桥梁基础冲孔灌注桩施工技术研究

吴才勇

(贵州省公路工程集团有限公司)



桥梁基础冲孔灌注桩施工技术研究

吴才勇

(贵州省公路工程集团有限公司)

摘要：目前在桥梁基础施工中运用比较多的一种桩基形式就是冲孔灌注桩。但是因为在施工中的施工时间比较长，桩身比较大，一旦出现质量问题，会对建筑物的安全和工期产生重大的影响。因而在施工中，必须加强每一道工序的施工，对施工质量进行保证。主要阐述了桥梁基础冲孔灌注桩施工技术的相关内容。

关键词：桥梁；基础；冲孔；灌注桩；质量

1冲孔灌注桩特点

1.1　定义

冲孔灌注桩是钻孔灌注桩的一种，主要是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人工挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而成的桩。

1.2　冲孔灌注桩的特点

(1)优点

冲孔灌注桩主要有以下几点优势：①使用冲击的方式对岩土进行破碎，尤其是破碎有裂隙的坚硬土和大的卵石所消耗的功率小，破碎效果好；同时，冲击土层时的冲挤作用形成的孔壁较为坚固；②在较大的卵石层、漂砾石层中施工成孔率较高；③冲孔灌注桩施工设备比较简单，便于操作，并且很容易控制施工参数，施工中产生的机械故障不仅少而且小。④钻进时孔内泥浆循环的作用，使得悬浮钻渣循环至地面排除，并保持了孔壁稳定，泥浆用量小。

(2)缺点

冲孔灌注桩主要有以下几个缺点：①使用刚死神引冲击头进行冲击钻进，大多数的时间都是消耗在提放钻头和掏渣土上，钻速度较低。随桩身加深，掏渣时间和孔底清渣时间相对较长。②容易出现桩孔不圆的情况，扩孔率较高。③遇岩层不均匀时容易出现斜孔、卡钻等事故。

2冲孔灌注桩施工要点

2.1　测量控制

施工之前首先就是复测导线，严格按照一级导线的精度要求，同时要严格按照四等水准测量的要求将高程点进行闭合，之后将闭合之后的高程点引到结构柱的附近以此作为施工过程的控制点。对于工程中的标高控制需要利用大倍率自动安平水准仪进行。对于中线控制采用全站仪进行，采用全站仪主控进行中线测量，采用钢尺进行校对和核实。施工放样采用极坐标法，将各个桩中心坐标直接放出来，同时使用钢尺进行丈量校核。

2.2　护筒埋设

采用钢板制作的护筒，为了增加护筒的刚度需要在护筒的上中下部位的外侧都焊接一道加强筋。为了满足施工要求，制作成功的护筒的内径应该比设计要求的桩经多20cm，制作成功的护筒的高度需要控制在2m左右，根据工程要求应该在护筒顶部的下方0.2m处设置一个大小合理的溢浆孔。

2.3　钻机就位钻孔

钻进安装完成之后，就可以进行钻机就位作业，钻机就位需要对准桩基中心，并且需要对钻机的平稳以及固定性进行保证，严禁钻机在钻进的过程中产生倾斜或者是偏移的现象。

2.4　泥浆护壁

本工程泥浆制备主要选择的是膨润土，施工用的泥浆应该以施工工艺和穿越土层情况为依据进行配合比设计。砂砾层冲进时泥浆比重应适当增大，以加强护壁的稳定性；在风化岩层中冲进时，泥浆比重以满足浮碴为宜。泥浆选用塑性指数大于25、小于0.005mm的粘粒含量大于50%的膨润土，膨润土中不得含有石膏、石灰或钙盐类化合物。

2.5　钻孔

在钻孔过程中，要保证轻锤慢进，其落距严禁高于2m。要严格控制每个小时的进尺距离，严禁高于1m，并且采取有效的手段避免孔斜现象的产生。在钻进的过程中，如果遇到卵石层或者是亚沙土层，那么需要对落距以及进尺进行有效的控制，同事应该对泥浆的稠度进行增大，尤其是遇到亚沙土层必须要选择非常优质的泥浆，从而有效的避免局部扩孔、坍孔、埋钻现象的产生。钻孔应该连续进行，严禁出现中断的现象。在对钻头或者是钻机进行维修的过程中必须要对钻孔内部的泥浆的高度以及密度进行有效的保证，以防泥浆沉淀导致钻孔上部泥浆密度过于低下。

