道路桥梁灌注桩施工技术研究

GXF360 2017-06-20

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道路桥梁灌注桩施工技术研究

任洪双

（中铁十六局集团第四工程有限公司，北京 101400）

摘要：在道路桥梁工程中，涉及多种施工技术，常见的如灌注桩施工技术。施工技术的水平高低又直接影响到整个项目的施工质量，这就要求相关人员必须重视施工技术问题。基于灌注桩施工技术的重要性，文章主要结合昆明轨道交通首期工程施工积累的经验及其他类似工程施工经验，对道路桥梁灌注桩施工技术进行探讨，以期为同行提供参考或借鉴。

关键词：道路；桥梁；灌注桩；钻孔

在道路桥梁施工中，灌注桩施工技术是重要的一项技术，具有难度小、施工工期短及成本投入小等优势，故应用较广泛。施工技术水平直接关系到整个工程的施工质量，故必须合理选择钻孔方式，提高施工技术水平。以下主要就道路桥梁灌注桩施工技术及相关事项进行分析。

1 工程概况

工程场地位于滇池湖积盆地边缘的丘陵地段。虹桥村站至东部客运站间设计起点里程为YCK21+703.00（右线），终点里程YCK23+089.800（右线），区间长度为1384.423m。全线区间结构均为高架桥，采用钻孔桩基础。

2 灌注桩施工技术要点分析

2.1 施工前的准备

在钻孔灌注桩施工中，采用的施工机械主要是旋挖钻与回旋钻机，而钻孔桩施工多采用SR250大孔径旋挖钻机。除了合理选择施工机械外，还应做好以下准备工作：①对钻孔桩位进行确定，即根据基线控制网与桥墩设计坐标，使用全站仪精准放出桩位；②如果钻孔场地位置处于旱地，且施工期间地下水位处于原地面以下超过1m的地方，应将场地整平，将杂物清除干净，更换软土，并夯填密实；③如果钻空场地位于陡坡，则应将其挖成平坡，有困难时可使用枕木或者排架进行工作平台的搭设。如果钻空场地位于浅水处，则建议使用筑岛法[1]。

2.2 泥浆的制备

泥浆护壁主要是借助泥浆和地下水间的压力差实现对水压力的控制，从而能够保持孔壁稳定。若想保证泥浆作用的充分发挥，必须结合工程实际选取泥浆指标，保证制备出的泥浆能够满足施工需求，最大程度地确保钻孔质量。一般来说，配制后的泥浆，应满足以下指标：比重，0.5～1.1；含砂率，≤4%；粘度，18～22S；泥皮厚度，＜2mm[2]。

2.3 护筒的埋设

埋设钢护筒时，护筒内径应大于孔径20cm，并达到孔内泥浆面要求的高度；如果位于旱地，或者位于筑岛，应比实际施工地面高出0.5m左右。至于护筒的埋置深度，应达到下面要求：在岸滩上，黏性土不小于1m，砂类土则不小于2m；若表层土松软，护筒应埋置到比较坚实的图层中，且不小于0.5m；埋设护筒时，应在护筒四周回填黏土，并做到分层夯实[3]。

2.4 钻孔

钻孔前，应先根据地质层合理确定钻头、钻进压力、钻速及泥浆比重等因素。钻孔作业应分班连续进行，时刻保持对钻孔泥浆与钻机对位情况的检测，发现不合要求时快速纠正；保持对地层的密切留意，在地层变化的方法取样保存。钻孔作业必须保持连续进行状态，注意及时检查孔深、孔径及孔位等情况，并填写好终孔检查证，待工程师认可后才可清孔。

2.5 清孔

钻孔工作结束后，则可使用电子孔斜仪或者检孔器检孔。孔垂直度、孔径及孔深检查均合格后，则可进行钻机拆卸工作，然后进行清孔，以免重新扫孔。清孔时不管使用哪种方法，吸泥或者抽渣环节必须在孔内加入新鲜泥浆或者清水，以保证孔内水位满足标准。清孔应达到以下要求：泥浆比重≤1.1，抽出或者孔内排出的泥浆，手摸到的颗粒，其大小不能超过2～3mm，含砂率不可超过2%。

