浅谈桥梁钻孔灌注桩施工技术的细节控制

李志强

【摘要】通过加强对桥梁钻孔灌注桩施工过程细节的控制，从而使桥梁钻孔灌注桩的各项检测指标满足设计、施工规范的要求，确保桥梁基础的施工质量。

【关键词】桥梁钻孔灌注桩施工技术；质量细节控制

一、前言

目前对于全国高速公路桥梁基础的施工，桩基础几乎可在所有地基中进行应用，而钻孔灌注桩的施工已发展成为一个较为成熟的施工工艺。但在施工过程中若没有对其施工技术的细节问题进行认真控制，往往会出现在钻孔过程中出现缩孔、塌孔，桩基（或者钢筋笼）轴线偏差较大，桩基砼出现夹泥、离析甚至出现断桩现象。下面笔者以河南省濮阳至鹤壁高速二标K5+575立交桥钻孔灌注桩的施工为例来阐述施工过程中应注意的细节技术问题。

二、工程概况

本立交桥采用三跨（20+25+20）预应力空心板简支连续梁桥，钻孔灌注桩基础直径采用1.5米，桩长分为30米（桥台）、40米（桥墩）两种，根据图纸显示地质情况主要为细沙土、黄河冲积淤泥粉土两种。施工单位对本桥的钻孔灌注桩采用反循环钻孔施工。

三、施工准备工作

1、图纸复核与技术交底

（1）图纸复核

在钻孔灌注桩开始施工之前要对桥梁的整套设计图纸进行认真的复核，重点复核桩位、标高及其各细部构造设计尺寸是否存在相互矛盾之处，若有矛盾之处应及时联系设计单位进行设计变更。避免在桥梁施工过程中发现设计图纸错误而造成不必要的麻烦。

（2）技术交底

由项目经理组织各职能部门、施工班组进行技术交底。对桩基施工的各项准备工作、施工技术要求、质量、安全文明等进行详细的交底，使项目部相关人员尤其施工班组人员必须明白并掌握钻孔灌注桩技术质量要求、操作要点及其注意事项。

2、原材料

为了保证灌注砼的质量，各种原材料在进场后均应进行验证试验，经试验合格后方可批准使用。原材料的存放场地均应经过砼硬化处理，其砂石料按照不同粒径分开存放。钢筋按级别不同分开存放在钢筋加工厂内，水泥采用散装水泥，缓凝剂采用粉状，注意防潮措施。

3、施工设备

本标段钻孔灌注桩的施工设备：2台砼搅拌机（HLS150）、7辆砼搅拌运输车（容量6方）、2台反循环钻机、1台发电机、2台装载机、1台吊机等，所有施工设备在投入使用之前应检查验收合格，保证施工期间运行良好。

四、钻孔灌注桩施工工艺控制

1、施工放样

首先对施工现场整平，由测量队对施工现场的桩基坐标进行施工放样，放出桩基中心点位及其护筒周围的四个护桩，再由现场技术人员用长钢卷尺对相关桩位进行纵横向校核无误后，方可进行护筒埋设工作。

2、护筒埋设

本项目护筒采用5mm厚的钢板制成，其内径比钻孔桩直径大20cm，采用挖坑法埋置。在护筒初步放置好后，利用护筒周围的四个护桩进行“十字”拉线法对护筒的中心位置准确定位，最后在护筒四周用回填土夯实。

3、泥浆制备

根据现场桥梁布置图，在0#台和1#墩、2#墩和3#台之间布置泥浆池和沉淀池，泥浆采用外购合格的粘性土和水人工调制而成。

4、钻孔

4.1钻机就位

本桥采用反循环钻机（钻头直径为1.5米）钻孔，在钻机就位时必须保证底座平稳，由测量队用全站仪对钻头再次进行校验，确保天车、钻头、桩位在同一条竖直线上。对钻机钢丝绳的完好率进行检查，经检查确认无误后方可开始钻孔。

4.2钻孔过程控制

泥浆调试好之后钻机刚开始钻进时应慢速钻进，等钻头全部进入地层后方可恢复正常的钻进速度。在钻孔过程中应采用减压钻进，使钻孔底承受的压力小于钻杆加钻头重量的80%。在钻孔过程中随时用靠尺（带有垂直度测量装置）检查钻杆的垂直度，使垂直度满足小于1%的要求。在钻孔过程中，试验员对泥浆相关指标进行测试，使钻孔泥浆相对密度控制在1.1-1.15之间，含砂率控制在小于4%。现场技术人员在钻孔过程中应随时通过钻杆的长度判断钻孔的深度，同时对经钻杆排出的钻渣进行检查，判断相应的地质情况。在钻孔过程中，要始终保持钻孔内水头达到规定的高度，防止塌孔。

