灌注桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术

摘要：随着城市化的快速发展，我国的桥梁工程也越来越多，在市政桥梁工程中, 钻孔灌注桩施工技术以成为当前桥梁施工重要的应用技术。钻孔灌注桩是一种直接在现场桩位上就地成孔，然后在孔内浇筑混凝土或安放钢筋笼再浇筑混凝土而成的桩。由于其自身的特点，我国大多数城市普遍应用钻孔灌注桩施工。本文针对钻孔灌注桩的施工进行讨论。
关键词：钻孔灌注桩；施工技术；问题
引言
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，也是桥梁工程中一个关键的分项工程，其施工的质量直接关系到工程的安危。由于钻孔灌注桩是在地下而且在水中成孔、灌注水泥混凝土、加之成孔方法各异、地质条件的各种变化、水泥混凝土浇注时间的长短、施工技术人员水平及经验的高低等因素，钻孔灌注桩极易出现各种缺陷，因此要提高桥梁钻孔灌注桩基础施工技术的质量。

一、钻孔前的施工准备工作

1、施工准备工作

施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。施工工具准备包括：选择钻机、钻具、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况和各种钻孔机的应用条件来选择。

2、钻孔机的安装与定位

要求安装钻孔机的地基稳固，平整，对于地层较软或不平稳的地基要进一步处理，并垫上钢板或枕木加固，以免造成施工中钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响。为防止桩位不准，应定好中心位置和正确的安装钻孔机，对有钻塔的钻孔机，先利用钻机的动力与附近的地笼配合，将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头或固定钻杆的卡孔与护筒中心在一垂直线上，以保证钻机的垂直度。

3、埋设护筒

钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒，用以保证成孔位置和孔内泥浆的高度。护筒内径应大于钻头直径，大出的尺寸既能保证钻机钻进的工作面又要确保成孔的准确位置。护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，在旱地或筑岛时还应高出施工地面0.5m，用以保证孔内的水压力防止钻孔过程中塌孔。钻孔内若能保持壁地下水位高的水头，增加孔内静水压力，能为孔壁、防止坍孔。护筒除起到这个作用外，同时好有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和钻头导向作用等。
如果是砂性土或者是流塑淤泥质粘土，在钻进的过程中需要根据护筒的埋深以及具体厚度等，适当地增加护筒的长度，如果洞高相对较大，并且地下空洞没有进行填充，则需要通过采取套筒跟进的施工方式才能有效地避免塌孔问题。

二、钻孔灌注桩施工过程

在使用冲击法进行钻孔的过程中，一定要避免由于冲击振动造成邻孔孔壁发生坍塌现象，还要注意防止对邻孔已经完成灌注的混凝土凝固造成不良影响。所以应该在邻孔灌注全部完毕并且抗压强度超过2.3MPa之后才可以进行下一个孔的开钻操作。为了加快钻孔施工速度，可以利用多机同时进行多孔的开钻，但是要求钻孔保持连续，不能出现中断现象。在使用回旋钻进行钻孔的过程中，要尽可能地降低所受压力，保持较慢的钻进速度，降低孔底承受的压力，避免发生塌孔现象，有效地保护孔底土层具有的地质环境。在实际施工操作

源于：论文格式模板www.udooo.com

中，工作人员不能一味赶进度而加快钻进速度。在对软土地段进行钻孔时，需要先对地基进行适当的加固，让钻孔设备保持较好的稳定性，确保钻孔孔位具有较高的准确性；在对粉性土地段进行钻孔时，应该控制好钻孔的速度，提高泥浆具有的相对密度，并将粘度保持在23-25Pa·s之间；在对粘土地段进行钻孔时，应该保持中等的钻孔速度，减小泥浆的相对密度；如果是直径为2.2m的桩基，则需要采用低速进行钻进操作，并且控制钻头的转速，如果钻孔桩径过大，很容易引起塌孔现象，这就要求对泥浆和泥块的排出情况进行实时的关注，找出容易出现塌孔的位置，适当调整泥浆具有的相对密度，提前向孔内投入一定量的羧纤维素，有效地提高泥浆具有的粘度，并快速形成孔壁薄膜，降低失水率，避免发生塌孔现象。

