谈桥梁钻孔灌注桩施工技术的应用

　　摘　要：在我国桥梁工程中应用极为广泛，但是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、混凝土灌注时间的长短、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，所以有必要对钻孔灌注桩施工工艺进行深入的研究并提出施工过程中的质量控制措施。

　　关键词：桥梁　钻孔灌注桩　施工　质量

　　钻孔灌注桩是采用不同的钻孔方法，在地层中按照要求形成一定形状的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架吊入井孔中，灌注混凝土 ( 或水下混凝土 ) 成为桩基础的一种工艺，具有施工速度快、占地少、相邻干扰小等优点，是大中型桥梁基础的首选形式。但其施工质量受工程地质条件、水下混凝土灌注工艺、现场管理等因素的影响，桩质量离散性大，缺陷事故时有发生，工期及造价也因此较难控制。为保证工程的质量，必须加强灌注桩施工现场质量控制，严格成桩后的质量检测。

　　1　工程概况

　　某桥梁全长 4417m。本桥桥位河势复杂，桥型组成多，桥梁结构复杂，跨径大而且基岩埋置深。此地区的地质情况为多韵律河湖相沉积，上部为粘性土或砂性土，中下部为砂砾、卵石及角砾土等，总厚度厚。下伏基岩为上第三系杂色泥岩、砂岩，埋藏深。

　　2　钻孔灌注桩施工技术分析

　　钻孔灌注桩施工过程主要可分为成孔阶段、清孔阶段、水下混凝土灌注阶段等三大阶段。钻孔灌注桩是一项工序多、技术要求高、工作量较大、并需要在一个短时间内连续完成的地下 ( 或水下 ) 隐蔽工程。要保质、保量、按期完成施工工程，必须认真做好施工的各项准备工作。

　　2.1 成孔阶段的质量控制

　　在钻孔桩施工中，没有一种万能的钻进方法可适应不同工程地质，而必须根据不同工程地质状况和桩基直径、长度分别选用正循环、反循环、潜水、冲击、冲抓、人工掘进等方法来解决，有些地层则需多种方法配合才行。

　　1)钻孔灌注桩施工平台

　　设计一个合理的施工平台要综合考虑地质状况、水文情况，以及系梁、墩柱、承台施工等因素。平台采用钢管桩施工平台，并用桁架桥将各个独立的施工平台连成整体以增加其稳定性。本工程采用贝雷架做纵梁，型钢做横梁，横梁上铺设槽钢形成桁架桥。每个平台采用 24 根 Φ42.6cm 钢管作为平台的主体承重系。平台钢管桩要求有足够的强度、刚度和稳定性，以承受竖向荷载及振动力，平台钢管桩之间设置多道横向联结以保证平台的稳定性和抗扭能力。

　　2)钢护筒。该桥桩施工使用焊接整体式钢护筒，护筒内径比桩径大 20cm，均采用厚度为 5mm 的 A3 钢板卷制而成，为加强钢护筒的整体刚度，防止变形，在护筒的接缝处焊一道加颈肋。先在施工图纸上确切地定出护筒位置，然后用全站仪在平台上精确测定护筒位置，用 10cm×5cm 槽钢做成的方框固定护筒的位置。然后利用吊车将预先焊接好的 5 节共 7.5m 护筒吊到桩孔处，把它们沉放到工作平台上约 1m 处固定，然后用吊机将上一节护筒吊来叠放在下节护筒之上用焊接连接。边下沉，边叠放连接，一直使护筒底下沉到河床表面。当护筒下沉至河床表面时，采用锤击并辅以筒内除土的方法使护筒下沉至设计标高。下沉时，如发现倾斜要及时纠正。护筒下沉完毕，用全站仪测量其中心位置是否正确，护筒是否竖直。护筒平面位置偏差一般不得大于 5cm，护筒倾斜度的偏差不大于 1%。

　　3)钻头类型选择。根据地质情况，选择了两种钻头与钻机匹配，一种是单环四翼刮刀钻头，在钻进时用于在土、砂、圆砾等地层中钻进 ; 另一种钻头是滚刀钻头，在钻进时用于在岩层中钻进。钻杆为气举与泵吸反循环两用钻杆，气举反循环施工时，钻具均设有两个空气混合室。