2.6 钢筋笼的制作及安装

（1）制作。在钻孔灌注桩施工中，钢筋笼的加工制作要统一在钢筋加工场地完成。一般来说，钢筋骨架施工主要采用分节绑扎方法，并结合施工要求及起重机吊臂长度来确定分节的长度。分节长度一般控制在8～12cm范围内。在施工期间，钢筋连接则主要采用套筒连接方式，注意钢筋接头处的连接，以保证制作的钢筋笼达到质量要求。钢筋笼制作工作结束后，应及时检测钢筋笼质量，并在标示牌中标明检测情况。

（2）安装。安装钢筋笼时，多采用双钩起吊法。安装过程中，选择有效的方式尤为重要，找准箍筋和主筋连接处的对称吊点，然后一次性将钢筋笼缓慢、竖直吊起，并放入钻孔内。为了预防钢筋笼下端和孔壁发生直接接触，在下放钢筋笼时必须对速度进行严格控制，并确保两节以上钢筋笼中心对接保持一致。

2.7 钻孔灌注桩混凝土灌注

（1）安装导管。在钻孔灌注桩施工中，多采用螺旋丝扣导管，且要求有一定厚实度。在开展导管安装工作前，应检测导管质量，并注意试拼导管。同时结合工作平台实际情况还有钻孔深度，合理确定导管长度。安装导管，应保证导管竖直、轻放。下放导管后，导管须先到达钻孔孔底，然后提起导管，让导管处于桩位中，注意控制好导管与孔底间的距离，一般要保持在0.25～0.4m范围内。

（2）灌注水下混凝土。拆管之前，应先对混凝土面深度进行检测，确保导管埋入混凝土面以下约2～6m处。浇筑前，须先对孔底沉渣厚度进行检查，待合格时才可清孔。开始首批混凝土浇筑工作时，先将隔水塞放入到漏斗中，然后放入混凝土。确认首批混凝土的储存量足够后，方可将铁丝剪断，利用混凝土的自重作用把导管内积水排出，并连续完成首灌。灌注时，应及时探测钻孔内混凝土面的高度，计算并记录好导管埋置深度。最后，拔出导管时，应注意控制拔管速度，以免孔内上部泥浆压人到桩内。

（3）破桩头及桩基的检测。混凝土达到规定的强度后，则可开始破桩头施工。一般情况下，破桩头主要使用空压机培风镐，由外向内进行。混凝土浇筑达到规定强度的70%时，或是浇筑七日后，便可以开始小应变无损探伤检测，并要求Ⅰ类桩的检测结果达到95%以上，才可以避免出现Ⅲ类桩。需要注意的是：①必须保证护筒坚实且不漏水；②妥善固定钢筋笼位置，以免施工时发生移动与脱落；③灌注水下混凝土时，应确保导管出料口埋于混凝土2m以上。

3 质量控制措施

3.1 对钻孔偏斜及缩孔等现象的处理

在施工过程中，如果发现抬头石或者其他障碍物体，应及时将其清理干净，如敲碎。如果是倾斜基岩，应做到定期检查与维修钻架机，确保设备零件处于完整与稳定状态，并保证钻孔垂直。同时要适当增加成孔速度，加强孔壁的泥土覆盖，预防缩孔。若发生缩孔现象，应及时使用反复扫孔法扩大孔径。

3.2 对地基承载力及底部沉渣过多问题的处理

在施工过程中，地基承受力不足的情况时有发生。所以在施工前，相关人员应深入分析现场环境，充分了解施工位置地层情况，选择最佳的位置开钻钻孔工作，以保证桩底土质和砂土层的密度合理，进而保证地基承载力的稳定。在处理底部沉渣过多问题时，首先应做到正确使用测绳和测锤；其次，做好钻孔一、二次清洗工作，避免孔内残留沉渣物，影响桩基灌注质量。

3.3 钢筋龙骨架制作及安装的质量控制

为了减少钢筋变形的情况，最大程度地保证其垂直度，应注意做好以下几点：①保证钻孔垂直；②在起吊点，应增设吊杆，使吊点受力面积增加。在增设的起箍筋上，应对称设置起吊点，并以此实现对起吊时钢筋笼垂直度的调整。与此同时，还应对钢筋笼连接及焊接质量进行逐节验收，几部补焊不合格的焊口或焊缝；③吊放钢筋笼时，不可与孔壁发生碰撞，若吊放受阻，应立刻停止，但避免加压强制下放，以免发生钢筋笼变形或坍孔等情况，影响钢筋笼垂直度。为避免钢筋笼在吊装、运输期间变形，应在钢筋笼每节端头与钢筋笼内环加强圈处增加焊防变形支撑，待起吊到孔口位置时，再割除支撑。