三、加强成桩阶段的施工质量控制

1、注意钢筋笼的制作

制作钢筋笼的首要建材是钢材，为保证钢筋笼的制作质量，在制作钢筋笼之前，必须做好三项检查。①检查新进钢材的数量、直径、长度等规格要求和质保资料。②检查钢筋笼吊环能否承载钢筋吊放和绳索的流畅程度，在吊放过程中必要地缩放吊环的长度，确保钢筋能准确埋入应达到的标高。垂直吊放不流畅时，应停止吊放及时寻找原因，力求流畅的垂直吊放以免钢筋笼碰撞孔壁，造成造成坍孔、钢筋笼变形等问题；发现成孔偏斜则需要重新钻孔校正偏斜，再进行钢筋笼吊放。③检查钢筋笼每一节连接焊缝，补焊不规范的焊缝、焊口。

2、钢筋笼的安装

在混凝土灌筑之前，应该将桩的钢筋骨架整体放置到孔内。如果在完成上道工序之后没有及时地将钢筋骨架放入到孔内，需要先对钻孔的完整性以及其他情况进行重新检查。此外，钢筋骨架一定要具有內撑架，避免在运输和放置的过程中出现变形现象，在顶面还需要采取一定的措施进行固定，避免在混凝土灌注操作时出现上升的现象。在钢筋骨架上面还需要放置垫块，并且沿桩长的间隔距离应该控制在2m以内，底面高程的偏差应该控制在50mm以内。

3、注意清孔工作

由于岩粒、砂粒等大量沉积桩孔底部形成沉渣，影响灌注工程的质量，因而，清孔是建造灌注桩之前的一项主要工作。利用泥浆的黏结力、浮力和循环流动力把桩内的沉渣清理干净，叫清孔。出于这个目的，泥浆的制备要严格遵循黏度在17-20Pa•s之间、含砂率小于6%、胶体率大于90%等规范指标，根据工艺、施工机械及穿越土层拌制，采用膨润土或高塑性黏土泥浆制备。

4、混凝土的制备及再次清孔

成桩的主体最重要的是混凝土，主要由水泥、中粗砂、石料与水搅拌混合，其中各种材料按照特定的含量比会形成良好配合比，减少混凝土离析程度。在每次搅拌混凝土的过程中需要反复核对配合比、准确校验计量、填写原始记录以及制作试件，做好严格计量、测试管理这两环节。混凝土搅拌时间的长短对混凝土的强度造成直接影响，在混凝土灌注到成桩的全过程滋生夹泥、堵管、断桩等问题。避免混凝土灌注过程的问题，应随时了解导管的直径和埋入深浅、混凝土面的高低，气温高低，成孔深浅，并记录备案水下混凝土灌注过程中这些变量的数据。

四、水下混凝土灌注技术

1、砼的性能

①砼原料（水泥、砂石等）进场的质保书（出厂合格证、复试报告）要严格检查，严禁使用不符质保书和不合格的材料。②砼初凝时间，一般情况下，浅孔小桩径灌注要求3-5h，深桩灌注约为5-7h，必要时添加缓凝剂使时间大于8h。③砼搅拌方法和3次加水含量。首先将各种砼原料按合理的配合比倒人料斗，在搅拌中机加入30%的水开机搅拌，然后加入60%的水与料斗中的砼原料混合搅拌 ，再加入水10%，最后一次加水到出料在60～90S之间，经过一系列繁杂的加水及搅拌的过程才能形成砼的良好的流动性和保水性。

2、砼灌注操作技术

①首批砼灌注：对于较大的孔径，初次灌注时，通常需要较多的砼量，但砼量越大，所需的搅拌时间越久，越容易发生离析现象，在浇筑首批砼时，由于多种原因（包括和易性不高、阻力大等），极易使混凝土浇筑受阻，致使漏斗中存有少量的砼，对此适当提高机械设备所需的起重能力，以此达到短时间内向漏斗加砼的目的，同时需注意适当拉动导管，方便砼的在孔内下滑。②后续砼灌注：后续砼灌注中，经常出现灌注时砼下滑不顺利的现象，其原因与空气阻力有关，即受到空气阻力，使得砼不容易下滑出现断续。这个时候适当的摇动导管，把导管放到合适的位置，同时需观察注出来的泥浆是否有倒流，若没有看到倒流的情况，可以继续砼的灌注。③后期砼灌注：在后期砼灌注时，由于在砼灌注时孔内上部分的砼挤压下部分的砼，导致上部分的砼和下部分的砼密度不同。这是注孔内的压力而造成的，这时应该让漏斗摆动起来，原因是改变孔内的压力，使得上下的砼密度一样。④砼灌注速度：因为砼在一定的时间内会凝固，所有在砼灌注要把握好时间，在适当的时候灌注的速度要加快，这时候时间能决定砼灌注的质量。因此要求施工前就得做好各项工作的安排，严谨的把握好时间的安排。