　　4)垂直度控制。开孔时可用水平尺校正钻机平整度，并在钻进过程中时常检测，确保钻机水平。钻进时主动钻杆应始终与滑车保持在一条垂直线上，所用钻杆不得弯曲，发现弯曲现象及时更换。用 300t 全地面汽车起重机吊装沉放，用全站仪沿相互垂直的两个方向观测，确保沉放的垂直度符合要求。施沉时采用 300t 汽车吊配合 DZJ一 150 加强型双联动振动锤施沉。

　　5)孔深的控制。准确丈量钻具长度，准确测量孔位或桩基标高，严格按钻具长度进行孔深控制。因为用测绳等设备进行孔深控制，由于沉渣的影响或参照物的变化，孔深可能会有误差。

　　2.2 清孔阶段的质量控制设计要求清水下钢筋笼。钻孔达到设计深度后，经终孔检查，即进行清孔。清孔应分两次进行，第一次清孔在成孔完成后立即进行，具体方法是：将冲击锤提起放在施工平台上，下放清孔导管，用空压机压风抽浆清孔，为了保持孔内有足够的水头压力，避免坍孔，应及时向孔内注入清水。第二次清孔是在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行，利用导管和空压机进行二次清孔。清孔结束后应测定孔底沉渣厚度，以保证其不大于 50mm 为宜。

　　2.3 钢筋笼施工

　　钢筋笼加工采用长线法施工，利用胎座辅助制作。主筋接头采用墩粗直螺纹连接器连接形式，每根主筋直接采用墩粗直螺纹连接器连接。钢筋笼是在制作场内分节制作，采用加劲筋成型法。为方便螺旋筋的绑扎，把加劲筋设在主筋内侧，整个制作工作位于支架上，制作时按尺寸制作加劲筋圈，标出主筋位置。焊接时，作好标记，扶正加劲筋，并校正加劲筋与主筋的垂直度，然后点焊，在一根主筋焊好全部加劲筋后转动骨架，将其余主筋逐根焊好，然后套入螺旋筋，按设计要求绑扎在主筋上，点焊牢固。每孔最底一节钢筋骨架先安装固定好声测管，其余各节的声测管在钢筋笼对接焊好后，再接好安装固定。为了避免钢筋笼的变形，将原设计图纸中钢筋及角钢支撑变更为槽钢支撑。钢筋笼吊点设置四个，沿钢筋笼四周均匀布置，采用钢板与四排主筋满焊。

　　2.4 混凝土深孔灌注桩所用的混凝土，应具有很好的和易性和稳定性，应严格控制施工配合比及其拌制输送过程，使之适应施工要求并具备很强的保障能力。其中，配合比控制是桩基混凝土强度得以保证的基础。通过工地试验室现场配制、试验，通过建设单位和监理部门的监督检查和共同研究指导，结合实际情况，选择了合理的配合比进行施工控制。控制混凝土浇筑时间，要保证规范规定的导管埋深，跟踪推算判断成孔形态，以尽快的速度完成灌孔工作。首批灌入时，要依据设计和规范推求混凝土漏斗最小容积，最后几盘混凝土灌注时，应使混凝土漏斗具有一定的最小高度 ( 采用的控制高度为 4 ～ 6m)。成桩桩顶标高宜高出设计桩顶标高 1.0m( 以常规检测手段测量孔内混凝土顶面标高 )。

　　3　结语

　　实践证实：在采用钻孔灌注桩基础是可以实现的，并对即将建设的其他大跨度桥梁基础的设计和施工具有重要的指导意义，以后的大桥建设可以大力推广。

　　参考文献：

　　[1] 桂业昆 . 邱式中 . 桥梁施工专项技术手册 [M]. 北京 : 人民交通出版社 ,2005.

　　[2] 刘雪峰，岩溶地区桥梁桩基设计与施工 [J]，山西建筑 2006.