4.3终孔、清孔及验孔

在预计达到终孔深度时，先用测绳测试孔深，在测绳上做好标记，拉出测绳后再在平坦的地面上用长钢卷尺再次对测绳测量的孔深进行验证，确认钻孔深度达到设计要求后方可停钻，提出钻头进行清孔。清孔后的泥浆指标控制在相对密度在1.03-1.10之间，含砂率小于2%，清孔后再次使用测绳检查孔深（测绳靠近钻孔的中间部位量测），计算清孔后的沉淀厚度最终达到小于30cm即可。由于钻孔的倾斜度要求为小于1%，利用钢筋自制6米长的探孔器（外径为1.4米）对钻孔的倾斜度进行检验。若探孔器能够顺利到达孔底，表明钻孔的倾斜度满足要求，若探孔器不能够顺利到达孔底，说明在钻孔过程中可能出现倾斜度超出规范要求或者出现缩孔现象，应重新钻孔。

5、钢筋笼的加工与制作

为保证钢筋笼的施工质量，所有的钢筋应集中在钢筋加工厂内制作，禁止在桥梁附近任意设置钢筋加工点，根据设计桩长的不同，为方便钢筋笼的运输，每个桩基的钢筋笼分成3—4节，每一节钢筋笼的主筋纵向连接采用闪光对焊，相邻两节钢筋笼的连接采用单面焊接，其相邻主筋接头的位置应错开布置，其间距不小于1.2米。为了加强钢筋笼保护层的控制，应严格控制内加劲筋的制作直径，从而最终控制钢筋笼的外径。钢筋保护层的控制采用5cm宽、4mm厚、65cm长的钢板加工而成，沿钢筋笼长度方向每隔2米一个断面在其周围均匀布置四个，焊接钢筋笼的外侧。在对钢筋笼的制作质量检查合格后，方可由平板运输车运到钻孔灌注桩施工现场。

钢筋笼运到施工现场后，采用不小于16t的吊车进行吊放，为了避免钢筋笼碰到钻孔的孔壁，钢筋笼应对准孔中心慢慢往下放。相邻两节钢筋笼主筋的连接注意焊接错台不应出现钢筋笼的内侧，以防止在灌注砼的过程中出现钢筋笼卡住导管连接法兰。钢筋笼吊放完成后由测量人员测量钢筋笼的顶端高程，再利用钢筋笼的长度推算底端高程，同时利用护筒四周的护桩采用“十字”拉线法对钢筋笼进行准确对中，最终使钢筋笼的标高和中心位置符合图纸的要求。

6、二次清孔

由于第一次清孔后进行吊放钢筋笼时间较长，在开始下导管灌注水下混凝土前应再次对孔底的沉淀厚度进行量测，若超标必须进行二次清孔，确保在灌注水下混凝土时，钻孔内的沉淀厚度满足设计及现行规范的要求。

7、砼灌注

1）导管的准备

本桥水下砼灌注采用的导管内径为300mm，正式使用之前，导管连接后应进行承压、抗拉试验，待试验合格后对导管进行编号，在灌注水下砼时应按其对应的编号进行连接。

2）首批砼的灌注

为保证水下砼灌注的顺利进行，对首批砼的灌注要引起高度重视。根据技术规范的要求首批砼灌注的导管埋深不低于1.0米，导管底口距离孔底的距离为40cm，经计算首批砼用量不小于3.77方。现场准备一个大料斗（4.1方）和一个小料斗（1.1方），从导管上口放入一直径略小于导管内径的皮球，大料斗直接和导管上端部相连，用一个4mm厚钢板制作一直径略大于导管直径的挡板（其上焊接一直径为6mm的细钢筋）放在大料斗下部堵住导管上口，在大、小料斗内均放满经检测合格的水下砼，小料斗用吊机吊住在大料斗的上方，大小料斗同时打开阀门进行灌注砼。初灌砼后，捞出上浮的皮球，及时量测导管的埋深。

3）正常砼的灌注

在首批砼灌注后，用小料斗代替大料斗和导管连接开始正常灌注。水下砼的拌合质量应加强控制，前后场技术人员应加强联系，确保运到前场的砼塌落度在18-22cm之间且和易性良好，避免在灌注期间堵塞导管。在砼灌注面接近钢筋笼底部时，应注意放慢砼的灌注速度，当灌注砼面埋住钢筋笼4-5米后，方可拆除一节导管，恢复正常的砼灌注速度。在正常水下砼的灌注过程中，要使导管的埋深控制在2-6米之间，在每一次拔导管拆除之前现场技术员必须要用测绳准确测量灌注砼面的位置，计算导管埋深，禁止出现导管拔脱离砼面而出现断桩。当砼灌注接近设计标高时现场技术人员及时通知拌合站控制砼拌合的方量，最终保证水下砼超灌注1米即可。

五、结束语

综上所述，桥梁钻孔灌注桩作为桥梁工程的重要组成部分，只要参建相关人员密切配合，加强重视其质量控制的细节技术问题，便能够施工出质量符合设计及现行规范要求的桩基。