浅谈钻孔灌注桩施工技术措施

浅谈钻孔灌注桩施工技术措施

王大祥

安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000

摘要：在公路桥梁工程施工过程中，基础施工是至关重要的环节，而目前来看，钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中得到广泛的应用。基于这种情况，就钻孔灌注桩施工技术、工艺和需要注意的问题展开了探讨。

关键词：公路桥梁工程；钻孔灌注桩；施工技术

1.施工准备

工程施工前首先要做好技术及物资材料、施工人员配备、机械配备、施工现场等方面的准备工作。

2.施工技术方案及控制措施

2.1施工工艺流程

平整场地→施工放样→埋设护筒→稳钻机→挖泥浆池和排污池→钻孔至设计标高→清孔→下钢筋骨架→下导管→水下砼灌注→破桩头做相关检测→合格后进行下道工序施工。

2.2施工工艺方法及控制措施

1、平整场地

旱地河滩位置桩基，桥墩进行平整场地，清除杂物后，夯填密实就可以作为钻孔平台，保证钻机平台要高出四周地表面20～30㎝。

2、施工放样

平整场地后，用全站仪坐标放样法来进行桩的中心位置放样，确定桩位中心，以中心为圆心、以大于桩身半径在四周设立十字护桩，做好标记并固定好，测量误差为零误差。桩位用ø10mm、长度35～40cm钢筋打入地面30cm作为桩的中心点，然后在桩位周围做上标记，既便于寻找又可防止机械移位时破坏护桩。放样过程中，做好桩位的复核工作，如发现桩位坐标与实际不符，要及时联系设计单位。

3、埋设护筒

钻孔桩使用钢护筒，采用8mm钢护筒。为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。机械开挖地面，确保无障碍物后埋设护筒。根据桩位点设置护筒，护筒的内径桩径1.5m，护筒位置要埋设正确稳定，护筒中心和桩位中心重合。护筒高出地面30cm。

4、稳钻机

埋设好护筒后，即可进行循环回旋钻机就位，就位时，要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位，其对中误差不得大于5cm。钻机就位前应对钻机的各部位全面检查。钻机安装时其钻杆轴线要与放样桩位点重合。钻机就位后的底座和顶端应平稳，在钻进中不应产生位移或沉陷，否则要及时处理。

5、泥浆池

泥浆池四周用φ50ｍｍ钢管围挡，并用安全网封闭。每两组桩基础共用一个造浆池，根据实际需要在每孔中间开挖泥浆池、沉淀池，沉淀池一般开挖为8m×8m×1.5m，泥浆池一般开挖为6m×6m×2m。

施工过程中随时检测清孔后灌注砼时泥浆的各项性能指标，确保泥浆对孔壁的撑护作用，避免发生施工事故。泥浆池周围要安装警示标志并采用钢管搭设栏杆，以免发生危险。

6、钻孔施工

钻机开钻时，待泥浆进入钻孔一定数量后，方可开始钻进，开钻时宜低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进。钻进速度应与泥浆排量相适应，并保持筒内应有的水头，对不同的地层采用不同的钻速钻压、泥浆比重和泥浆量。在易坍孔的砂土、软土等土层钻进时，宜采用低速、轻压钻进，同时应提高孔内水头和加大泥浆比重。

钻孔作业连续进行，经常对钻孔泥浆进行测试，并填写“泥浆测试记录表”，并根据测试数据进行泥浆指标调整；经常注意土层变化，每钻进2m或在土层变化处，应在泥浆槽中捞取钻渣样品，查明土类并记录，以便于和地质剖面图核对，并填写“钻孔桩钻孔记录表”。钻进过程中应经常测量孔深，达到设计孔深后及时清孔提钻。

7、清孔

采用换浆法清孔，将钻锥提高l0～20cm，继续循环以相对密度较低（1.1～1.2）的泥浆压入，把钻孔内悬浮钻渣和相对密度较大的泥浆换出，直到检验合格。

8、钢筋笼的制作、吊装

钢筋笼的制作按设计要求每2米左右设一道加强箍筋圈。在一根主筋上焊好全部加强箍筋后，转动骨架逐根焊接，然后吊起骨架搁于支架上，套入盘筋按设计焊接螺旋筋，在加强箍筋圈内加设十字撑，以防止钢筋笼在运输过程中发生变形，最后在加强箍筋圈外侧均匀焊接耳筋作为混凝土保护层。

