浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术

浅析桥梁钻孔灌注桩施工技术

摘要本文阐述了桥梁钻孔灌注桩的具体施工工艺、方法，及各工序之间紧密衔接，如何快速使保质保量完成。

关键词桥梁;钻孔灌注桩;技术

前言

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

1 工程概况

本工程以杭州市大江东产业集聚区基础设施工程六工段中桥为依据，桥梁中心桩号K6+595.395，右偏角90度，全长66.12m，桥梁全宽44m。全桥共1联：3*20m，上部结构设计为先简支后连续的预应力砼空心板，下部结构采用柱式墩，柱式台，墩台均采用钻孔灌注桩基础，钻孔灌注桩布置4排，每排8根桩，共计32根，其中桥台基桩直径为1.5m，桥墩基桩直径为1.2m。

沿线桥梁地基土下部为第四系上更新统上组冲湖积沉积的黏性土及海陆交替沉积的圆砾、砂层等粗颗粒，圆砾层深度达5m;中部为全新统上组冲海形成的粉性土层;浅部主要为一套全新统海积、冲海积地层，土层厚度、分布及性质均较稳定。

2 施工程序

桩基施工方案报监理工程师审批→平整施工场地→埋置护筒→桩位放样→钻孔、清孔→检查孔深、孔径、沉渣厚度→下钢筋笼、导管→灌注前沉渣厚度测定→灌注水下混凝土→进入下道工序

3 施工方法

3.1 施工准备

（1）施工前由测量人员进行放样，根据桥梁施工范围查勘是否有障碍影响桥梁施工，若有障碍物，需联系相关部门进行清理;

（2）进场后首先对施工场地统筹规划，合理布置机具设备、材料及附属设施等，保证场地利用紧凑高效;

（3）桩位放样后，采用挖机下挖覆盖层，将表层可能存在的块石和影响作

业安全的障碍物清除，保证桩基作业顺利实施。

3.2 泥浆池设置及泥浆制备

桩基作业采取循环钻机施工，需设置泥浆池存放泥浆，拟在施工场地内布置循环池和废浆池，分别设置2m×2m×1.5m制浆池、4m×4m×1.5m沉淀池及20m×20m×1.5m废浆池，为防止漏浆，池内侧和底部铺设土工布，废浆采用泥浆车进行泥浆外运至泥浆处理池。泥浆池采取砖砌围护，并设置三道防护栏杆，安全警示标识齐整。

3.3 钢板桩防护施工

为满足六工段中桥灌注桩基础及下部结构工程施工需要，考虑河流水情、地质条件及保护水环境，对1#、2#桥墩处设置钢板桩围堰挡水加固。

考虑1#及2#桥墩距离岸边较近，将钢板桩围堰打设成“∪型”，以方便从岸边作业（详见附图：钢板桩围堰平面布置图）。1#、2#桥墩分别钢板桩围堰，西侧围堰内径尺寸为49m*16m，东侧围堰尺寸为60m*15m。围堰采用单排钢板桩，桩长12m。桩顶高程+5.5m，底部高程-6.5m，围堰四周设置角支撑。

3.4 埋设护筒

为防止孔口塌落，保证孔内水位，需埋设钢护筒。护筒用5mm厚的钢板，长3.0m，直径φ120cm的桩，其与配套护筒直径1.5m;φ150cm的桩，其与配套护筒直径1.8m;为增加刚度防止变形，在护筒上、下和中部的外侧各焊一道竖向加劲肋，保证护筒坚固、耐用、不易变形和装卸方便。护筒接头采用焊接连接并打磨平整，保证不漏水。护筒入土深度为2.8m，护筒顶端高出平台面0.2m。其内径比桩的设计直径大30cm。循环钻机在埋设护筒时，应由人工进行辅助配合，护筒埋设根据挖机的料斗挤压作用做相应的调整，护筒就位后，保证护筒位置竖直、稳固、准确和不变位。

