市政桥梁钻孔灌注桩施工工艺及质量控制

【摘要】市政桥梁的钻孔灌注桩在施工中占有重要的地位，本篇文章从市政桥梁钻孔灌注桩的施工工艺入手， 为了确保市政桥梁工程质量，该文章对市政桥梁主要工序质量控制进行详细描述，对质量控制效果进行了检测，检测结果符合规范要求。

【关键词】钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制

1.工程概况

该工程位于固原市火车站西侧，距离火车站约150m，是火车站西侧城市主干路北环路上的重要桥梁，跨越现状河道清水河，是河西通往固原市火车站的主要通道。

桥梁全长164米，引道长462.358米，设计车速为50km/h，火车站大桥桥梁宽为29米。，桥型采用天鹅型斜拉式连续梁桥，桥梁结构受力结构为连续梁，跨径为4×41米，主桥采用预应力混凝土箱梁，桥面以上桥塔采用钢箱截面，桥面以下为混凝土结构，桩基为钻孔灌注桩。

2.施工工艺（见下图2.1）

图2.1 钻孔灌注桩施工工艺流程

3.主要施工质量控制

3.1钻孔施工质量控制

在钻孔过程中，应采取减压钻进，孔底承受的钻压不能超过钻杆、钻锥和压块重量之和的60%，以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。在成孔时应尽量避免孔底沉渣过多、孔壁坍塌、扩径和缩径等不良现象来影响桩基承载能力。其控制方法如下：

3.1.1孔底沉渣控制

孔底沉渣是影响桩承载能力的重要因素，按规定，水下砼灌注摩擦桩桩底沉渣厚度应≤0.5D，但在实际施工过程中，常有桩底沉渣不能满足要求的现象发生，主要原因是泥浆性能不符合要求（主要指标是泥浆比重和粘度）。实际施工时，施工单位应根据当地的地下水位高低和地层稳定情况来确定泥浆的比重和粘度，切勿盲目设置。若泥浆设置过稀，则携渣能力不够；若泥浆设置过稠，则孔壁会形成一层厚厚的泥皮，降低了摩擦桩的承载力。第一次清孔时必须不断补充新鲜泥浆，将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来；二次清孔时宜用泵吸及循环清孔（若采用正循环清孔，要排出岩渣和泥团，须加大泥浆比重和粘度，并且清孔的速度慢）。钻孔结束后，应对终孔进行验收，须严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。

3.1.2孔壁坍塌控制

出现未知的不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良或下放钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等，都能产生孔壁坍塌、堆钻、卡钻事故。为解决和避免此类现象：首先，必须熟悉工程地质报告，对钻孔的地质情况做到心中有底。其次，按规定埋设钢护筒，保证孔口排水良好；钢筋笼焊接牢固、成笼圆直，下放时必须保持顺直，防止偏斜。再次，出现特殊地层时采用优质冲洗液护壁，或用正循环钻进、反循环排渣来抑制不稳定段地层的坍塌。最后，在不稳定的地层中，不要过早换浆，可在下完钢筋笼后第二次清孔时替换高比重的泥浆，并及时灌注混凝土，减少沉渣时间，确保桩身质量。

3.1.3扩径和缩径控制

扩径、缩径都是由于成孔直径不规则出现扩孔或缩孔及其它不良地质现象引起的。扩孔一般是钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的；缩径是由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。扩径会增加砼灌注量，缩径会减小桩的承载能力，故必须采取有力措施加以控制。为避免扩径现象：首先，应先检查钻机是否固定、平稳，采用减压钻进，防止钻头摆动或偏位，成孔过程中要徐徐钻进，以利形成良好的孔壁。其次，要始终保持适当的泥浆比重和足够的孔内水位，确保孔内泥浆对孔壁有足够的压力。为解决缩径现象，工作人员应及时详细了解地质资料，判别是否有遇水膨胀等不良土层。如有应采用失水率小于3～5ml/30min的优质泥浆进行护壁，经常校正钻头直径，确保钻头直径比成孔直径小于20～25mm。