钢筋笼使用炮车运送到现场后，骨架安装采用汽车吊。起吊时，先提第一点，使骨架稍提起，再与第二吊同时起吊。待骨架离开地面后，第一吊点停吊，继续提升第二吊点。随着第二吊点不断上升，慢慢放松第一吊点，直到骨架同地面垂直，停止起吊。解除第一吊点，当骨架进入孔口后，应将其扶正徐徐下降，严禁摆动碰撞孔壁。然后，由下而上地逐个解去绑扎杉木杆的绑扎点及钢筋十字支撑，当骨架降至设计标高为止。每根桩均设质量检测管，每根桩基设4根检测管，绑扎于加劲钢筋之上，底端用钢板焊牢封底，要求不漏水，浇筑砼之前往管内注满水，并用塞子堵死。检测管上端高出基桩顶20cm，下端至桩底，检测管节间用套管连接或对接焊的方法。

9、导管安装

（1）导管的选用和检查

导管采用直径φ300mm、壁厚1cm的无缝钢管。导管的连接采用丝扣式，在下导管之前，进行水密承压和接头抗拉实验，以检查导管的密封性能、接头抗拉能力。

（2）导管长度的计算和吊放

以实际孔底标高和孔口架之间的距离来配置需要导管长度，并预留30～40cm的悬空高度。导管的吊放用吊机，要确保其居于孔的中心位置，下放速度要慢。

（3）导管安装完毕后，及时灌注水下砼。

10、混凝土的灌注

（1）首批砼灌注：底部设置一道隔水栓。砼采用10方砼罐车运输（满足首灌砼方量需求），在灌注时，用汽车吊的主勾吊起储料斗，与导管相连接，把隔水栓堵放在其底部，向斗内注满混凝土并将罐车溜槽对准料斗后，用吊机副勾钢丝绳把隔水栓快速提出并同时开动罐车向料斗注入砼，使混凝土在很短的时间内降落到孔底，完成封底工作。导管采用直径30cm钢管制作而成，现场对混凝土的各项指标进行检测：混凝土坍落度、温度、配制的混凝土强度等级必须满足设计要求，要具备良好的和易性。

（2）混凝土灌注工作开始后，随时探测混凝土高度，及时拆除或提升导管，注意保持适当的埋深，导管埋深一般保持在2～6m，最大埋深不大于6m。

（3）为保证桩顶砼质量，在施工中要求比桩顶设计标高超出50cm。以保证砼强度，多余部分必须凿除，残余桩头应无松散层。

11、桩基检测

破除桩头及时进行基桩检测，对桩基质量进行检验和评价。

3.水下混凝土灌注过程中易出现的事故及处理措施

（1）堵管

堵管的主要原因分析：1）混凝土质量差，离析堵管；混凝土坍落度小，浇筑时间长，混凝土坍落度损失大。2）导管接口密封性不好，导致改变管内外的压力差，致使混凝土灌注困难。3）混凝土级配不合格，粗骨料过多，导致骨料卡管。4）灌注过程速度过快，致使导管内部形成高压气囊。

处理措施：堵管后，在允许的范围内，将导管提升或者抖动导管，但导管的下口与原位置的高差不得过大，防止失去流动性的混凝土堵塞导管口。也可用大料斗进行灌注，以增加管内混凝土灌注时的冲击力。在混凝土的灌注过程中，要严格的控制好混凝土的质量，以保证灌注过程的顺利和成桩的质量。

（2）断桩

断桩的主要原因分析：1）计算或测量错误，导致导管埋深过小或提升导管失误出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。2）导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，在提升时导管破裂而产生断桩。3）砼和易性不好，坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。4）导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行。

处理措施：是因为其他的原因导致的断桩，应停止灌注，分析其原因，确定采用接桩或冲击钻冲桩重新灌注的方式。

（3）钢筋笼上浮

在施工过程中，当混凝土面升到钢筋骨架下端时，钢筋骨架会被混凝土顶托而上升，故钢筋笼必须加固牢固，在混凝土的灌注过程中，必须控制导管的埋深和混凝土的灌注速度，防止钢筋笼上浮，假如在浇筑过程中，钢筋笼有上浮现象，需采取处理措施。

处理措施：当遇到钢筋笼上浮，应当立即停止灌注。对悬吊筋进行补焊，必要时，增加钢管以作支撑。当钢筋笼上浮小于1倍桩径时，对钢筋笼进行加固后可继续进行灌注。钢筋笼上浮后，导管内停止注入混凝土，采用上下抖动导管的方式使孔内已灌混凝土密实，借助孔内混凝土下沉时和钢筋笼之间的摩擦力使钢筋笼自然下沉。

结束语

通过研究可以发现，在公路桥梁工程施工应用钻孔灌注桩施工技术，是以过程控制为主，对每工序严格进行检查，方可保证桩基的质量，过程控制决不可以放松。桩基乃桥梁之根本，只有根基稳固了，桥梁寿命才能得以保障。同时也希望以后施工技术能更上一层楼，从而使工程质量迈向新的台阶。