钻孔灌注桩的施工工艺探讨

赵文利

摘   要：随着我国基建规模的扩大，公路建设工程也大面积展开，公路工程主要包括路基路面、隧道、安保、机电、桥梁等几方面，其中的桥梁的施工过程是一项庞大的系统工程，涉及到各种复杂的施工工艺。桥梁的桩基础是至为重要的桥梁分部工程，也往往是施工难度最大的，关系到整座桥梁的成败。现仅以某大桥为例，初步探讨一下钻孔灌注桩的施工工艺。

关键词：公路工程  桥梁  桩基础  施工工艺

中图分类号：TV553                                 文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）05（b）-0040-02

1  钻机选择

本工程桥梁基础为钻孔灌注桩，桩径为120cm和150cm。由地勘结果得知，本标段地质主要为细砂、粉土和粉质粘土，针对本段桩基施工数量多的特点，为保证桩基施工的进度及质量，桩身成孔選用旋挖斗式钻机施工，该钻机具有成孔速度快、移机方便、成浆场地小及对周边环境的影响相对比较小的特点。

2  护筒埋设

灌注桩顶部4m范围内设置防腐钢护筒，材质为Q235钢材并除锈，防腐护筒与钢筋笼焊接到一起，采用吊车把钢筋笼与护筒一起下放。临时护筒长1.5m，上部开设两个溢浆口并高出地面0.3m。护筒埋设位置准确，干处可实测定位，水域可依靠导向架定位。护筒周边填粘土并分层夯实，防止漏水。

3  泥浆制备

施工前制备出足够的泥浆。在每个承台的Z幅和Y幅的中间设置一个3m×3m×2m的泥浆池，泥浆制备选用原土拌制而成，对于不能满足施工要求的土质，选用膨润土拌制。

4  钻孔、成孔

钻孔前复测筒顶标高，钻头十字吊线法垂直就位，钻进过程中须平稳直顺，一气呵成，保持孔内浆液高度，以防坍塌。出现浅层塌孔，可适当回填或加高水头，严重时采用回填沙或小砾石加粘土骨料，重新成孔。

技术人员配合监理随时检查不同深度的土质变化情况，并做好记录，及时调整钻进速度和不同土层的护壁泥浆比重，钻深穿透夹层至设计高程后，必要时以高压注入清水换浆清孔。采用孔规测定孔径垂直度应小于1%，偏差超标时重新标定桩顶钻头的进孔位置和行进速度。成孔后以测绳检验孔深，保证桩底沉渣厚度小于30mm。如果实测沉渣厚度大于30mm，应重新进行清渣处理。

5  钢筋笼的制作与检测管的安装

桩基钢筋笼在钢筋场预制成型， 钢筋笼骨架主筋接头采用搭接焊的方式连接，螺旋箍筋间距为200mm，并按试验标准选送试件进行拉伸强度检验。将加工绑扎成型的钢筋笼稳固放置在平整地面上，钢钢筋笼骨架外侧设置控制保护层厚度的与砼同标号的砂浆垫块，对于过长的钢筋笼采取两段加工，上下钢筋笼的主筋在吊装入孔时采取帮条焊焊接。钢筋笼外侧挂牌标明所对应桩号和长度，预先分批报请监理验收合格。

钢筋笼1m内的八字口的主筋用塑料进行包裹，防止钢筋生锈。成型后的钢筋笼用卡具进行质量检查，合格后置于存放场地并妥善保护。

钢筋笼制作完成后，安装检测管，检测管采用无缝钢管，每节长度为8m，规格分为钢管φ60mm×4mm和φ60mm×3.5mm两种，检测管与加强钢筋采用钢筋绑扎固定，检测管底部采用φ70mm×4mm的钢板满焊，检测管之间采用φ48的法兰盘连接，法兰之间采用密封圈密封。桩径为1.5m的灌注桩安装4根检测管，桩径为1.2m的灌注桩安装3根检测管，浇筑混凝土时，检测管必须灌满水，密闭，严禁混凝土及泥浆进入检测管内。