3.2 钢筋笼的制作和吊放

钢筋笼制作质量和吊放。钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检测试验合格后，按设计和施工规范要求对钢筋的品种、规格、数量、长度进行验收和制作质量检查。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上。在钢筋吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复移、纠偏，再吊钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。

3.3砼灌注质量控制

3.3.1原材料控制

在工程中所采用的原材料质量必须进行严格控制，特别是黄砂要过筛去除各种杂质，细度模数符合规范要求；碎石要冲洗干净，级配符合设计要求。水泥要正规厂家生产，三证俱全。待黄砂、碎石、水泥符合试验要求后方可使用，拌制时须严格按试验单中配合比配制，决不能有一丝马虎。

3.3.2主要环节控制

对各项操作机械均需进行严格检查，包括：漏斗底口的隔水设施、翻斗车的性能、搅拌机的试运转、吸泥泵、清水泵、高压水管及备用发电机等各种处理故障的设备，以防万一。导管使用前应分清长短、分别编号，以利于计量埋深值，每次浇筑卸管后均应立即冲洗干净。按《规范》要求，首批混凝土的数量应满足导管初次埋置深度≥1.0m ，因而须准确计量导管上口漏斗的斗容量。容量不够的，应及时采取措施加以调整，保证首灌混凝土的冲击力和排淤能力。开浇前还应测量孔底沉淀厚度，保证不大于规定值。如果超过规定值，应再次清孔。

3.3.3坍落度控制

混凝土的坍落度对成桩质量有直接影响，坍落度合理的混凝土应是拌和均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，它可有效地保证混凝土灌注性、连续性和密实性，一般控制在18～20cm的范围内。根据经验，除首批混凝土数量满足埋深要求外，可适当增加一点水泥量及含砂量，以保证其和易性和流动性，使以后浇入的混凝土容易顶升；若首批混凝土的初凝时间早于灌注全部砼所需的时间，则首批混凝土中还得掺入缓凝剂，以保障质量。

3.3.4导管埋深控制

导管底端在混凝土面以下的深度是否合理关系到成桩的质量，必须予以严格控制.，提升时须符合以下原则：①每次卸掉的导管长度应和浇入的混凝土上升高度相对应；②必须保证导管埋深在2～6m范围内。这就要求我们每次下料后，都应准确测定混凝土面的上升高度，计算导管埋深，从而确定导管拆卸的节数并作好拆卸记录，防止导管拔出砼面而成断柱。

3.3.5钢筋笼上浮控制

在混凝土浇至钢筋笼位置时，应放慢混凝土浇筑速度，使导管有较大的埋深，待混凝土表面进入钢筋骨架一定深度后，再提升导管口控制在最小埋深，使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离继续灌注，防止钢筋笼被顶托上升。

3.3.6桩顶质量控制

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定桩顶标高应预加0.5～1.0m ，需开挖基坑后凿除质量不高的一部分桩头，进而保证桩顶设计标高和桩身砼质量。在灌注桩施工中，要想保证桩头的质量，必须控制好最后一次灌注量，桩顶不得偏低，凿出浮浆高度后必须保证暴露的桩顶砼达到设计强度值。

4.质量效果检查

项目管理人员协同检测中心人员按照《建筑基桩检测技术规范》的要求，对部分桩进行了应变检测，结果全部合格，桩体完整性较好，确保了超声波透射法的检测工作。

图4.1 桩基应变检测、声测检测

5 结术语

通过以上所描述，钻孔灌注桩的施工工艺和施工质量可以说是市政桥梁施工关键一步，在施工中应对钻孔灌注桩的施工各道工序加以有效地质量控制，所以在桥梁钻孔灌注桩的施工过程中，为了可以保证施工安全的有序进行，要对施工的技术进行合理的利用，把握好施工工艺的准确度，这样才可以更好的建成高品质的桥梁工程。

参考文献

[1] 胡海滨.冲孔灌注桩顶冒浆分析与质量控制的施工技术[J].中国水运，2013（08）

[2] GB50204-2002， 混凝土结构工程施工质量验收規范[S].

[3] GB50300-2011， 建筑工程施工质量验收统一标准[S].

作者简介：刘凤英（1975—），女，河北省景县人，高级工程师，现从事工程技术工作。