浅析桥梁桩基施工技术问题

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摘要：近年来，各地兴建的混凝土桥梁，工程规模越来越大，对基础承载力的要求越来越高，因此桥梁基础施工问题尤为重要。钻孔灌注桩作为一种桥梁桩基基本形式以其顺应性强、成本低、施工精练等特点被普遍地应用于公路桥梁工程。笔者根据对桥梁桩基的施工经验，探讨了钻孔灌注桩的施工工艺。

关键词：成孔钢筋笼混凝土施工技术

随着我国经济的发展和高速公路建设步伐的加快，公路桥梁工程也出现了一系列的质量事故，直接关系到人民的生命财产安全，成为人们关注的焦点。公路桥梁施工单位应该对此高度重视。桥梁桩基施工的隐蔽性要求在桥梁桩基的施工中，不仅要依靠先进的科学技术进行施工，还要根据丰富的施工经验对在施工中出现的问题及时进行处理，避免工程质量事故的发生。根据工程具体地质情况，桩基施工一般采用挖孔桩施工。不易挖孔的地质，采用钻孔灌注桩施工。由于桥梁工程中钻孔灌注桩是一种隐蔽工程，大部分工作在水下进行，施工质量检查困难重重。所以，桥梁工程中钻孔桩施工技术探讨具有十分重要的意义。

一、成孔

（一）施工准备

钻机就位前，对钻杆、钻杆法兰盘、钻头及钻杆与钻头间的连接部位进行焊缝无损探伤检测，确保钻具完好。同时仔细检查配套设施及孔类是否有异物。钻机就位后反复检查钻头对中、底盘水平以及开孔泥浆指标和储备量。

（二）护筒埋设

护筒一般应用工具式钢护筒，采用回转钻时，内径比钻头直径大100mm，上部开高设1～2个溢浆孔，护筒的位置埋设准确和稳定，护筒与坑壁之间用粘土填实，护筒排浆口与泥浆沟相通，护筒中心线与桩位线偏差不大于50mm，护筒在粘性土中埋深1.0米，护筒上口高出地面100～200mm，为避免泥浆面上下浮动，冲刷孔壁引起坍孔，保持孔内浆面高出地下水位1.0m以上。开钻前，护筒内加满新浆，必须静置24h水解，同时观察护筒内泥浆面是否下降，一旦漏浆，查明原因，处理好后方可钻进。

（三）钻孔和清孔

钻孔宜采用小冲程，使成孔坚实、竖直、圆顺。对继续钻孔起导向作用。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常冲击，冲程以2.0m～3.0m为宜。但在下列情况时，应采用2.0m以下的中低冲程：在斜面开孔及在护筒内和在护筒刃脚以下2.0m～3.0m范围内钻进时；在停钻投泥重新开钻时；当遇到局部砂层或溶洞时；在抛石回填重钻以及在处理特殊情况时。在岩溶地区由于地层情况复杂，钻孔时应对不同的地层采用不同的冲击方法，以保证钻孔质量和钻孔的顺利进行。当钻至设计标高后，经岩样确认到位后，停止钻进并及时清孔。清孔可采用换浆法。将钻具提起约30cm，钻头不停转动，泥浆循环不断进行。注意：不得用加深孔深来代替清孔。

（四）终孔鉴定

在终孔鉴定中，渣样是判断的首要依据。对于嵌入中风化岩层的基桩，根据捞取的渣样进行岩面的判别，确定嵌岩的深度，终孔时测量孔深，并二次判别渣样是否符合要求。钻孔原始记录和钻渣的捞取要及时、准确，决不允许回记记录及假造钻渣。对于持力层落在强风化岩层上的基桩，根据渣样判别进入岩层，要注意强风化岩与残积土的区别，一般强风化岩渣样含有小块状次生矿物，用手可扳断，而残积土渣样除了石英外，基本不含坚硬块体。施工过程中钻进的速度与阻力对于判断岩土层的穿越，定性较可靠；对泥浆循环的观察也是重要的辅助手段。