3.5 钻机就位

钻机安装及移位采取将钻机部件运至墩位处，使用35t汽车吊现场拼装就位;移位时使用依靠钻机自带滚轮移动;钻机就位时，测量检查其平面位置、转盘中心位置以及平整度;各项指标满足要求后将钻机限位固定，保证钻机在钻进过程中不产生位移;同时在钻进的过程中对底盘四角点不间断进行水准校核，如发现钻机底盘四角相对高差超出要求值时，进行及时的调整保证钻机顶部的中心、转盘中心、桩孔中心基本在同一铅垂线上

3.6 清孔施工

当钻孔达到预定深度时可将钻头提升30～50cm，采用泥浆泵泵入符合要求的优质泥浆把孔内含有钻渣的泥浆通过循环置换出来，直到清除孔底沉渣且使孔

壁泥质、泥浆含砂量小于2%为止，以上检测本工程配合一台泥浆比重计，一套含砂测定仪、泥浆黏度计。

根据六工段中桥基础地勘报告，桩孔因有较厚的松散易坍土层，清孔后不能立即终孔，而是在孔内下入钢筋笼，安装好灌浆导管后施行二次清孔作业，注入合格泥浆置换大比重含钻渣泥浆，用泵利用导管吸出。以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保证砼成柱质量。

拆钻后主要检查桩径（不小于设计值），垂直度（不大于1%）及沉淀厚度，垂直度及孔径用探笼检测，探笼用钢筋加工制成，外径比设计桩径小2cm，长度为桩径的4～6倍;孔底沉淀厚度用测绳吊锤測量比较，清孔后的孔深与砼灌注前孔深之差即为沉淀厚度，根据设计要求，清孔后摩擦桩桩底沉淀层厚度不得超过20cm。

3.7 钢筋笼制作及吊放

钢筋笼在钢筋加工场内统一制作，加工完后用拖板车运至现场，用35吨吊车吊装入孔。第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点到上三分之一点之间。起吊时，先将两吊点同时抬离地面1m左右，然后第一吊点保持不动，将第二吊点缓缓升高，直至钢筋笼竖直。吊放钢筋笼入孔时应对准孔口，保持竖直，轻放、慢放入孔，不宜左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。

钢筋骨架放到最后一节加强箍筋位置时，在加强筋下面平行穿2根钢管，将钢筋骨架临时支撑在孔口钢管上，然后将吊点全部转到吊环上，然后下放骨架至设计标高。骨架最上端的定位，由测定的护筒顶标高、钢筋搭接长度来计算吊环筋长度。吊环筋采用Ф25钢筋，顶端完成内径20cm左右的圆环，圆环与直筋采用双面搭接焊连接，焊缝长度大于5cm。吊环筋设置两根，对称与钢筋笼主筋采用双面搭接焊连接，焊缝长度大于5cm。钢筋笼中心与桩的设计中心位置对正，复核无误后再每根吊环内插入由足够强度的钢管，钢管用枕木搭设平台，将钢管固定在枕木上。撤下吊绳，在钢筋笼顶端焊接2根Ф25钢筋，一端与钢筋笼焊接，一端焊与钻机机座上，以抵住钢筋笼上浮，同时控制钢筋笼底标高。

3.8 灌注混凝土

（1）下导管。导管直径25cm，标准节每节长2.7m，导管事先拼装，并经过密封、压力试验后，方可使用，导管上依次标有刻度，便于计算导管在砼内的埋深。导管埋深以钻机平台为基准，导管深度与砼深度之差即为导管在砼内埋深。导管安装前先进行水密承压试验，灌注前导管下口距孔底约30cm左右。

（2）砼浇筑施工。①砼灌注前再次测量孔底沉淀厚度，如超出允许厚度（20cm），再进行二次清孔，直到符合要求为止。二次清孔用高压水枪进入孔底冲击孔底沉淀层，用符合要求的泥浆置换出沉淀物。②灌注前砼储料斗容量5m3以上，备足砼的首灌量，以保证首批砼注入后，导管在砼内至少有1m的埋置深度，任何情况下导管提升后的埋深不少于最小埋深度（2m）。③灌注过程中，必