浅析桥梁灌注桩的修筑办法

赵朝勋

（河南省安阳市滑县公路管理局 河南滑县 456400）

引言

灌注桩技术因为其施工工期短以及成本投入小等优点被广泛的应用在道路桥梁工程中但其施工技术水平却直接决定了整个工程的施工质量好坏，因此需要施工管理高度重视。如今在我国的基础工程领域中灌注桩施工技术已占据了极大的比例，灌注桩孔深不受限制具有良好的穿透性与稳定性，在施工场地的地理自然环境较为复杂时具有显著的优势。目前我国灌注桩施工技术有人工挖孔施工、旋挖钻施工、回旋钻施、冲击钻施工四种。其中旋转施工的优点在于施工效率高，成孔速度快，且对环境污染小但缺点在于前期投入设备费用较高。回旋钻施工的优点在于护壁效果好，成孔质量可靠但其缺点在于无法适应卵石、块石等复杂地层的施工环境。冲击钻施工的优点在于适用性强，可满足各种地质条件下的钻孔需要，砾石施工环境条件下比回旋钻施工还要快3倍左右但其缺点也十分明显施工速度较慢，产生大量泥浆对环境污染较为严重。传统的人工挖空施工现在使用较少，只有在一些工程机械难以进入施工时才会选择。本文主要讨论在钻孔灌注桩施工中，采用的施工机械主要是旋挖钻与回旋钻机进行灌注桩修筑。

1 施工前准备

在进行桥梁灌注桩修筑时，在确定好了施工机械后还要做以下准备：①进行钻孔桩位的确定，根据桥墩设计坐标与基线控制网，利用全站仪精准放出桩位。②对钻孔场地的预处理。将施工场地上的杂物清除干净，场地要进行整平工作，如果钻场空地较为干旱还应更换软土，并夯填密实。钻场空地处于浅水区可采用筑岛法，若空地处于半坡或斜坡上可使用枕木或者排架进行工作平台的搭设。

2 护筒埋设

在灌注桩施工中，要求埋设的护筒要完全垂直，平面误差必须控制在50mm以内。考虑到竖直线一般会出现倾斜的情况，但倾斜度必须控制在小于等于1%。对于埋设的钢护筒，钢护筒长度要根据施工种中水位实际变化情况预留出富余，护筒的壁厚要在25～30mm，采用钢板进行卷制以保证护筒的质量过关。在护筒下沉过程中地面要采用全面监控方向，避免护筒发生偏移或倾斜。

3 泥浆制备

在利用钻孔灌注桩施工技术进行成孔施工的时候，通常需要利用泥浆护壁和地下水间的压力差来实现对水压力的控制，以此来保持孔壁稳定对孔壁进行保护，进而确保道路桥梁施工质量。在进行泥浆的制备时要将尽量就地选择材料以降低施工成本。制备泥浆过程中，需实时的进行泥浆性能指标的检测，根据检测结果作出进相应调整。配置完成后的泥浆应满足以下标准：比重在0.5～1.1泥皮厚度＜2mm；粘度在18～22S；含砂率要≤4%。

4 钻机成孔

应根据施工场地的地质环境选择合理的钻头、钻速、钻进压力及泥浆比重等因素。钻孔作业应当分班连续进行，实时保持对钻孔泥浆与钻机对位情况的监控，发现违反钻孔作业规范时，要停止作业及时进行修正。在钻头作业时要时刻注意地层变化，对地层变化处要进行取样保存。钻孔作业完成时要及时检查孔深、孔径及孔位等情况，在工程师认可将终孔检查证填写完毕后才可以进行清空。在清空时清孔应达到以下要求：泥浆比重≤1.1，抽出或者孔内排出的泥浆手摸到的颗粒其大小不能超过2～3mm，含砂率不可超过2%。吸泥与抽渣环节时必须在孔内加入清水或者新鲜泥浆，以保证孔内水位达到指标。钻机成孔过程中最重要的是对钻孔垂直度与孔壁稳定性的控制。钻孔作业开始时，钻机操作人员应使钻头距钻孔面约25～30cm，慢速减压低档钻进，在钻进时要开启空压机进行反循环排渣。在对岩石地层进行钻孔时，钻头刀具磨损较快操作人员应及时钻修复或更换钻头，保证钻进速度不受到影响。在施工过程中如过遇到停钻，钻头禁止静置孔底，清水反循环系统也不能中断，操作人员应把钻头提离孔道至护筒内，以防止出现埋钻。

5 钢筋笼的制作及安装

在钻孔灌注桩工程施工中，钢筋笼的加工制作要在统一的钢筋加工场地完成，钢筋骨架主要采用分节绑扎方法，分节的长度根据合施工要求及起重机吊臂长度来确定。但总的要控制在8～12cm的范围内。安装钢筋笼时采用双钩起吊法，在确定箍筋和主筋连接处的对称吊点后，一次性将钢筋笼缓慢、竖直吊起，并放入钻孔内。放入过程要精确把握下放速度保证两节以上钢筋笼中心对接保持一致。

6 道路桥梁工程中钻孔灌注桩混凝土灌注

成桩质量的好坏受混凝土的灌注直接影响，在钻孔灌注桩混凝土灌注施工前，操作人员应提前进行混凝土的配制，比对原料的质量进行检验。通过试验得到混凝土配合以确要对样品进行检验，务必保证混凝土的性能满足设计要求。混凝土灌注需借助导管辅助才能完成，操作人员应在进行导管连接时要注意导管的平直性以及管与管之间的密封性，确保导管下端与孔底的距离始终保持在30～50cm的范围内。混凝土的灌注要在在二次清孔结束后的30min完成，整个灌注过程要保持连续性。混凝土灌注时为了防止造成高压气塞而堵管的现象产生，混凝土要沿着导管一侧注入，为了避免地面震动及其他因素对桩体质量造成影响，灌注工作完成后导管应进行掩埋操作，掩埋深度根据实际情况保持在2～6m之间。方便施工人员进行适当养护。在灌注操作中如果采用单根导管灌注水下混凝土时要注意，为了避免导管接头钩挂钢筋导管应置于混凝土钻孔中心位置。当混凝土达到规定的强度的70%或者灌注后的7个自然日后，就可开始破桩头施工。破桩头时由外向内进行，通常使用空压机培风镐进行桩头的开破工作。

7 桥梁灌注桩常见问题处理

桥梁灌注桩常见问题包括断桩问题、桩底沉渣过厚问题、孔斜问题、埋管问题等。产生断桩问题一般是因为在混凝土灌注环节时没能把握好混凝土的配置和初凝时间以及在灌注过程中发生了断水断电导致灌注工作不能连续进行。桩底沉渣过厚问题一半是因为清孔或二次清孔不彻底导致沉渣过多。也有可能是钢筋笼吊放时碰撞地孔壁，造成土渣坠落。斜孔问题一般是因为在不均匀的地质层中钻孔，没能选用大自重、大刚度的钻机导致的。埋管问题一般是因为埋深太深，导致导管与混凝土之间阻力过大，强行拔出可能造成导管断裂。面对这一问题可以采用振捣混凝土的办法预防强行拔出时导管断裂的现象。

8 结语

当前中国路桥工程正是蓬勃发展的时期，想要道路桥梁工程的高质量完成，那么灌注桩技术的成熟使用时必不可少的。考虑到灌注桩施工技术的重要性，本文结合了主要结道路桥梁工程施工积累的经验及其他类似工程施工经验，对道路桥梁灌注桩施工技术进行探讨，旨在提高我国的道路桥梁工程的中灌注桩的施工质量。