二、支护壁模板附加钢筋

为防止桩孔壁坍方，确保安全施工，成孔应设置井圈，其种类有素混凝土和钢筋混凝土两种。由于现浇钢筋混凝土井圈可与土壁能紧密结合，稳定性和整体性能均佳，且受力均匀，应优先选用。当桩孔直径不大，深度较浅而土质又好，地下水位较低的情况下，也可以采用喷射混凝土护壁。护壁的厚度应根据井圈材料、性能、刚度、稳定性、操作方便、构造简单等要求，并按受力状况，以最下面一节所承受的土侧压力和地下水侧压力，通过计算来确定。护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的、用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因受涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。

三、钢筋笼的制作与安装

（一）钢筋笼的制作

钢筋笼建造前首先要搜检钢材的质保资料，搜检及格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数目和建造质量。在验收中还要特别注意，钢筋笼吊环长度能否使钢筋切确地吊放在设计标高上，这是因为钢筋吊笼放好后是固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是按照底梁标高的转变而改变，所以应按照底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm。加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用，且不会增加施工难度，主筋一般不设弯钩。

（二）钢筋笼的安装

钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。对于深桩的钢筋笼安装采用现场预制整体钢筋笼再吊入井下的方法。受起吊设备的限制而无法实现时，可采用孔内绑法，先在孔侧壁上打上圆钢，将主筋、箍筋放入，再从下往上绑，分别与侧壁钢连接，最后检查各桩轴线位置。

四、灌注混凝土

影响钻孔灌注桩施工质量的因素很多，从原材料、施工工艺到桩基成品，任何环节出现疏忽，都可能影响桩基的质量。因此，施工人员要精心准备，精心施工以保证每道工序都能按规范顺利完成。

（一）孔底检查与处理

混凝土灌注前应仔细对孔底进行检查，检查孔底有无积水和沉渣。一般情况下，沉渣较容易清除，但由于地下水位比较高时，积水就难清尽，鉴于此可采用以下处理方法：一是地下水量较少时，可在第一盘混凝土灌注前使用海绵、毛毡等物品尽量将孔底积水吸干净，一旦吸干净就可以立即进行混凝土灌注；二是地下水量较大时采用海绵、毛毡无法吸干净时，可以考虑按钻孔桩进行水下混凝土灌注。

（二）灌注水下混凝土

首批砼灌注前，在漏斗和储料斗内储存足够量的混凝土，开启漏斗下的阀门，使首批混凝土在很短时间内一次降到导管底，并立即测探孔内砼高度，计算出导管埋置深度，符合要求后再正常灌注。混凝土灌注开始后，保持紧凑、连续地进行，中途不停止。在灌注过程中，防止砼从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔中，同时注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况。导管提升应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，在拔除最后一段导管时，拔管速度要慢。由于钻孔灌注桩的水下混凝土体积非常大，每根桩能够达到60立方米。为了防止钻孔灌注桩在灌注过程中发生问题，应该使灌注时间达到最大程度的减少。

为了保证混凝土的密实度，根据灌注水下混凝土施工技术要求和桩体质量要求，拌制的水下混凝土质量应符合以下要求：水泥强度等级应不低于42.5级，其初凝时间不宜早于2.5h；粗集料宜优先选用卵石或采用级配良好的碎石；粗集料的最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm；细集料宜采用级配良好的中砂；混凝土的含砂率宜为40%-50%；坍落度宜为180-220mm；水泥用量不宜小于350kg/m3；水灰比宜为0.5～0.6。

总之，桩基地下情况千变万化，在施工中存在着很多不可预见的因素。因此，在桥梁桩基施工中，要根据丰富的施工经验对施工中出现的问题进行及时处理，使整个桩基的质量达到设计要求的，完成质量目标。

参考文献：

1. 胡友好：《浅谈桥梁钻孔灌注桩基础施工工艺》，《山西建筑》，2007年第33期。

2. 冉江渝：《桥梁钻孔灌注桩施工质量控制》，《青年科学》，2009年第4期。

3. 吴伟才：《基于工程实践的桥梁桩基施工技术研究》，《科技创新导报》，2010年第17期。

作者：丁冠旭（1966.10― ），工程师，山东惠民人，主要从事公路及桥梁工程工作。