桥梁桩基混凝土钻孔灌注桩施工技术

桥梁桩基混凝土钻孔灌注桩施工技术

何军 

五矿二十三冶建设集团有限公司  湖南省长沙市  410116

摘要：本文详细介绍了桥梁桩基混凝土钻孔灌注桩施工技术。文章首先强调了桥梁桩基的重要性，并详细阐述了施工前准备，包括地质勘察、设备与材料准备以及施工队伍的组织与培训。接下来，文章重点讲解了钻孔灌注桩的施工流程，涵盖钻孔、清孔验孔、钢筋笼制作安装以及混凝土灌注等关键环节。此外，还讨论了施工质量控制与验收标准的重要性。通过本文的阐述，旨在为桥梁桩基混凝土钻孔灌注桩施工提供全面的技术指导，确保施工质量和安全。

关键字：桥梁桩基；钻孔灌注桩；施工技术；质量控制；验收标准

随着基础设施建设的不断推进，桥梁作为交通网络的重要组成部分，其安全性与稳定性至关重要。桥梁桩基是桥梁结构的基础，承载着桥梁的全部重量，并将荷载传递到地基中。因此，桥梁桩基的施工质量直接关系到桥梁的使用寿命和安全性能。钻孔灌注桩作为一种常见的桩基类型，其施工技术的研究与应用对于提高桥梁建设质量具有重要意义。本文结合笔者参与施工的S327长沙梅溪湖至宁乡公路（宁乡段）工程经验，探讨桥梁桩基混凝土钻孔灌注桩施工技术，以期为相关工程实践提供有价值的参考。

一、桥梁桩基的重要分析

桥梁桩基作为桥梁工程的基础部分，承载着桥梁的全部重量，并将其有效地传递到地基深处，从而确保桥梁的稳定性和安全性。桩基的设计和施工对桥梁的整体性能和使用寿命有着至关重要的影响。在桥梁工程中，桩基不仅需要承受桥梁上部结构的静载和动载，还需抵御风、地震等自然因素带来的水平荷载。因此，桩基的稳定性、承载力和耐久性成为桥梁设计中的关键环节。现代桥梁工程对桩基的要求极高，特别是在地质条件复杂、环境恶劣的区域，桩基的设计和施工难度更大。为了确保桥梁桩基的质量和安全，必须进行深入的地质勘察、精确的结构设计、严格的施工控制以及全面的质量检测。

二、施工前准备

（一）地质勘察与场地评估

地质勘察是桥梁桩基施工前的重要步骤，其主要目的是了解施工区域的地质构造、土层分布、地下水位等关键信息，为桩基设计和施工提供准确的地质资料。勘察过程中，通常会采用钻探、取样、原位测试等手段，获取土层的物理力学性质指标，如天然密度、含水量、压缩模量、抗剪强度等。这些数据不仅影响桩基的类型选择，还直接关系到桩基的承载力和稳定性计算。评估内容包括场地的稳定性、地下水的腐蚀性、环境影响因素等。通过场地评估，可以预先识别潜在的地质风险，如软土、流沙、岩溶等不良地质条件，从而在设计阶段采取相应的处理措施。

（二）施工设备与材料准备

桥梁桩基施工涉及的设备种类繁多，包括钻机、吊车、混凝土搅拌站等。在选择施工设备时，需根据地质条件、桩基类型、施工环境等多方面因素进行综合考虑。例如，在硬岩地层中进行钻孔灌注桩施工时，需要选用功率大、钻进效率高的钻机；而在软土地层中，则可能需要采用泥浆护壁等技术措施来防止孔壁坍塌。材料准备方面，主要包括钢筋、混凝土、砂石等建筑材料。这些材料的质量直接关系到桩基的承载力和耐久性。因此，在施工前必须对材料进行严格的检验和筛选，确保其符合设计要求和国家标准。例如，钢筋的直径、强度、延伸率等指标必须满足设计要求等。

