研究桥梁工程的挖孔灌注桩基础施工

刘朝卫

摘要：针对贵州某项目实际情况，对其包含桩位测量放样、搭设钻孔平台、埋设钢护筒、钻机就位、设置泥浆池并制备泥浆、排放泥浆、钻孔、清孔、吊放钢筋笼、下导管、混凝土灌注在内的挖孔灌注桩基础施工技术及控制要点进行深入分析。在桥梁工程建设中，经常会用到桩基础，又由于桥梁所在地区环境复杂，不便投入大型机械设备，因此以人工挖孔桩最为常用，具有施工方便、成桩质量好等优势。

关键词：桥梁工程；挖孔灌注桩；施工

1.工程概况

某项目路线起讫桩号为K0+000～K6+349.872，总长约6.35km，按四级道路设计，设计时速20km/h，设9%以内的纵坡。项目含一座采用预应力简支T梁的桥梁，桥梁基础为人工挖孔灌注桩。现围绕本工程实际情况，对其挖孔灌注桩基础施工做如下分析。

2.挖孔灌注桩基础施工

2.1桩位测量放样

桩位采用坐标法进行测量放样，在测量放养之前，对桩位坐标进行检查，确认无误后使用全站仪以业主审批通过的控制网点为依据进行逐根施测。由监理工程师完成复核之后，于钢护筒埋设以前，用控制桩把桩位引出到桩外，以便完成钢护筒的埋设以后的校核工作。

2.2搭设钻孔平台

对于陆上桩，在施工中可搭设简易平台，用方木或枕木将钻机垫牢，保证施工过程中钻机不会发生移位或者是下沉。

2.3埋设钢护筒

因项目地表层以亚粘土与淤泥质粘土为主，性质相对较差，为避免孔口处发生塌落，使孔中水位保持在要求范围内，必须进行钢护筒的埋设。施工所用钢护筒的规格如下：直径为2.0m、壁厚为5mm、长度为2-4m，具体按实际情况而定。钢护筒的施工需要结合人力和机械，对于陆上桩，应在钻机到达指定位置前，由人工开挖至一定深度，将钢护筒就位，再对钢护筒周围的土进行夯实处理。

2.4钻机就位

先于桩位测出一段距离，在地面上和桥向保持垂直的方向上进行木方铺设，再于木方上以与桥向相垂直的方向进行轨道或者是木方的铺设，在桩机的下方设置滚筒卷扬机，通过牵引到达指定位置，待钻架就位以后，保证上、下处在同一条直线上，横、纵两个方向保持水平，利用线坠对垂直线进行校对，利用水准仪对水平线进行校对。钻机完成就位并复核确认无误后，固定钻架。

2.5设置泥浆池并制备泥浆

桥下孔处进行泥浆池的设置，为施工提供泥浆循环系统，钻孔前，需要人工造浆，将其作为护壁，泥浆池尺寸一般为4m×8m，由吸浆池、沉淀池与储浆池三部分组成，初始泥浆先经过泥浆槽到达沉淀池，完成沉淀后再到达储浆池，然后到达吸浆池等待下一次吸入。此次施工在保证泥浆正常沉淀的基础上，由于场地面积有限，所以对吸浆池与储浆池进行了合并处理。在吸浆池与沉淀池当中分别设置泥浆泵，在沉淀池当中，设置泥浆泵主要是为了排除钻渣和多余的泥浆，而吸浆池当中的泥浆泵则主要起到循环的作用。

2.6排放泥浆

在钻孔过程中，如果泥浆过稠，或钻渣的数量较多，则应排除掉这部分泥浆和钻渣。开工前指定专门的排放场，并安排专人负责看管，根据实际情况做好加高和加寬防护，防止环境污染。

2.7钻孔

上述工作均已完成后，由监理工程师进行检查，通过后即可进行钻孔。在钻孔作业刚开始时先不予落杆，通过空钻来加强护壁，待孔中的造浆满足设计要求以后，继续钻进。在钻孔过程中，钻速和进尺速度都根据土层的实际分布情况确定，对第一根桩进行钻孔施工时，将确定土层的实际分布状况作为基准，一般钻进的速度要慢于正常速度。在钻孔时，孔中的泥浆高度必须保持不变，对泥浆的质量进行认真检查。按照地质报告，记录好实际的地质分布状况，若存在和设计不相符的情况，需要予以仔细的标注，同时留好样品，以备下次复核。

