桥梁钻孔灌注桩施工工艺分析

殷明浩

【摘要】基础是桥梁的重要组成部分，钻孔灌注桩又是基础的重要形式，但由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性，容易出现各方面的问题。所以要求施工和技术人员严格按照工序施工，对每道工序严格把关，上一道工序不合格不准进入下一道工序。采取积极有效的措施，将施工质量控制落实到每一道工序中，同时对灌注桩在施工过程中可能会发生的一切问题进行分析，并制定出实施方案，确保桩基的施工质量。

【关键词】桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺

1 工程概况

省道285线吴川龙首至市区段改建工程共有一座中桥（东阳中桥）和两座大桥（小东江大桥和袂花江大桥）。袂花江大桥桥梁起终点桩号K105+745.23～K105+358.77，全长185.54m，本桥位于A=272缓和曲线上。袂花江大桥共有桩基础共44根，桩径1.2m，均为摩擦桩。

2 施工方法及施工设备

（1）成孔方法选择：0#桥台、1～3#桥墩桩基础采用冲孔灌注桩施工，4#～9#墩台采用旋挖钻孔灌注桩施工。

（2）护筒采用钢护筒，0#桥台及1#桥墩钢护筒采用挖埋式施工，2#～9#墩台护筒采用锤击振动方式下沉施工。

（3）冲孔桩采用泥浆护壁，防止坍孔。

（4）钢筋笼采用加工场加工现场焊接。

（5）用导管法水下灌注。采用冲击及旋挖成孔，二次换浆清孔，导管灌注水下混凝土的一整套工艺，以达到将桩底沉渣控制在最小限度，保证桩体质量。

3 测量放样

利用全站仪盘左、盘右两种方法进行校核放样出桩基础中心点，以确保放样的准确性，要求放样误差不大于±10mm，在5*5cm方木條上钉上小钢钉，由桩位控制点用纱线引测出四周的护桩，以便施工时检查、校核，护桩必须用砼固定，护桩距护筒不小于1.5m。放样的桩位必须至少有2根，放样后要利用钢尺对桩位进行复核，并报送监理工程师复核。

4 护筒埋设

4.1 0#桥台及1#桥墩护筒埋设

（1）钻孔桩施工前，需对桩基周围地下情况仔细探测。根据现场调查及探测，对钻孔场地清除障碍物，将原有硬物及淤泥全部清除干净，清理干净后埋设护筒。

（2）钢护筒的作用主要是固定桩位，并作为钻孔导向；保护孔口，防止孔口土层坍塌；隔离地表水，并保持钻孔内水位高出地下水位，通过孔内泥浆水头压力稳定孔壁。所以护筒顶面高度必须高出地下水位以上1.5～2m，同时护筒还应高出地面约0.3m。雨季在河岸施工时，护筒顶面高度应适当增高，以防雨后河水灌入孔内。

（3）钢护筒采用10mm厚的钢板卷制，每节长度2m，具有较大的强度，不易变形。根据规范要求护筒内径应比桩径大20cm。

2.2 2#～9#墩台护筒埋设

（1）2#及3#桥墩为水上桩，为确保河道过水排洪，采用搭设钢平台方式进行冲孔灌注桩施工，护筒埋设深度12m；4#～9#墩台采用旋挖钻孔灌注桩施工，钢护筒长度为12m。

（2）护筒埋设后必须对其位置和垂直度进行检验，以保证桩基准确就位。

（3）护筒内径比桩径大200mm。

（4）护筒安装：采用锤击振动方式下沉。振动下沉时，每次振动时限控制在5min内。钢护筒在振动下沉过程中，应防止操作不当常引起偏位。

（5）护筒中心竖直线应与桩中心线重合，除设计另有规定外，一般平面允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%；现场实测定位。

5 钻进成孔

5.1冲击成孔

施工时先用千斤顶将桩机底盘调至水平，使钢丝绳对准桩孔中心。开冲时先用冲锤小冲程低锤密打，将开孔孔口基本打平，然后提起锤向孔内注入泥浆，注入泥浆后用小冲程低锤开孔，待冲锤全部进入土层后才用中、高冲程进行施工，成孔过程中密切注意地质条件的变化，适时调节泥浆的浓度、稠度。要根据地质条件的不同来控制冲锤的冲程。钻进过程做好冲孔钻进记录，及时反映施工状态，做好地质岩土层的变化记录，及时捞取渣样，以便现场管理人员和监理工程师的检查。

