共产主义渠大桥钻孔灌注桩的施工控制

仲岗

摘 要：本文总结了共产主义渠大桥钻孔灌注桩的施工经验，详细介绍了钻孔灌注桩的施工流程及施工控制措施，探讨了钻孔灌注桩施工应注意的问题，采取的措施，以保证钻孔灌注桩的工程质量及工程施工的顺利进行。

关键词：钻孔灌注桩；施工流程；控制措施

1.工程概况

1.1概述

共产主义渠大桥地处河南省新乡县合河乡。主桥全长为325.2米，与河道交叉角度为120度，上部结构为16孔20米预应力混凝土空心板桥，下部结构为钻孔灌注桩。桥南引线长384.4米，桥北引线长290.4米。桩基总数为85根，桩长30米～46米，均为摩擦桩。

1.2工程地质

据地质勘察报告，穿过的地质覆盖层为粉质粘土、粉砂、细砂等，在钻孔淀深度范围内本桥桥位处中上层以粉质粘土为主，下层为细沙为主，夹有粉质粘土层，最下层为密实细砂。桥位处地层地质构造简单，土层极限摩阻力为63～78Kpa，容许承载力为150～350Kpa。

2.钻孔灌注桩施工控制

2.1钻孔桩护筒施工

为保证桩位准确，采用全站仪对桩位进行测量放样， 然后埋设护筒。钢护筒的埋设质量对于是否塌孔有重要的影响。埋设过程中，护筒偏位控制在50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒埋设过程中，应使用导向架，精确调位后， 固定于平台， 以保证护筒埋设质量。埋设完成后，及时复测护筒的中心偏位以及护筒顶标高，以控制成孔质量。钢护筒由壁厚不小于12mm的钢板卷制而成，护筒内径宜比桩径大200mm～400mm，一般埋置深度为2-4m且下埋深度应穿过覆盖层。护筒周围应用粘土夯实，以防渗漏或孔内水头太高，使护筒底形成反穿孔。在护筒定位后及时复核护筒的平面位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查，确保回填密实，防止钻孔过程中发生漏浆的现象。

2.2钻孔灌注桩施工

2.2.1成孔施工

成孔施工的重点是保证垂直度，防止发生塌孔、缩径、扩孔等病害。着重从就位控制、垂直度控制、钻进控制、泥浆控制和孔深及孔径控制等方面着手。

（1）就位控制

由全站仪放出桩的中心位置，并用“十字线”定位。钻进过程中经常检查，如有问题及时纠正。

（2）成孔垂直度控制

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。使钻头中心与桩中心重合，且需满足规范要求：平面允许误差为50mm，倾斜率不大于1%。经常性检查钻机是否移位、锚固是否稳靠，并做记录。

（3）泥浆控制

泥浆比重较水大，能对孔壁施加一定静压，并在孔壁上形成一层泥皮，隔断孔内外水流，且泥浆具有较高的粘性，能将砂砾悬浮起来。在施工中，泥浆主要作用有：携砂、增压固壁及断流、冷却和润滑钻头。根据地质资料，本项目自身造浆的能力较强，因此，除了开孔时和特殊情况外，采用自造浆钻孔。钻进过程中，要控制好泥浆各项性能指标，及时查证。

（4）钻进控制

开始钻孔时，要以低档慢速、稳定的进尺开始钻进，使成孔坚实、竖直、圆顺，能起导向作用，且使护筒脚处有牢固的泥皮护壁。在钻至护筒底以下1m后，方可以正常速度钻进。在钻进过程中，应注意地层变化，在砂土及粉砂等软土层中钻进时，严格控制进尺，轻压，低档，慢速，大泵量钻进，在施工过程中，应经常对钻机泥浆进行检测，确保泥浆质量，以免影响钻进的速度。钻孔过程中必须保证钻杆垂直，以保证成孔顺直。钻进时，起、落钻头速度宜均匀，不得过猛或骤然变速。

（5）孔深、孔径控制

测量孔深的测绳要在用水浸湿的情况下，进行标定。孔底沉淀厚度用标准测锤检测，测锤一般采用锥形锤。孔径控制主要采用“检孔器”，按规范要求及实际孔径制作的检孔器能顺利通过，则认为孔径合格。