钻孔时需按以下标准严格控制泥浆的指标：（1）相对密度控制在1.05-1.45范围内；（2）粘度控制在16-22s范围内；（3）含砂率控制在4%-8%范围内。如果粘土层的土质状况相对较好，则应对泥浆进行适当的稀释；如果土质偏软，则应对钻头进行反复提升，增浓泥浆，避免缩孔；若遇到砂土层，则不仅要增加浓度，而且还要持续加入清水，也可延长泥浆沟，使钻渣能够快速沉淀。密切关注土层发生的变化，根据设计要求做好施工记录，在钻孔记录上必须要有各土层实际起止标高和与之相对应的施工历时与泥浆技术指标，在换班的过程中，上一班的作业人员应进行签字确认。对于钻孔深度的控制，需要将平台实际标高与钻头和钻杆的总高度作为依据，在进行钻孔以前，以业主提供的水准点为依据进行平台高程的准确引测，同时结合钻孔底部设计标高，算出桩孔需要连接多少根钻杆。

2.8清孔

在钻孔的深度满足要求后，向上提起钻头30-50cm，通过换浆法来进行清孔，也就是利用满足要求的泥浆将钻孔中的泥浆进行置换，直到泥浆技术指标可以满足规定。清孔持续0.5h之后，向排放场中排入钻渣，并加入清水，待泥浆的浓度满足要求后停止加水。完成清孔之后，对沉淀层实际厚度及程控制量进行严格检查，此时的检查共分成以下两步：其一，清孔完成后，对孔深和泥浆技术指标进行检查；其二，对桩径、垂直度与沉渣厚度进行检查。

2.9吊放钢筋笼

钢筋笼的长度约为12m，共分成两节或者是三节进行制作。在两节钢筋笼的搭接处预留一定长度，对于焊接长度，单面焊按10倍直径控制，双面焊按5倍直径控制。在两节钢筋笼的中间还要留出一定错位，保证相同截面中的接头数量控制在50%以内。此外，在钢筋笼的周围还要按照要求进行保护层的设置。将钢筋笼搭接成型之后使用吊车将其吊装就位，在吊装的过程中，打开设于机架上的千斤顶，使机架略微向后倾斜，确保垂直度。在钢筋笼的上端使用钢筋和钻架连接固定，式钢筋笼的中心和桩位中心完全对准，同时还能避免在浇筑时钢筋笼发生浮动或下沉。除此之外，为了减少吊装作业的时间，在分节安装的过程中，可布置多台焊机一同进行焊接。

2.10下导管

灌注用导管的单节长度为2.5m，直径为30cm，采用螺纹进行连接，避免刻有刻度，为混凝土实际埋深的计算提供便利。在对导管进行安装以前，应先开展承压试验，满足要求后才能安装。导管的下端口和钻孔底部之间的距离应保持在25-40cm范围内。

2.11混凝土灌注

灌注开始前对孔底沉渣厚度进行测量，若不满足要求，则应实施二次清孔，到满足要求为止。储料斗的容量必须达到3.1m3，首灌量必须充足，确保第一批混凝土灌注后，导管可以处在1m以上的实际埋深，之后则要控制在2-6m范围内，无论何种情况，导管实际埋深都必须达到2m以上。第一批混凝土灌注之前，需要在储料斗的下部布置活塞，当料斗中的混凝土足够时，由卷扬机将活塞取出，开始灌注。混凝土的灌注必须连续，期间不得中断，到要求的标高为止。在拆除导管之前和之后，都要对其实际埋深进行测量，在土质变化部位，还应测定混凝土的实际上升速度，据此判断出桩径是否产生明显变化。

3.结束语

本项目挖孔灌注桩基础施工现已顺利完成，成桩质量良好，各项技术指标经检测均满足设计与规范的要求，说明以上施工技术和方法合理可行，能保证桩基施工质量，值得其它类似工程参考借鉴。

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