5.2旋挖成孔

（1）液压多功能旋挖钻机就位时与平面最大倾角不超过4°，钻机平台处必需碾压密实。进行桩位放样，将钻机行驶到要施工的孔位，调整桅杆角度，操作卷扬机，将钻头中心与钻孔中心对准，并放入孔内，调整钻机垂直度参数，使钻杆垂直，同时稍微提升钻具，确保钻头环刀自由浮动孔内。

（2）钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深小于设计深度，超钻深度不大于50cm；孔径用孔径仪测量，若出现缩径现象应进行扫孔，符合要求后方可进行下道工序。

（3）旋挖钻机在钻进过程中，对于回填土及黏土层，直接用旋挖筒钻进、取渣，遇到中风化时，先用螺旋钻头将其搅松，再用旋挖筒取渣。在泥浆池中用搅浆机将泥浆搅拌好后（首次搅拌好的泥浆需静养2-3天方可使用），泵入孔内，旋挖钻机均匀缓慢钻进，这样既钻进又起到泥浆护壁的作用。钻进时掌握好进尺速度，随时注意观察孔内情况，及时补加泥浆保持液面高度。泥浆补充采用泵送方式，应随着钻进及时补浆，其速度以保证液面始终在护筒底面以上为标准，否则有可能造成塌孔，影响成孔质量。

6 终孔和清孔

6.1终孔

施工时密切注意地质情况的变化，当孔深已达到设计标高，而且持力层的地质情况与设计时地质情况基本相符时，停止冲进，并立即通知监理工程师和设计代表确认该桩是否按设计终孔；

6.2清孔

桩孔经确认终孔并经验收合格后进行清孔施工。清孔时，提升钻头距孔底下10cm～20cm，用比重1.05～1.2的泥浆压入孔内，不断循环，把钻孔内的悬浮渣和相对密度较大的泥浆换出，直到孔底沉淀厚度小于10cm，清孔时必须保持孔内水位高出地下水位1.5m～2.0m，以防塌孔，不得用加深孔底深度的方法代替清孔，达到所要求的清孔标准后即可停止清孔。

7 钢筋笼的制作、安装和声测管

钢筋笼在钢筋加工场分节制作，采用焊接或直螺纹接头连接，单面焊搭接长度不小于10d（d为钢筋直径），双面焊搭接长度不小于5d；为了减少钢筋笼的吊放下沉时间，各段钢筋笼的连接也可以采用直螺纹接头连接，选用45号优质碳素结构钢或其他经试验确认符合要求的螺纹接头。HRB335Ф25mm钢筋采用A25S-G接头连接，HRB335Ф28mm钢筋采用A28S-G接头连接。

用25T起重机吊放钢筋笼，钻架配合。采用直螺纹接头连接钢筋时要连接到位，用扳手或管钳将套筒和待接长的钢筋拧紧；采用焊接时要同时使用两台以上电焊机；声测管和压浆管的连接要密实，绑扎牢固，防止漏浆。下放钢筋笼要小心慢放，注意不撞孔壁，防止坍孔，并防止将泥土杂物带入孔内。吊入后应校正轴线位置垂宜度，勿使扭转变形。钢筋笼就位后，用钢筋把钢筋笼固定在钢护筒上，把声测管灌满水，然后接着下导管。

8 二次清孔

在第一次清孔达到要求后，由于要安放钢筋笼及导管，这段时间的间隔较长，孔底又会产生沉渣，所以待安放钢筋笼及导管就位后，再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安设一个弯头法兰盘，用泵将泥浆压入导管内，再从孔底沿着导管外置换沉渣，为了达到快速清孔的目的，在二次清孔时加装一个滤砂器，把砂、沉渣清理干净。清孔标准是清孔后泥浆指针：相对密度（t/m3）1.03～1.10；粘度（秒）17～20s；含砂率<2%，胶体率>98%。复测沉渣厚度在设计及规范允许范围以内，此时清孔才满足施工规范及设计要求，立即进行浇注水下混凝土的工作。

9 破桩头及桩的检测

凿除超灌的混凝土，精测桩顶的标高且桩基混凝土达到设计强度的80%后，采用超声波法对桩进行检测。