（6）成孔检测、清孔

清孔应在钻孔完成时立即进行。在钻孔前应将导管进行水密、承压和接头抗拉试验，合格后才能用于施工中。合格后用装有垫圈的法兰盘连接的管节逐节放入孔中（注意接头处加完好的密封圈），导管底端应距离桩底25-40cm，导管顶端应高出地面1-2m，再用带有泥浆泵管的盖子盖严导管顶，并循环泥浆，使孔中泥浆自然流出。循环过程中需根据情况加入清水并上下移动导管，达到全部清孔的目的（如泥浆比、含砂率、沉渣厚度等满足要求）。清孔时注意孔内水位应保持在地下水位或河流水位以上1.5- 2.0m，从而防止塌孔。

2.2.2成桩施工

（1）钢筋笼运输和吊放

钢筋由加工厂用装载机运至现场，在现场利用吊机吊装。

钢筋笼全部沉放完毕后，紧接着就要进行钢筋笼的定位工作。采用四根和钢筋笼主筋相同型号的钢筋定位。施工中合理分节段制作、下放，有效的保证了钢筋笼制作质量和提高钢筋笼下放效率及连接质量。

（2）下导管：

导管可预先分段拼装，在吊放时再逐段拼装。要仔细检查，变形的和磨损严重的不得使用。现场拼接时要保持密封圈无破损，接头严密。导管吊放时，应使位置居孔中、轴线顺直，稳步沉放，防止卡住钢筋骨架和碰撞孔壁。

（3）二次清孔

在灌注水下混凝土之前，应对灌注桩进行第二次清孔，并检查泥浆指标。比重过大，不利于混凝土的灌注，比重过小， 会造成孔壁坍塌。含砂率过大会降低粘度，增大沉淀，容易造成断桩等事故。清孔后，对孔底沉淀层厚度、泥浆指标进行检测，达到要求后，立即灌注水下混凝土。

清孔完成后，孔底沉渣应严格控制在50mm以内，泥浆指标合格（泥浆相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa·s；含砂率：<2﹪），并应立即进行检查验收。检查验收合格后，应立即灌注水下混凝土，以免渣土重新沉淀，造成沉渣过厚而影响桩的承载力。

（4）灌注水下砼

清孔完毕后，去掉带有泥浆泵管的盖子，将灌注混凝土的大漏斗与导管顶用阀门接好，用钻机架子改装的卷扬机往漏斗中灌注混凝土，直到漏斗中的混凝土满足导管初次埋置于混凝土的深度（1.0m≤h≤3.0m）和填充导管底部间隙的需要。这时，停止灌注混凝土，打开阀门，让漏斗中的混凝土自然下落，待漏斗中的首批混凝土全部下落后，重新往漏斗中连续灌注混凝土。在整个灌注过程中，导管要慢插慢拔防止强烈碰撞孔壁形成塌孔，导管底应充分伸入先前灌注的混凝土内至少2m， 且不得大于6m，以防止泥浆冲入管内形成断桩或无法提升导管。

在最后灌注时，要核对混凝土的灌注量，适当提高灌注漏斗的高度，使混凝土产生较大的冲击力，以增加混凝土的压力，提高混凝土密实性。为了保证桩头混凝土质量，最后灌注时导管在1～2米范围内上下移动，桩顶超灌1米左右的混凝土。

为了减少后期桩头破除的难度，混凝土灌注桩灌注完成后，及时进行超灌混凝土的挖除，但注意桩顶以上50cm内混凝土不得扰动。

为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度。在施工过程中，要随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度，严防把导管底端提出混凝土面，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。

2.3成桩检测

灌注桩成桩后，达到一定强度，破除桩头后，检查成桩质量。为了检测钻孔灌注桩桩身结构完整性，应在桩基混凝土达到一定强度后，对桩基进行超声波检测。同时应采取钻取芯样法对桩进行检测，检验桩基质量和清底沉淀厚度，取芯率按5%。在超声波检测及取芯完成后，应对检测管及取芯空洞进行压浆封实。

结语

本工程通过共产主义渠大桥的施工案例，阐述了钻孔灌注桩的施工控制过程，采用科学的组织，保证了灌注桩的施工质量。桩基工程的隐蔽性给质量控制带来难度，要保证施工质量，需要对桩基各个施工环节充分重视，并精心施工，认真分析， 科学组织，这样才能高质量的完成钻孔灌注桩的施工。

参考文献

[1] 新乡市共产主义渠大桥施工图设计.

[2] 公路桥涵设计通用规范[S].JTG D60-2004.

[3] 公路工程质量检验评定标准[S].JTG F80/1-2004.

[4] 张世雄、扈其勇.浅谈钻孔灌注桩施工控制[J].山西建筑，2010.