为保证在运输过程中不变形，钢筋笼内用十字支撑加固。成孔后用吊车整体一次吊装入孔就位，中部可用方木捆扎加固，起吊时采用两端对称吊点，吊点设置在钢筋笼上部箍筋与主筋的连接处。下笼时由人工辅助对准孔位，保持垂直、慢放，避免碰撞孔壁。严格控制固定吊杆的笼顶标高。钢筋笼固定牢固后，再次用测绳检验孔深，当沉渣厚度超过30cm时，空压机高压管通至孔底，吹动沉渣，使沉渣悬浮在泥浆中。之后，迅速组织人员灌注混凝土。

6  导管组装

导管要求连接可靠，P水=1.3×68×1×1000×10=  0.88MPa。导管采用直径φ300mm、壁厚6mm的无缝钢管，每节3m、底节4m，配4节0.5m、4节1m、2节1.5m的短管。

7  灌注桩基混凝土

灌注桩混凝土标号为C30，混凝土配比经监理审批合格后方可使用。安排足够混凝土罐车到场后再开始灌注，以保证桩身混凝土灌注的连续、完整。在浇筑前，应与商品砼厂家确定两车商品砼的最大间隔时间，如下一辆罐车不能按时到达时，前面的罐车应放慢浇筑速度，直至下一辆车到达，以保证桩的质量。桩基础混凝土的塌落度要严格控制，塌落度过大桩的质量无法保证，塌落度过小混凝土灌注困难。施工现场应预备减水剂，如果到场混凝土的塌落度过小可加入减水剂进行二次搅拌，保证混凝土的塌落度合格，但任何情况下，都严禁单独加水改变混凝土的塌落度。混凝土塌落度过大的混凝土应禁止使用。

灌注过程中派专人用测绳经常测量导管的埋入深度，并作好记录，这一点尤为重要。做到导管的埋深长度合理，埋深过大，拔除导管困难;埋深过浅，容易发生断桩事故。

为确保不断桩，施工时应时刻预防。如发生断桩，可采取以下措施：

（1）当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可迅速拔出导管，用铁棍或粗钢筋把堵管内的混凝土冲散干净，然后用高压水冲洗导管管壁，接着在导管底部放入一个皮球内胆，以避免泥浆进入导管，把导管插入已浇筑混凝土一定深度重新浇筑混凝土。

（2）当断桩位置距离地面较近时，一般5m以内，可用钢护筒下到断桩处，然后可清理孔内泥浆，对先前浇筑的混凝土面进行凿毛处理并清洗钢筋，最后按干处施工浇筑混凝土。

（3）当断桩位置距离地面较深时，且已灌注混凝土量较大时，清除困难。可与业主与设计部门协商，由设计部门出变更设计，在原桩位旁进行补桩，然后重新进行施工。

（4）混凝土灌注量不大时发生断桩时，可将孔内回填土进行二次钻孔施工，然后重新灌注混凝土。

每根灌注桩留置试块3组。留置混凝土试件，根据混凝土浇注深度不同分别在桩底、桩中和桩顶分别取一次。灌注混凝土时，溢出的泥浆需及时处理，不得产生污染。

8  压浆

对于特大型桥梁灌注桩施工，尤其是长摩擦桩施工，桩基混凝土灌注后，宜在3d后进行桩底压浆，压浆管宜用镀锌钢管。压浆对于解决桩底周边土体应力释放，密度强度降低，以及清孔工作不能完全将沉渣彻底清除的隐患具有重要意义。从实践效果看，桩底注浆的单桩极限承载力均大于未注浆的承载力，提高幅度很大。

9  桩基检测

灌注桩施工完成28d后，所有灌注桩均做无损检测，对于超过45m时，为顺利检测桩基的质量，在30%的桩基进行超声波检测。

总之，只要我们掌握好钻孔桩的施工重点与难点，并结合工程现场实际情况，科学组织，统筹兼顾，制定好节点控制计划，完善质量与安全保障措施，均衡组织施工，采取合理的施工工艺，妥善处理施工中遇到的各种问题，我们就一定能圆满地完成桩基础的施工任务，为整座桥梁的施工打下良好的基础，并取得满意的经济效果和社会效果。

参考文献

[1] 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50―2011）[S].

[2] 李壮壮.公路施工中钻孔灌注桩施工技术及要点研究[J].建筑技术开发，2018（24）.