2.6　清孔

直到钻孔作业达到设计要求之后就可以停止钻孔作业，并且应该及时进行清孔。本工程主要爱用反循环泥浆的方法进行清孔，要求在清孔之后孔中沉淀的厚度应该低于30cm。

2.7　钢筋笼制作与吊装

本工程钢筋笼的制作与安装在施工现场进行，以原材料为依据进行钢筋笼的制作，钢筋接头直径≥25的采用帮条单面焊，其它规格采用单面搭接焊。桩身钢筋笼主筋采用16t汽车起吊，在桩孔口现场焊接，接头形式为电弧单面搭接焊或帮条单面焊，螺旋箍和加劲箍均采用单面搭接焊，搭接长度≥10 d。

钢筋笼的吊装采用汽车吊装的方法进行，钢筋笼起吊的位置应该设置在钢筋笼顶部、中部以及底部的1/3处。钢筋笼的起吊时间应该是在成孔检查并且保证合格之后。在钢筋笼的入孔过程中，必须保证与孔位对准，并且要对钢筋笼进行轻放以及慢放。在钢筋笼吊装的过程中如果遇到阻碍，那么可以在对钢筋笼旋动之后轻轻放下，严禁对孔壁产生碰撞和破坏。

2.8　灌注水下混凝土

采用商品混凝土供应，严格按混凝土强度控制混凝土的坍落度及水灰比，水下混凝土的含砂率宜为40%～45%，粗骨料的最大料径应<40mm。混凝土配合比试配强度比设计强度提高20%，作为消除水下混凝土强度的不稳定因素。为了改善和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。水下混凝土灌注应该连续不间断的进项，对于每一斗混凝土灌注的间隔时间需要尽可能的缩短，并且需要严格拆除导管的时间，

通常应该控制在15min以内，严禁施工中途停止施工。在混凝土灌注过程中，需要对混凝土高度随时的探测，并且需要及时的讲导管提升或者是拆除。还需要对导管的埋深进行严格的控制，通常控制在4m左右。为保证桩顶混凝土质量，浇灌混凝土顶面比设计标高高不少于80cm。

3冲孔灌注桩病害

3.1　孔壁坍塌

孔壁坍塌产生的主要原因有：护筒没有足够的埋设深度；成孔的速度过快；泥浆缺乏足够的浓度；孔内水位没有足够的高度。针对孔壁塌陷的产生原因，主要解决措施为：合理的设计护筒的埋设深度。在钻孔过程中，应该根据土层性质的不同，选择合理的钻进速度；选择优质泥浆，并且在钻进过程中及时补充泥浆，从而对孔内水位进行保证。

3.2　斜孔

在钻孔施工中，孔斜现象时常见的病害，其产生的主要原因是在钻进过程中，钻进面临着岩面倾斜的现象，也就是说岩面两边一边岩面比较硬，一边比较软，那么在钻进过程中很容易导致孔斜现象的产生。针对孔斜现象产生的原因，其主要解决措施就是在岩面倾斜的状况下进行钻进时，应该将片石填入到空中，保证保证孔底部的表面是相对来说比较平整的，然后首先进行低垂快击以此行车一个比较紧密的平台之后，在将冲击速度进行提高。

3.3　卡锤

卡锤现象通常是在钻孔的速度比较快的情况下出现的，此外，如果地质不明，遇到溶洞或者是孤石的现象时，那么就很可能导致卡锤现象的产生。针对卡锤产生的原因，预防卡锤现象的主要措施是在钻进过程中应该对钻进的速度进行严格的控制，并且如果遇到松散的砂土那么应该对泥浆的密度、粘度进行适量的提高。

3.4　断桩

断桩现象时钻孔灌注桩施工中的一个非常常见的质量缺陷。其产生的主要原因有以下几种：(1)导管提升过程中，提升过猛，导致再次插入时将泥浆带入其中；(2)混凝土浇筑施工中停顿时间过长，导致混凝土初凝过程中产生破坏。针对上述现象，断桩的主要处理措施是在导管的提升中，应该对提升的速度进行严格的控制，并且做好混凝土顶面高度的勘探和测量，对导管的埋管深度进行严格的控制，避免导管堵塞。还应该做好混凝土的供应，对混凝土浇筑的时间进行合理的控制，并且严格控制混凝土施工停顿时间。

参考文献：

[1]罗水源.某工程冲孔灌注桩施工与检测技术[J].四川建材，2008，(3)：67-68.

[2]尹飞云.浅谈冲孔灌注桩施工质量监理控制要点[J].福建建材，2008，(3)：34-35.

[3]黄志河.冲孔灌注桩的施工现场作业质量控制[D].华侨大学，2011，(9):56-57.

作者简介：吴才勇(1988-)，男，贵州黎平人，助理工程师。

收稿日期：2014-09-05

中图分类号：U445

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0098-01