简述公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术

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摘要：在公路桥梁工程中， 钻孔灌注桩现今已被广泛地应用于公路桥梁等工程的基础建设中，由于钻孔灌注桩的施工工序较多，质量控制显得尤为重要。本文公路桥梁施工中的钻孔灌注桩技术工艺与质量控制进行了论述。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制

【分类号】：U416.2

1.钻孔灌注桩工程概况

1.1施工工艺流程

订轴线，桩位 埋深护筒钻机就位成孔第一次清孔钢筋笼制作、吊装安放导浆管第二次清孔灌注水下混凝土成桩钻机移位。根据地段水深较浅、桩长较短且入基岩比例大的工程特点通过从两岸修筑便道和墩位围堰筑岛并预留湘江航道的方法进行施工。注意减少水位变化对基础施工影响。航道缺口采用贝雷组装活动便桥边通，避免采用搭设固定工作平台的施工方法，钻孔施工工艺主要以冲击成孔为主。

1.2准备工作

钻孔前的准备工作是非常重要，为了防范于未然，就得做好以下的准备工作。①施工场地的平整：钻孔场地应该先清除杂物，再换除软土，然后平整压实。②做好修筑便道、围堰筑岛、埋设护筒等施工项目。埋设的钢护筒顶端标高应该要求高出原来地面或围堰面50cm，护筒底端埋入原南百以下不少于1m并且必须保证为粘性土。③要在围堰上准确定位并要严格控制好钢护筒入土的深度。钢护筒必须得分节制作，分节振埋。钢护筒埋设应埋入河床下50cm以上，周围应夯填粘性土并比施工水位高出1m。人工水中围堰筑岛填心，以草袋装土堆码，其平面尺寸为8×15m，围堰顶标高比施工水位高出50cm以上。④泥浆池有沉淀池和循环池两种，两者开挖尺寸都为6×6m，其开挖深度在原则上是不能超过地下水位线的，开挖余方宜堆在坑口，人工配合修筑呈梯形，高度不大于1米，顶宽为1米。为了防止污染地下水，泥浆池内侧敷设塑料膜。坑口外侧采用红白相间，脚手架钢管安设1.2m高围栏，围栏立柱间距不大于2.0m，横栏2道间距0.6m，内侧满挂米目网，便道一侧悬挂标准（止步、坠落、深池）警示标志。为了避免环境受污染，泥浆池要合理设置。保证施工现场环境不受污染这是非常重要的事项。⑤在钻孔前，应该绘制钻孔地质的剖面图，以此便于在施工过程中按不同土层选用适当钻进压力、钻进速度和泥浆性能指标。

2.施工工艺及质量控制

2.1施工技术

一般的桩基础施工分为岸上和水中两部分，岸上桩采用常规的钻冲孔桩工艺，水中桩基则通过搭设的水上施工平台和栈桥进行施工。桩基施工顺序：护筒埋设钻孔清孔安放钢筋笼水下混凝土灌注桩基检测。

2.2 钢护筒制作

①钢护筒设计：护筒长2～6m，壁厚5mm，桩护筒内径为 1100mm，钢护筒顶标高应高出地面0.5米以上

②钢护筒加工：钢护筒在钢结构加工厂进行加工。钢护筒加工标准，垂直度偏差不超过1cm/2m。椭圆度不大于2cm，焊接采用坡口双面焊，所有焊缝连接，以保证不漏水。

③护筒随孔埋设至所要求的深度，其中心线与桩位中心线的允许偏差不大于20mm，并应保持垂直，垂直度控制在1/200以内，抽拔护筒过程时，不能对灌注的砼有任何扰动，同时护壁护筒底部不应高于硅面，以防塌土，影响桩基质量。

2.3 泥浆

①泥浆控制措施：控制泥浆液面，为防止钻孔垮塌，控制孔内液面标高以保证足够水头压力，以稳定孔壁。

②控制泥浆比重：泥浆比重过大，钻机成孔阻力将变大，泥浆失水量大。泥浆比重应严格按规范规程进行配比。

③泥浆循环系统：钻进时，细粒钻渣沉淀池内，沉淀后用3PNL泥浆泵抽吸排除。经沉淀池沉淀后的优质泥浆流入泥浆箱内后流回钻孔内。

2.4 成孔的一般规定

①成孔直径必须达到设计桩径，成孔用钻头应有保径装置。采用锥形钻，其锥形夹角不得小于120度。钻头直径应根据施工工艺和设计桩径合理选定。成孔用钻头应经常检查核验尺寸。

