桥梁基础、墩台施工方法

3.3.2桥梁基础施工方法及工艺

3.3.2.1钻孔灌注桩施工

本工程桩基采用Φ1.0m、Φ1.25m钻孔桩为主，部分大跨桥墩采用Φ1.5m钻孔桩。

根据桩基分布、现场地质条件、设计桩径、桩长等情况进行钻机选型，本工程拟采用旋挖钻、回转钻、冲击钻成孔。原则上土质、砂质和软岩地段钻孔施工，采用旋挖钻机或正反循环旋转钻机成孔；对于穿越漂石或卵石含量大的土层，选用冲击式钻机成孔。

本标段大部分墩台位于旱地上，按常规方法施工。位于小河、鱼塘等浅水段的基础采用草袋围堰筑岛构筑钻孔平台。

施工前核对墩台里程、高程、地面高程、地质状况、查明墩台位置及周围地下管线，无误后再进行施工。

钻孔灌注桩施工工艺流程见图3.3.2-1。

图3.3.2-1 钻孔桩施工工艺框图

3.3.2.1.1旋挖钻机成孔

旋挖钻机采用回转斗取土成桩。具有成孔质量好、速度快、无噪音、无污染等优势。泥浆采用人工搅桨泥浆护壁，在钻进过程中不可进尺太快，保证充足的护壁时间。在钻进过程中，一定要保持泥浆面不得低于护筒顶40cm。在提钻时，须及时向孔内补浆，以保证泥浆高度。钻进过程，回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护壁泥浆中，破坏泥浆的配比；每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故；同时应适当控制回转斗的提升速度。提升速度过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。

3.3.2.1.2正、反循环旋转成孔

正、反循环旋转钻机用于一般粘土、砂土、砂砾土等土层，在砂砾或风化岩层中亦可应用机械旋转钻孔。但砾石粒径超过钻杆内径时不宜采用反循环钻孔，旋转钻机钻孔时主要控制钻压和转速，钻头在钻压和回转扭矩作用下切削和破碎岩土而获得进尺。为此钻进时需有一定的钻压，钻压太小，钻进速度慢；钻压太大，钻具磨耗严重。因此应根据桩位地质情况，钻杆直径、桩径、钻头形式、钻头刀具数目、钻具强度等因素综合考虑，合理确定钻压。

钻杆转速要考虑满足碎岩土的扭矩需要，又要考虑钻具的磨耗及孔壁稳定等情况。钻具强度一定时，钻头直径越大，转速应越慢。

开钻时，先使钻头降至距孔口5cm左右启动泥浆泵，待泥浆循环几分钟后，再启动钻机慢度回转，同时慢慢降下钻头，孔口位置先慢转，孔口稳定后逐渐增加转速正常钻进。钻后，转速的控制对成孔及后期水下混凝土浇筑有其重要的影响，进尺速度过快，孔壁难以形成一定厚度的泥浆护壁层，易形成塌孔等事故的发生；进尺速度过慢，可能形成扩孔，影响整个分项工程施工速度，亦不可取。因此在钻孔过程中，针对地质具体情况来确定钻进速度，以确保成孔质量。

3.3.2.1.3冲击钻机成孔

当桩位地层中有硬岩、孤石、大粒径的卵石层时采用冲击钻。开孔时先在孔中灌入泥浆或直接注水，投入粘土，用冲击锥以小冲程反复冲击造浆。开孔及整个钻进过程中始终保持孔内水位高出地下水为1.5-2.0m，并防止溢出，掏碴后及时补水。护筒底脚以下2-4m范围内一般比较松散，采用浓泥浆（或按1:1投入粘土和小片石）、小冲程、高频率反复冲砸，以促使护筒底口形成“硬壳”。避免护筒底口漏浆。冲击钻孔时，若遇到倾斜岩面，则回填粘土、小块片石并用小冲程冲砸，冲砸过程中一面挤石造壁，一面切削倾斜岩面，直至全断面进入岩石后正常钻进。

3.3.2.1.4检孔及清孔

桩深达到设计要求后，还必须检验桩径、垂直度、泥浆厚度等指标，并做好记录，合格后进行清孔换浆。桩径、垂直度采用检孔器检查，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度等于孔径的4-6倍。如发生弯孔、斜孔、缩孔等情况较严重时，应重新钻孔。清孔的目的是降低孔内泥浆比重，减少沉碴厚度。保证混凝土灌注质量，沉碴厚度必须控制在规范或设计要求范围内。清至泥浆比重为1.05左右，测量沉碴厚度，合格后开始下钢筋笼。

3.3.2.1.5钢筋笼制作安装

按照设计图纸及施工规范要求进行钢筋笼的制作，并在钢筋笼四周对称焊接耳朵或按设计要求设置圆形混凝土垫块，保证钢筋笼的定位并有足够的保护层，并在顶节钢筋笼上焊接至少4根加长钢筋，以固定钢筋笼。钢筋笼的绑扎及焊接工艺，施工中严格按设计要求和施工规范执行。

钢筋笼制作完成后，运到现场，利用钻架及时吊放钢筋笼也可移开钻机用吊车放钢筋笼。

为保证成孔质量，必须缩短下笼时间，尽可能增大钢筋笼的长度，较长钢筋笼分节制作，每节长15m左右, 钢筋笼接头采用直螺纹套筒连接,以减少下笼时间。为了防止钢筋笼放置偏心，以及保证混凝土保护层的厚度，每隔2m设一组定位钢筋或绑扎圆形垫块。

钢筋笼吊放时按挂牌编号逐节起吊骨架就位。先两点水平起吊，待骨架立直后由上吊点吊入孔内。

3.3.2.1.6水下混凝土灌注

混凝土灌注采用下导管水下灌注，导管采用无缝钢管，底部距孔底30～50cm，导管要有足够的刚度和强度，导管使用前和使用一个时期后应做压水试验，并试验隔水栓能否顺利通过。水密试验时的水压不小于孔内水深的1.3 倍压力；压水试验根据施工中可能出现的最大压力确定。导管自下而上作标尺和编号，灌注前还要进行升降试验。

混凝土灌注要及时进行，若时间过长须再测沉渣，沉渣厚度超过设计要求需重新清孔。

混凝土必须具有良好的和易性，配合比应通过试验确定。为防止水下混凝土在灌注过程时间较长，混凝土凝固而导致重大事故的发生，混凝土中可掺入高效缓凝减水剂以延缓凝结时间，改善混凝土的和易性及节约水泥。混凝土集中搅拌，泵送浇筑。

首批混凝土灌注前精确计算首盘混凝土方量，制作足够容积的封底用漏斗，确保封底顺利，确认封底成功后，进行正常浇注。灌注过程严格依照规范进行，随时进行混凝土质量、导管埋置深度等各项检测以保证整个灌注过程的顺利。

浇注开始时，要连续有节奏地进行，当导管内混凝土不满时，徐徐地浇注，防止在导管内造成高压气囊，压漏导管。导管底端要始终埋入混凝土面以下2～6m，严禁把导管提出混凝土面。

混凝土浇筑过程中注意观察钢筋笼是否上浮，否则采取加固措施。

在浇注将近结束时，导管内混凝土柱高度相对减少，导管内混凝土压力降低，而导管外井孔的泥浆稠度增加、比重增大。若出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，减少泥浆比重，使浇注工作顺利进行。

灌注结束后，用测绳准确测出桩顶的混凝土面标高，并按规范要求考虑超灌余量。

3.3.2.2承台施工

承台施工工艺流程见图3.3.2-2。

图3.3.2-2 承台施工工艺框图