（三）施工队伍组织与培训

桥梁桩基施工是一项技术性强、安全风险高的工作，因此施工队伍的组织和管理至关重要。在施工前，必须组建一支经验丰富、技术过硬的施工队伍，并进行全面的技术培训和安全教育。培训内容应包括桩基施工技术要点、安全操作规程、应急处理措施等。通过培训，确保施工人员熟练掌握各项操作技能，提高施工效率和质量，同时增强安全意识，降低事故发生的概率。此外，施工队伍的组织还应注重团队协作和沟通能力的培养。桥梁桩基施工往往涉及多个工种和部门的协作，只有建立良好的沟通机制和团队协作精神，才能确保施工的顺利进行。因此，在施工前应对施工队伍进行合理的分工和编组，明确各自的职责和任务目标，为后续的施工工作奠定坚实的基础。

三、钻孔灌注桩施工技术流程

（一）钻孔施工

钻孔施工是钻孔灌注桩技术的首要步骤，其关键在于确保钻孔的准确性和孔壁的稳定性。施工前，应根据设计图纸精确定位钻孔位置，并标出孔位中心。钻孔机械的选择应根据地质条件和孔径要求来确定，常用的钻孔机械包括旋挖钻机、冲击钻机等。在钻孔过程中，应严格控制钻孔的垂直度，通常要求垂直度偏差不大于1%。同时，要定期检查钻头的磨损情况，及时更换磨损严重的钻头，以保证钻孔效率和质量。钻孔深度应根据设计要求来确定，一般要求不小于设计孔深。

（二）清孔与验孔

清孔是钻孔灌注桩施工中至关重要的步骤，其目的在于彻底清除钻孔过程中产生的孔底沉渣和附着在孔壁上的泥皮，以确保灌注混凝土时能够形成均匀、密实的桩身，从而保证桩基的承载能力和耐久性。清孔的方法主要分为正循环和反循环两种，选择哪种方式主要取决于现场的地质条件和施工设备的配置。清孔的质量标准严格，特别是孔底沉渣的厚度，这是一个关键指标。对于摩擦桩，孔底沉渣的厚度不应超过300mm，以确保桩身与周围土体的有效摩擦；而对于端承桩，由于其主要依靠桩端阻力承载，因此孔底沉渣的厚度控制更为严格，不应大于100mm，以确保桩端能够紧密接触持力层，发挥最大的端承力。验孔工作同样不容忽视，它是对钻孔质量的最后检查。孔径、孔深和垂直度是验孔的三个主要指标。孔径过大或过小都会影响桩基的承载能力，因此必须使用孔径检测仪精确测量。孔深不足会导致桩基的有效长度减少，影响承载能力；而孔深过深则可能造成不必要的浪费。因此，孔深的测量必须准确无误。

（三）钢筋笼制作与安装

钢筋笼是钻孔灌注桩的骨架，其制作和安装质量直接影响桩基的承载能力和稳定性。钢筋笼的制作应符合设计图纸和相关规范的要求，钢筋的直径、间距、长度等参数应严格控制。在制作过程中，还应对钢筋进行除锈、调直等处理，以保证钢筋笼的质量。钢筋笼的安装应采用吊装设备进行，吊装过程中应保持钢筋笼的垂直度，防止碰撞孔壁造成塌孔。钢筋笼的定位应准确，其顶端高程和位置应符合设计要求。在安装过程中，还应对钢筋笼进行固定，防止其在灌注混凝土过程中发生位移。

（四）灌注混凝土施工

在灌注前，应对导管进行水密性试验，确保导管在灌注过程中不会发生漏水现象。灌注过程中，应控制混凝土的坍落度在适宜范围内，以保证混凝土的流动性。同时，要定期检查导管的埋深，防止导管拔出过早或过晚造成断桩或夹泥现象。灌注应连续进行，不得中断，以保证桩身混凝土的完整性。灌注完成后，应及时进行养护，防止混凝土开裂或收缩。

（五）桩基溶洞处理方法

笔者在遵义市南溪大道复兴大桥施工时，桩基施工遇到溶洞，该桥梁采用冲击钻成孔施工，当钻穿溶洞漏浆时，反复投入粘土和片石，利用钻头冲击将粘土和片石挤入溶洞和岩溶裂隙中，还掺入水泥、烧碱和锯末，以增大孔壁的自稳能力。遇到大型溶洞，采用加设厚5mm的钢护筒穿越溶洞。施工过程中密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化，发生漏浆现象，立即处理。

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