浅谈桥梁桩基钻孔及混凝土施工技术

张忠华

摘 要:本文论述了桥梁桩基钻孔及混凝土灌注施工技术,分析了其中涉及到的具体施工技术，并对提出了相关施工方法。

关键词: 桥梁桩基钻孔施工混凝土灌注施工

0引言

随着社会的不断进步，我国公路桥梁也在迅速发展。然而，桥梁桩基础是公路桥梁的重要部位,其质量的好坏直接影响到整座桥梁的工程质量。 桩基施工的隐蔽性造成了其在施工过程中存在较多不可预见因素。因此，这些问题不及时解决,将直接影响到桩基的工程质量,给工程造成损失。所以，全文是根据笔者多年来工作实践经验对公路桥梁桩基施工的一个探讨,希望能给予相关专业人士参考和借鉴。

1 工程概况

某公路桥梁桥长为687.4m的21跨预应力简支T梁特大桥,桥梁全宽24.5m,由上下两座独立的桥梁组成,上部结构为24×30m预应力混凝土简支T梁,下部结构为桩柱式桥墩,桩基为D=2.0m钻孔灌注桩,共86棵,桩长38.6m。地质情况为：地下水埋深在6.8m～7.5m,土质情况为耕土、 粉砂-细沙、 亚粘土、卵石-圆砾、 亚粘土、 卵石-圆砾、 亚粘土、卵石-圆砾、 页岩、 粘土岩层等。 地质条件十分复杂,施工难度大。

2桩位测量

在平整好的场地上测定桩位,用方木桩准确标识各桩位的中心及标高,同时埋设护桩。 护桩埋设方法:在桩中心向外大于桩径50cm均匀分布三个并量出距离,护桩顶要与地面相平,并用砂浆固定牢固,做出明显标记。 深水桩基的定位由钢护筒定位架固定。

3准备阶段施工要点

3.1 场地准备

施工场地或工作平台的高度应高出施工期可能出现的高水位0.5—1.0 m 。施工场地先进行平整，清除杂物，理顺排、供水渠道，场地为旱地时，换除软土，夯实。力保钻机就位在坚实的地基上，清除机座可能产生的不均匀沉陷。场地为陡坡时，可用枕木垛或木架搭设坚固稳定的工作平台。场地为浅水时，且流速不大，可采取截流或改河方案，改水中钻孔为旱地钻孔方案。场地为深水或淤泥层较厚时，可搭设工作平台，工作平台必须要有足够的刚度，保持稳定，并考虑洪水季节能使钻机顺利进入和撤出场地。

3.2 埋设护筒

护筒采用钢护筒,水上主墩钢护筒用12mm厚钢板卷制,在顶部和底部用12mm钢板加固,直径2.5的钢护筒用14mm厚钢板卷制,其余则用10mm厚钢板卷制。 护筒内径大于钻头直径20cm～40cm,护筒高视土质而定,最小不小于2m。 安置时,护筒顶高出地面30cm以上,高出最高施工水位或地下水位1.5m～2.0m。 旱墩护筒周围50cm范围内黏土夯实,深度至护筒底,并用稳定护筒内水头的措施。 护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm,并应注意两节护筒的连接质量,护筒埋深为2m～4m,水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1.0m～1.5m。

3.3 钻孔泥浆

在开钻前,应选择和备足良好的造浆黏土或膨润土,科学选料配制,泥浆比重1.1～1.2,泥浆粘度一般地层为16Pa·s～22Pa·s。含砂率必须小于2%。 钻孔时泥浆需要不断的循环和净化,故在施工前应对泥浆的循环和净化做适当布置,设置好制浆池、储浆池、 沉淀池,并用循环槽连接。 废弃泥浆根据现场情况在桥旁设置一储浆池,作为废弃泥浆的倾倒场地。

3.4 安设钻架

钻架是钻孔的工作架。钻架应能承受钻具和其它辅助设备的重量，同时要稳定性好，具有一定的刚度，在钻进中或其它操作时，不产生移动和摇晃。除有些配有专用钻架的机具外，其它都需配置钻架。钻架应对准桩孔中心。

3.5挖孔桩

平整场地，清除坡面危石浮土，坡面有裂缝或坍塌迹象者应加设必要的保护，铲除松软的土层并夯实。砌筑孔口围护，高出地在25 —30 cm 孔口四周挖排水沟，做好排水系统；及时排除地表水。安装出碴提升设备，布置好出渣道，合理堆放材料和机具，使其不增加孔壁压力，不影响施工。

4钢筋制作和水下混凝土灌注施工要点

4.1 钢筋笼制作和吊装就位

钢筋笼视其长度采用整体预制或分节预制,钢筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性,以便运送、 吊装和灌注混凝土时不致松散、 变形。 制作时每隔2m增设加固钢筋一道,在骨架上端根据实际需要合理设置吊环。