②本工程桩基施工前必须试成孔。数量不得小于两个。以便核对地质资料，检验所选的设备、机具、施工工艺以及技术要求是否适宜。如孔径、垂直度和沉淀等检测指标不能满足设计要求时，应拟定补救技术措施，或重新选择施工工艺。

③成孔开始前应充分做好准备工作，成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻。施工过程应做好施工原始记录。成孔完毕至灌注混凝土的间隔时间不应大于24小时。

④成孔时钻机定位应准确、水平、稳固，钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差应不大于20mm。钻机定位后，应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘上。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持在同一垂线上，保证钻头在吊紧的状态下钻进。

⑤护壁泥浆可采用原土造浆或人工造浆。

2.5清孔

钻孔完成之后，经测量检查达到设计标高并经监理工程师确认，即可进行清孔，一次清孔利用钻孔的正循环系统的泥浆泵持续吸渣5～15分钟，使孔底钻渣清除干净，一次清孔结束后，迅速拆除钻杆、钻头，安放、焊接钢筋笼后下放导管，测量孔底沉渣和泥浆性能，如孔底沉渣和泥浆性能满足规范要求后即进行吊放钢筋笼，随后进行二次清孔。桩底沉渣厚度小于设计规范要求。

2.6钢筋笼的起吊

为确保钢筋起吊时不变形，采用两吊点起吊，第一吊点设在钢筋笼的上端，第二吊点设在钢筋笼的中点到三分之一点之间。

同时起吊两个吊点，使钢筋笼离开地面2m左右，第二吊点停吊，继续起第一吊点，使钢筋笼垂直，解除第二吊点，将钢筋笼徐徐放入钻孔中，并临时托卡于孔口，以便于第二节钢筋笼对接。在1节、2节焊接时，要按放钢筋混凝土保护层垫块，解除起吊钢丝绳，用同样方法将第二节钢筋笼吊于孔口上方，然后采用帮条焊对接。为节省时间，帮条的一端先焊在钢筋笼上，在孔口处只完成帮条焊的另一半，焊好后，并应征求现场旁站监理验收合格同意后，才能将整个钢筋笼下入孔中。

2.7水下混凝土浇筑

钻孔桩水下混凝土初凝时间设计为4～6小时，坍落度18～22cm，须检查坍落度和均匀度、温度、含水量合格后才能放入漏斗。灌注水下混凝土时，导管和漏斗之间设置阀门关好，并将导管提高孔底30～40cm左右，然后将灌注漏斗和储料斗装满混凝土之后方可打开阀门开始浇注水下混凝土。在混凝土灌注过程中，实测实量正在浇筑的混凝土面的标高，控制导管埋深在3～6m，最小不小于2m。混凝土灌注应连续进行不得中断，桩的灌注时导管提升不宜过大，在边灌注混凝土时边提升导管来保证桩砼密实度。严禁导管提出混凝土面造成事故，当出现堵塞情况时，可将导管少量上下升降，排出故障，但不得左右摇晃移动。同时，作好混凝土灌注记录备查，为确保桩顶质量，混凝土应超灌1.5m以上。

2.8桩基础检测

全部桩基都要求在桩身埋设超声波检测管，进行检测。主桥跨江桩基按规范要求进行抽心检测，抽心桩随机抽检至少2根；陆地连续梁每联桩基按规范要求进行混凝土抽心检测，随机抽检至少2根；凡在施工中出现塌孔等事故的桩，应行抽心检测因此对需要做检测的桩，在施工时必须注意预埋测试管线。

3.结束语

钻孔灌注桩技术在公路桥梁中的应用是一个隐蔽性的工程。对于每一道工序都是要严格要求的。为了保证其施工的质量，每一道工序都必须保证不能出现任何问题。因此在采用钻孔灌注桩技术进行公路和桥梁建设时，就要运用先进的设备，选用合格的施工人员。指挥人员要认真负责，发挥领导作用，有效安排工作流程。各个部门要相互配合，团结协作。只有这样才能保证工程的顺利进行。

参考文献：

[1]张萍.桩底后压浆技术在钻孔灌注桩中的应用及效果[J].内蒙古科技与经济.2009.

[2]芮斌，吴亚新.桩底注浆的作用机理及应用实践[J].水利与建筑工程学报.2010，03.