桥梁基桩施工论文 桥梁施工技术论文

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浅谈桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工

【摘要】本文阐述了钻孔灌注桩的施工工艺，针对施工工艺中的关键环节，提炼了施工要点或注意事项，并相应地提出了质量控制措施，希望为相关施工人员提供一点参考。

【关键词】桥梁；深水桩基础；钻孔灌注桩

前言

随着交通需求的增长，桥梁跨度的增大以及基础入水深度的增加，尤其是近年来海湾、海峡、跨江大桥不断建设，深水基础的形式不断创新，由最初的沉箱、沉井基础，发展到管柱基础、各种组合基础，再到各类桩基础、钟形基础、双承台管柱基础、多柱基础、地下连续墙基础等形式，以适应纷繁复杂的建设条件。国外许多国家在桥梁建设中很多采用直径2~4 m的大直径钻孔灌注桩，而且往往采用扩孔方法，直径可达3~4 m，这标志着桥梁基础工程技术已取得了很大的发展。我国桩基础应用在世界居于首位，探索先进的深水基础施工技术更具有重要意义。本文以长湘高速湘江特大桥为例，探讨了桥梁深水桩基础钻孔灌注桩施工技术。

1 冲击钻孔主要工序及要点

1.1 为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注砼的凝固，应注意：避免相邻两孔同时开孔；待邻孔砼灌注完毕，一般经24 h后，

强度达到2.5 MPa方可开孔。

1.2 开孔前应在护筒内投入粘土，投入方量与粘土质量有关，一般按护筒内水体积的1.1倍投入。用钻头高频率低冲程造浆。

1.3 钻孔操作时要求操作人员注意察看钢丝绳回弹及回转情况，耳听冲击声音，借以判断孔底情况。要掌握“勤松绳、少松绳、勤抽查”的原则。停机时应将钻头提起，防止沉碴埋钻。墩位处应常备打捞钩，一旦掉钻或卡钻，必须及时处理。

1.4 在不同的地层，采取不同的冲程，在同一地层，为防止出现“十字槽”。应间隔一定时间有意识地改变冲程。

1.5 当孔内泥浆含量增大，钻进速度明显减慢时，应清除钻碴一次。根据地层情况采用两种清碴方法。

1.5.1 在砂土层中采用泥浆正循环清碴，本方法要求泥浆在排出护筒口，流入泥浆池的过程中，有足够长度的循环槽，使钻碴沉淀于槽内，并及时铲出槽外，纯净泥浆通过泥浆泵压回孔底，循环时间与钻碴数量、孔深、孔径成正比。

1.5.2 在岩层中，因钻碴颗粒较粗，为避免重复破碎，提高钻孔速度，拟用掏碴桶清碴。

掏碴桶可选用球瓣活底掏碴桶，一般每钻进0.6~1.0 m掏碴一次，每次抽3~4筒，或抽至泥浆内钻碴明显减小，无粗颗粒，比重降至正常为止。

1.6 在冲击成孔过程中，为提高成孔效率，应保证在冲程范围内

钻头能够以最大的冲击力且保持经常性地冲击新鲜土层。必须勤于观察，做出正确判断，及时调整。

1.7 注意保持孔内超压。防止塌孔最主要的办法就是保持钻孔中泥浆对孔壁有一定的向外压力。在整个钻孔过程中，任何时候都必须保持孔中有稳定的水头压力。一般孔内水位宜比孔外水位高出1.5~

2.0 m，当孔外水位发生变化时，应密切观察孔内水位变化及测量孔深，检查孔壁有无破坏，发现问题及时采取措施处理。

2 清孔及检孔注意事项

终孔后及时清理，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而造成清孔工作的困难甚至塌孔。

3 钢筋笼制作、安装质量控制

3.1 钢筋笼制作：钢筋骨架保护层、钢筋笼焊接、声测管安装等应符合规范要求。

3.2 钢筋笼运输、安装：钢筋笼节段在码头位置下水装船，运输至墩位附近，利用80t浮吊整体起吊直立，钢筋笼吊装应采用专用吊具，防止钢筋笼变形。

3.3 钢筋笼的吊装：吊入桩孔时，动作要慢，对准孔中心，对准孔位轻放、慢放。防止刮孔壁。下放过程中，注意观察孔内水位情况，如有异样，立即停止，检查是否塌孔。钢筋笼下放到位后，应与护筒、钻机等连接牢固，防止在混凝土灌注过程中，发生掉笼或浮笼现象。钢筋笼就位后，其底面高程与设计高程偏差±5 cm，平面中心偏差±2

cm，钢筋骨架垂直度允许偏差为骨架长度1%。

4 导管设置注意事项

4.1 封孔导管使用前应预拼，并作水密试验，试压压力取最长孔深孔底水压力的1.3倍。

4.2 封孔导管使用前应作预拉试验，预拉拉力取最长导管的自重及导管内充满混凝土的重量计(扣除浮力)。

4.3 导管上口设储料斗，储料数量应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不得小于1m，并不宜大于6 m。

4.4 导管入孔后值班技术人员做好测量标记并测量孔深。

4.5 导管安装完毕，检查孔底沉淀情况。若孔底沉碴厚度大于50 mm，利用水封导管采用气举法进行二次清孔。

5 灌注桩身水下混凝注意事项

5.1 混凝土灌注工作应连续不间断进行，万一发生混凝土灌注中断事故，应根据导管的埋置深度，间断、少量提升导管，并立即排除故障。

5.2 灌注过程中，必须对每根桩做好灌注记录，并按规定留取混凝土试件，每100 m3应制取2组试件，且每根桩一般不少于4组试件。试件放入试验室标养池内养护，养护28 d后试压其抗压强度。

5.3 钻孔桩除进行常规质量检测外，尚须进行如下质量检测：钻孔桩混凝土强度达到设计规定后，对桩进行超声波检测。

6 钻孔灌注桩施工质量控制和质量分析

6.1 本工程钻孔灌注桩施工主要问题分析

6.1.1 在钻进过程中如遇洪水或高潮水位时，水位变化势必剧烈，会给钻进时带来较大的坍孔风险。

6.1.2 深水环境下施工，泥浆指标下降，携渣能力差，易造成钻孔进尺慢，且根据桥址地质情况、砂层较厚，易发生坍孔现象。

6.1.3 主桥桩基均为长桩，将导致钻进困难，甚至出现掉钻头现象；成孔后可能出现斜孔、偏孔等现象。

6.1.4 混凝土灌注过程中，由于混凝土和易性较差、混凝土发生离析，或因导管埋深过大、导管提空等，导致断桩。

6.1.5 由于本工程钻孔深度大，成孔周期长，在钻孔过程中极易出现缩径和护筒底部漏浆等现象。

6.1.6 由于本工程钻孔灌注桩具有桩长、桩径大、混凝土方量大等特点，在混凝土灌注过程中易发生混凝土堵管现象。

6.2 施工过程中采取的主要保证措施

6.2.1 防塌孔措施

（1）配备大功率、性能好的钻机，选择合理的钻进参数如泥浆性能指标、钻压、钻速等。

（2）由具备丰富施工经验的技术工人参与施工，强调以预防为主的指导思想，避免塌孔事故的发生。因为上游的铁路桥施工单位也是中铁大桥局，故选择在上游铁路桥的施工队伍，对桥位处的地质情况较熟悉。