在骨架主筋外侧,将定位钢筋焊接在骨架主筋上,数量每1.0m～1.5m一个,不少于4个,以控制保护层。

4.2 导管的设立

用装有垫圈的法兰盘连接管节,导管应进行水密、 承压和接头抗拉试验。导管连接牢固,接头封闭严密,上下成直线吊装,位于井孔中央,并在混凝土灌注前进行升降试验,防止导管卡住。

4.3 二次清孔

导管安装完毕后,再次检测孔底沉渣,如沉渣厚度超过设计图纸规定要求,可通过导管进行二次清孔。

4.4 灌注水下混凝土

灌注过程中导管进水的处理措施：(1)首批混凝土灌注后导管进水时，应将已灌注的混凝土及时吸出，再改正操作方法，重新进行灌注。(2)在混凝土面处于井孔水面以下不很深的情况，导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并外加一定压力重新插入导管，恢复灌注 。(3)灌注不久发生导管堵塞，采用长杆冲捣或用振动导管处理无效时，应及时将导管拔出，吸出已灌注的混凝土，抽出钢筋骨架，然后重新清孔，吊放钢筋骨架和灌注混凝土。

5灌注桩施工

5.1 钻孔、制浆：

钻孔时采用泥浆护壁，开始钻孔时，稍提钻杆，在护筒内造浆，并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后方开始钻进。适当控制进尺，在护筒底部，低档慢速钻进，使底脚处有较坚固的泥皮护壁。钻至护筒以下 1m后，按土质情况决定钻进速度。

5.2清孔：

采用换浆法清孔，首先用大比重的泥浆将孔内沉渣浮出，再往孔内注入稀浆稀释泥浆，并把从钻孔内流入泥浆池中的泥浆泵出，直到各项指标符合验收标准。经监理验收签认后，进行下道工序施工。

5.3钢筋制作与安装：

(1)根据钢筋笼的设计结构和技术要求， 采取加强筋成型的方法制作。 因桩基较长， 钢筋笼采用分节加工及吊装， 井口焊接接长的方法。加工之前对钢筋进行调直并进行除锈，除泥等工作，以确保钢筋与混凝土之间的握裹力。

(2)钢筋的加工, 根据钢筋笼的整体长度和施工要求，确定分节加工钢筋笼，对于主筋采取电弧焊搭接接长，搭接后轴线重合，搭接长度单面焊不小于 10D（D 为钢筋直径） ，钢筋笼同一截面内钢筋搭接接头数量不超过钢筋总量的 50%.主筋连接所用焊条采用 500 以上的规格。

对于焊接接头，现场抽样，从焊好的钢筋中截取焊接接头进行试验，以检验焊接质量，每 100个接头取样试验一组。

(4)钢筋笼成型,在加强箍外按主筋数量画好均分位置， 扶正点焊，焊接时避免烧伤主筋，笼子骨架焊好后，再按设计要求布绕箍筋，箍筋与主筋按梅花形点焊固定。

5.4水下混凝土的生产及灌注

(1)混凝土的配置

①混凝土的标号需由试验室根据现场材料等情况出具经监理审批的实际施工配合比，然后按要求计量搅拌。 ②材料的选择各种材料都应经总监办及驻地办考察认可后方可采用。按有关规定选用。

拌制及运输机械的选择由拌和站统一拌和，采用砼运输车运输到施工现场。

灌注开始后，砼紧凑、连续的进行灌注，直至整根桩灌注完毕。灌注时，将孔口盖住，防止砼拌和物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔中，影响测深的准确性。灌注过程中，注意观察管内砼下降和孔内水位上升情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。

(4)在灌注过程中，当导管内混凝土不满，含有空气时，后续的混凝土徐徐灌入，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水.

6桩的质量检验

目的在于了解桩的承载力和桩本身混凝土质量是否符合要求，请有资质的检测单位对桩基进行无破损检测。测其有无断桩、混凝土有无离析情况、桩基直径有无紧缩现象。检测合格后方能进行下一道工序的施工。

7结束语

桩基施工质量关系到整个桥梁结构的工程质量,桩基施工过程中,遇到预想不到的难题也是不可避免的,这就需要工程师根据具体情况,及时采取有效的处理措施。对施工中出现问题的分析与处理是否恰当正确,往往影响整个桥梁工程的安全使用、工程造价及工期。 只有在施工过程中，通过精心组织、合理安排、规范管理，严格认真执行相关技术规范及标准，并及时解决施工过程中所遇到的问题，严格进行各环节的质量控制，才能保证工程的质量。

参考文献

[1] 邵峰.公路桥梁桩基施工常见事故及其处理方法[J].科技资讯,2009(10).

[2] 梁卫国.桥梁桩基施工过程控制与处置措施[J].科技创新导报,2009(5).