环境H1级采用C35水下混凝土。在灌注前应进行坍落度、含气量、入模温度等检测。剪球灌注封底砼。剪断系住橡皮球栓的铁丝，放下封底砼，首批砼灌入孔底后，立即用测锤探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，从漏斗顶检查导管内无水，并且橡皮球栓上浮，表明封底成功，即可正常灌注。

2.12 水下混凝土浇灌

桩基混凝土采用罐车运输配合导管灌注，灌注开始后，应紧凑连续地进行，严禁中途停工。应注意观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，正确指挥导管的提升和拆除；导管的埋置深度应控制在2～6m。同时应经常测探孔内混凝土面的位置，即时调整导管埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升。如导管挂住钢筋骨架，可转动导管，使其脱开钢筋骨架后，再移到钻孔中心。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15min。每根桩的浇筑时间控控制在8小时以内。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。当混凝土面接近和初进入钢筋骨架时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上处，并慢慢灌注混凝土，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。

2.13 灌注砼测深方法

灌注水下砼时，应经常探测孔内混凝土面至孔口的深度，以控制导管埋深。如探测不准确，将造成埋深过浅，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故。因此，在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作，一定要由具有高度责任心的人来操作。目前，测深多用重锤法，重锤的形状是锥形，底面直径不小于10cm，重量不小于5kg。用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。

3.结语

经科学组织和严格对钻孔桩施工的关键工序进行了技术控制，中铁十九局集团第六工程有限公司承建的拉日铁路达嘎沟特大桥钻孔桩合格率100%，优良率98%以上，完全满足了设计要求。