桥梁工程中钻孔灌注桩施工

试论桥梁工程中钻孔灌注桩施工

摘要：随着我国经济建设的高速发展，工业与民用建筑、桥梁、高层建筑物的增多，各种形式的成桩设备及工艺不断涌现，极大地促进了我国基础设施建设的发展。文章结合多年的工作经验论述了钻孔灌注桩工程的施工工艺和质量控制要点。 关键词：桥梁;钻孔灌注桩;控制

随着路桥工程的迅速发展，桩基施工工艺也在不断地改善，钻孔灌注桩由于自身的特点成为路桥桩基常用桩型但由于钻孔灌注桩的质量控制直观性差、施工工艺较复杂等因素，往往在施工过程中容易出现不同程度的质量问题，如桩端沉渣过厚、桩身混凝土严重离析、缩颈以及断桩等，给施工质量留下较大隐患。现结合施工经验就灌注施工质量控制要点进行分析。 一、原料质量控制要点

砼原料宜选用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流动性，防止堵管。一般砼初凝时间仅3～5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。为了使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30%以上的水，然后与拌合料一起均匀加入60%的水，最后再加入10%的水，最后加水到出料时间控制在60秒内，坍落度应控制在180+20毫米之间，砼灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160～170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在

250毫米之内，取高值，反之取低值。 二、钻孔质量控制要点 （一）采取隔孔施工程序

钻孔混凝土灌注桩是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。 （二）确保桩身成孔垂直精度

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。 （三）确保桩位、桩顶标高和成孔深度

在护筒定位后及时复核护简的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度．但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚

至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。

为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。 （四）灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。

清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔．最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻孔桩工程质量的关键。从笔者施工的几个钻孔桩工程来看，其项目粘土层较多，能在钻进中形成泥浆，故采用原土造浆，但现场必须准备一定数量且性能合格（塑性指数大于25，含砂率小于4%）的粘土或膨润土以备不测，同时在开工前准备数量充足符合

要求的泥浆，泥浆性能指标要求如下：

在钻孔到设计深度时要做的第一步就是清孔。清孔过程中要注意保持水头，经常检测泥浆指标，直到孔口返浆比重持续小于1.10~1.20，测得孔底沉渣厚度小于50mm。可用直径比设计桩径小5cm长3~4倍钻孔直径的钢筋圆圈作为探孔器放入孔内验收桩径，如发现探孔器下不去或钢丝绳明显偏向孔一侧，说明出现缩径或斜孔，应及时回钻处理。然后下钢筋笼，尽可能缩短浇筑前的操作时间，减少沉淀量。严禁用加深孔底深度的方法代替清孔，这样会极大地降低桩尖处土的极限承载力，也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。钢筋笼的制作应严格按设计图纸进行施工，要保证钢筋笼的焊接质量，成笼圆直，保证伸进承台部分的钢筋长度。在钢筋笼内侧纵向绑扎加固的木棒，保证钢筋笼的垂直性。下放时，随时调整钢筋笼的位置，使钢筋笼中心与桩中心保持一致，并逐步去掉加固用木棒。为了保证中心的一致性及钢筋笼的保护层厚度，在钢筋笼外侧用定位钢筋空心穿孔砼预制圆柱体。灌注导管口径下限控制在200mm以上，其连接处应平滑，以减少提升导管时的阻力。在下导管前，应对导管的连接进行水密试验，并记录各节长度和编号，便于浇注过程中的长度计量。 三、浇筑过程中质量控制要点

水下混凝土施工隐蔽性强、容易产生质量问题，是钻孔灌注桩质量控制的关键。首批混凝土除数量满足要求外，可适当增加一点水泥量或含砂量，以保证其和易性和流动性，使以后浇筑的混凝土

容易顶升;若首批混凝土的初凝时间早于灌注全部混凝土所需的时间，则首批混凝土中应加入缓凝剂。要经常检测混凝土的坍落度，并作记录。浇筑过程中，最重要的就是控制导管的埋深，《规范》要求在2～6m范围内。埋深过小会使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土形成夹泥，过大则使混凝土不易流出顶升，还可能造成桩外围的混凝土出现骨料离析和空洞，减少桩的有效直径。亦可造成近导管处混凝土面高，远导管处混凝土面低，从而使混凝土先顶升再水平扩散，出现死角区，使泥浆和混凝土混合物填实在死角区造成钢筋的握裹力不足。

提升导管的原则是:（１）每次卸掉的导管长度应和浇入桩孔的混凝土上升高度相对应;（２）必须保证导管埋深在2～6m范围内。这就要求在浇筑过程中，应及时准确地测定混凝土面的上升高度，计算导管埋深，从而确定导管拆卸的节数，做好拆卸记录，防止导管拔出混凝土面而造成断桩。在混凝土浇至钢筋笼位置时，应放慢混凝土浇筑速度，使导管有较大的埋深。待混凝土表面进入钢筋笼一定深度后，再提升导管口控制在最小埋深，使导管口高于钢筋笼底骨架一定距离后继续灌注，防止钢筋笼被顶托上升。 当灌注将至设计位置时，由于导管外泥浆稠度增大，混凝土顶升，可用水冲法稀释泥浆，提高灌注落差，并适当加大埋深，因为此时泥沙、部分拌合物及被首批混凝土翻上来的沉淀物等杂物均落在混凝土的上面，测深无法反映混凝土顶面高度，容易造成误测，致使过早停浇。所以，《规范》规定，桩顶标高应预加上0.5～1.0m

的高度，待基坑开挖后再凿除质量不高的一部分桩头。 四、工程实例

此工程有桥梁两座，桥梁工程采用钻孔灌注桩基础，桥梁上部结构采用20米后张法空心板梁，下部结构采用桩柱式桥台，φ100厘米钻孔灌注桩基础。在工程施工中，由于我们严格控制钻孔桩的各工序过程质量，二座桥梁钻孔桩经检测均为i类桩。 五、结语

近年来，笔者参与了不少桥梁工程钻孔灌注桩施工实践，认识到钻孔灌注桩施工质量控制是一项技术性要求比较高的工作，任何一个环节出了问题都将造成严重的后果，且由于它的隐蔽性、影响因素的复杂性都加大了现场施工人员的责任。因此，作为一名现场施工管理人员要不断提高自身业务水平，以更好地做好在钻孔灌注桩施工中的质量把关工作。