浅谈钻孔灌注桩的施工方法

吴鹏

（陕西省水利机械设备制造安装有限公司 陕西省西安市 710077）

浅谈钻孔灌注桩的施工方法

吴鹏

（陕西省水利机械设备制造安装有限公司 陕西省西安市 710077）

钻孔灌注桩是目前水利工程、公路桥梁等作为提高基础承载力采用的一种基础处理方法，目前已得到了广泛的应用。本文以老挝南杉3B水电站厂房永久桥的施工为例，对钻孔灌注桩的施工方法及在施工中应注意的问题进行了阐述。

钻孔灌注桩；施工方法

1 工程概况

老挝南衫3B水电站厂房永久桥是通往厂房的唯一通道，距离厂房约1km，属永久型钢构桥，桥总长83.9m，起点桩号0+121.017，终点桩号0+204.917。桥身下部设计为钢筋混凝土结构，上部为装配式钢桁架贝雷桥，钢桥长69m，桥面净宽4.2m。设计载荷汽-20，核算载荷挂-80。

桥墩采用双柱墩，桩基为端承摩擦桩，桩径1500mm，桩长25m。

桥位区主要涉及岩土层有第四系冲洪积层（Qpal）：砂卵砾石夹漂石，第四系坡积层（Qdl）：粉土、粘土夹少量碎块石和Pz2地层中的泥质板岩、钙质板岩夹砾岩。

2 施工流程

钻孔灌注桩的施工因其护壁形式的不同分为泥浆固壁法和全套管施工法两种，根据本工程的特点采用了泥浆护壁法进行施工，其施工流程为：场地平整→泥浆制备→埋设护筒→修筑钻孔平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→灌注水下混凝土→拔出护筒→检查质量。

3 施工方法

3.1 施工准备

钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，根据地质情况及和各种钻机的应用条件进行选择。场地平整夯实，筑岛、围堰，泥浆池的砌筑等。

3.2 泥浆制备

泥浆由水、粘土组成，具有悬浮钻渣、增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止坍孔的作用。泥浆的质量直接关系到成孔的质量的好坏。其表现为：①泥浆过稀，形不成护壁泥膜或形成的泥膜粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，易产生塌孔；且排渣能力减小。②泥浆稠度过大，形成的泥膜质量差，厚度大，可大大降低桩的摩擦阻力；且增加钻进阻力，降低了钻进的速度。

3.3 埋设护筒

护筒一般采用钢制护筒，坚固耐用，不漏水，其内径比孔径大20cm，长度通常为2m，埋设高度高于地面。其主要作用是增大孔内静水压力，防止塌孔；同时还有固定桩孔位置和保护孔口安全的作用，见图1。

图1

3.4 钻机的安装及定位

泥浆池和钢护筒位置确定好后，修筑钻孔平台，钻机的基础平台要求稳固，否则，施工中将会产生钻机倾斜、偏心，从而造成斜孔、弯曲状孔等不良状况。

钻机初步安装完成后要进行定位，可用千斤顶微调，确保钻头的中心线要应与桩孔的轴线重合，位置偏差不大于2cm。

3.5 钻孔

钻孔是施工中一道关键工序，也是持续时间最长的一道工序，钻孔时必须严格按照操作要求进行，才能确保成孔的质量。

开始阶段，采用低冲程冲击（0.6～1m），待整个钻头全部、均匀的进入孔内后采用大冲程（1.2～1.5m），高频次冲击。冲击过程中应随时注意向孔内补充泥浆，维持孔内的水头高度，还应经常观察打桩机的稳固情况，发现移位应及时调整。如进入不均匀岩层、斜状岩层或大孤石时，因减慢钻进速度，必要时，需回填块石，使孔底基本平整。钻头提升或下放应保持较慢的匀速工作，避免因钻锥摆幅加大，钻头挂拉损伤孔壁。钻进过程中要定期检查钻头的冲击孔径和钢丝绳的完好程度，钻头磨损严重时，需及时补焊耐磨牙，确保孔径达到设计要求，必要时进行更换。为正确提升钻锥的冲程，在钢丝绳上用油漆或绑扎塑料条做长度标记。

3.6 清孔

清孔的主要目的是降低孔内泥浆的相对密度、粘度、含砂率等指标。可采用正循环法清孔，使清孔后的泥浆指标满足规范要求。如清孔时间过短，或泥浆比重过小，就难以将沉渣浮起排除孔外，从而导致沉渣过厚大大减小桩的端承力。清孔时还要注意清孔排渣时，注意保持孔内水头，孔内水位应保持在地下水位以上1.5～2.0m，增大静水压力，防止坍孔。

3.7 混凝土灌注

混凝土灌注是灌注桩施工最重要的一道工序。但在钢筋笼和导管安装之后，混凝土灌注之前，还需进行第二次清孔，第二次清孔采用准300mm导管清孔，在安装每节导管前，应将损坏密封圈换掉，并将每节导管拧紧，确保导管封水性能，灌注前，沉渣、泥浆指标需满足规范要求。

在混凝土灌注施工时必须严格按设计配合比计算的施工配合比配制混凝土，确保砂石料及水泥的质量。因为灌注桩混凝土采用的是自密实混凝土，其特点是免振捣，流动性大，塌落度在18～22cm之间。灌注方法见图2。

图2

混凝土灌注时应注意以下问题：

（1）必须严格控制混凝土的质量，如混凝土流动性、和易性差，发生离析，需倒掉重新拌制合格的混凝土，否则导致堵管，造成断桩，后期处理将很困难。

（2）首盘灌注时需提前计算出埋住导管底部至少30cm所需的混凝土量，采用大方量混凝土冲击灌注法，然后打开活门一次连续冲击下去。同时应做好混凝土灌注记录，确保导管一直要插埋在混凝土内部，如果提升过快，将导管拔离已灌注的混凝土，也会造成断桩。

（3）灌注时间要短，避免混凝土发生初凝造成堵管，这就要求灌注前一定要做好准备，避免发生电源、机械等故障。

（4）应注意保养储料斗和导管，内壁光滑可大大减小摩阻力，提高冲击力，同时也避免堵管的发生。

（5）在终孔时，灌注混凝土应高出设计桩顶0.5m，在下步施工时将该部分凿除以保证桩顶部分有足够的强度。

4 结语

钻孔灌注桩的施工看似很简单，但它是工程的基础，往往一个很小的细节疏忽，就会造成一定的工期和经济损失，很可能埋下安全隐患。因此我们在施工中一定要严格按操作规程和规范要求施工，确保施工质量。

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）.

TU753.3

A

1004-7344（2016）08-0093-02

2016-3-2

吴 鹏（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事水利项目管理方面的工作。