某桥梁钻孔桩灌注桩施工技术
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作者: 赵春雷
摘 要：桥梁钻孔灌注桩施工质量直接关系到桥梁基础工程的质量，本文采用合理的桥梁钻孔桩灌注桩施工技术，不仅保证工程质量，而且节省工程造价。
关键词：钻孔灌注桩 施工 造价
1 工程概况
某桥梁桩基工程桩采用钻孔灌注桩，总桩数580根。Φ900mm钻孔灌注桩278根，有效桩长约22-42M，Φ650mm钻孔灌注桩259根，有效桩长约22-45M。设计持力层为10-c层中风化安山玢岩，混凝土设计强度等级为C30。其中抗压桩进入持力层不小于1.0m，抗拔桩进入持力层不小于0.5m。
2 桩基施工方案
钻孔灌注桩工艺流程为：测定桩位→埋设钢护筒→复测桩位→安装钻机就位→钻进成孔→冲孔（第一次清孔）→移至新桩位。灌浆平台就位→吊接钢筋笼→下放导管→ 第二次清孔→水下灌注混凝土→控制桩头加灌高度。
2.1 测量
1）桩基施工控制网：根据桩位平面图和总平面定位图有关规划图文件，及规划院移交的红线点，采用方格网轴线法测放出现场平面控制网，各轴线交点钉桩保护。请监理复核无误后进行轴线和桩位的放样。
2）护筒的开挖和埋设：护筒的埋深都在回填士里，四周及底部都用粘士回填，并捣实后采用十子线法恢复桩位中心点，要求护筒中心与桩位中心的允许编差不大于20mm，保证护筒的垂直稳固，桩机方可就位，桩机的安装就位应对中、水平、稳固，保证天车中心，转盘中心与桩位中心“三点一线”。
2.2 钻进成孔
1）成孔本桩基工程先进行试成孔施工，拟用工程桩代替，在具有参考的区域选3种桩形各选1根。桩径Φ900mm及φ800mm工程桩采用GPS-15型钻机施工，φ650mm工程桩采用GPS-10钻机施工。桩端持力层的判定需经勘察、监理和设计部门鉴别，达到设计要求后，方可终孔。配合井径测试单位做好成孔观测，试成孔的孔径、垂直度、孔壁稳定、沉渣厚度等指标符合设计要求后方可进行水下混凝土灌注。试成孔施工期间认真做好每段土体层的施工原始记录，参照工勘报告对各地层特性对比，掌握各地层变化情况，以便与成孔质量检测结果对比。在接下全面工程桩施工中，可以进一步优化各钻进技术参数，确保成孔质量。
成孔钻进拟采用钻进参数如下：钻压：自始至终依靠钻具自重，及主卷扬机升降松紧来控制压力；转速：上部（1）～（3）层孔段采用1速，中部孔段采用2-3速，下部孔段（8）层孔段至终孔采用1速，入岩后控制钻压钻进速度，临近终孔前放慢钻进速度，以便及时排出钻屑，减少孔内沉渣。
泥浆比重：上部孔段1.25-1.30，中部孔段1.20-1.25，下部孔段1.25-1.30。
泥浆粘度：自始至终为20-28秒
钻进过程中，确保施工桩径不小于设计桩径，对易缩径及坍塌土层，必须保持泥浆具有良好的性能指标外，还应控制好钻进速度，应适当上下提钻扫孔扩径，必须做好施工保径工作。
2）泥浆护壁，泥浆采用钻进土层过程自然造浆法造浆。钻孔泥浆比重控制在1.20～1.30之间（泥浆比重仪测定），泥浆的粘度控制在20～28秒（粘度计测定）；在杂填土、粉质粉土层、砾石层中钻进必须使用较浓泥浆，使之具有能在孔壁上形成致密的泥皮，维护孔壁稳定和清孔冲渣，确保成孔质量。
3）钢筋笼制作安装，钢筋笼采用加强筋定位成型，使得主筋匀称分布于同一截面，并点焊成型分节预制，要求单节长度不大于10m，由于带肋钢筋均为固定尺寸，在下料时可能出现长短不一的钢筋焊接在同一节半成品钢筋笼内的情况，对于需要接长的钢筋要求单面焊10d，确保相邻主筋的错开长度为35d（d为钢筋直径）且不小于500mm。预制好的各节钢筋笼半成品经成批验收后，标识堆放整齐以便配合其他工序施工，对于检查出的不合格品必须返工修补后重新检验使用。施工中，钢筋笼分节安装采用孔口对接单面搭接焊，每节钢筋笼的保护垫块为2组，每组4块均匀对称布置。成套钢筋笼的安装定位拟采用2Φ16定位钢筋两端标准搭焊，上部定位悬挂钻机上。（长度根据不同的桩顶标高视具体情况计算）。
4）清孔，清孔工作是钻孔灌注桩施工过程中重要的隐蔽工程之一，清孔分两次进行，结束后应单独验收，确定最终清孔效果是否符合设计要求。第一次清孔是钻孔终孔后利用3PN泵立即进行。一清需将大的粉砂、泥团置换出孔内，此时泥浆比重和粘度均较大。泥浆比重控制在1.2～1.26。一次清孔时间根据不同的施工情况而定，一般控制在40分钟左右。第二次清孔是下放钢筋笼在灌注导管孔内安装完毕，利用导管进行的，根据以往的施工经验入中风化岩层通过正循环清孔完全可以达到设计要求。根据桩体积计算，拟定第二次清孔时间为45分钟左右（由试成孔结果验证），二次清孔验收满足孔底沉渣厚度≤50㎜，泥浆比重小于1.20。如果正循环清孔达不到施工要求则采用气举反循环清孔。气举反循环清孔主要是利用导管，通入高压空气，使空气与泥浆混合，产生管内、外液压差，使管内气液在管外大比重泥浆作用下，上返冲出导管，与此同时管底泥浆不断快速补入，从而逐步吸净孔底的沉渣。二次清孔结束后应30分钟内浇灌混凝土。否则应重新测定孔底沉渣厚度。
5）沉渣测定，桩孔经过二次清孔后，其必须满足孔底沉渣厚度≤50mm的设计要求，因此需对孔底沉渣进行测定。孔底沉渣计算底起点位置，应以孔底锥体1/2高度处起算。孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤的标准水文测绳进行，测锤重量≥1kg，终孔孔深通过钻具总长和机上余尺控制，与标准测绳作比较后计算沉渣厚度。测求绳测定由有经验的施工人员进行。沉渣厚度满足不了设计要求，需继续清孔，直至满足要求。
6）灌注水下砼，采用砼输送泵灌注水下砼，由泵送进料斗，连续灌注，随灌随提升导管，同时用一台吊车配合钻架吊放、拆卸导管。开始时，应检查砼的均匀性和坍落度，符合规范要求后，再开始灌注。导管埋深一般不小于2.0m或大于6.0m.由专人测量导管埋深并填写水下砼灌注记录。灌注的桩顶标高应比设计高0.5～1.0m ，多余部分在接桩前凿除，以保证砼强度。
3 结论
随着科学技术的不断提高，新材料、新工艺不断出现如何保证工程施工质量至关重要，采用合理的桥梁钻孔桩灌注桩施工技术，不仅保证工程质量，而且节省工程造价。
作者简介：
赵春雷，男，哈尔滨理工远东学院，工程师，从事土木工程专业教学工作。
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