公路桥梁工程中钻孔灌注桩的施工技术

时间：2024-05-21

赵伟伟

广东冠粤路桥有限公司，广东广州 511450

1 公路桥梁工程中钻孔灌注桩施工工序

钻孔灌注桩施工工序：钻孔平台施工→测量放样→孔口处理→钻机就位钻孔→埋设护筒→清孔→验孔→钢筋笼制作及下放→灌注混凝土→桩头处理。

施工时采用正循环旋转钻机成孔、陆上埋设钢护筒，泥浆泵清淤，用汽车吊把预先绑扎、焊接好的钢筋吊放入孔，导管法灌注水下混凝土的施工方法完成本工程桩基施工。

1.1 测量定位

清理施工场地后，应复测甲方提供的基线和基点，确定无误后，再根据基线和基点放出具体桩位，桩位测放顺序按施工顺序进行，桩位应用混凝土固定好，桩中心线偏差＜10mm，并做好测量记录。挖埋护筒前应将桩中心线引到钢轨上，并做好标记，以便校对中心。

1.2 垂直度控制

平整场地后，枕木应铺设平稳牢固，钻机就位时，调好钻机的水平，并使钻机的天车、钻孔中心、桩位三点—线。在钻进过程中，宜每钻进2～4m 用带垂直度测量仪的靠尺测1 次钻杆垂直度，也可用水平尺测钻机卡盘水平，测量时应注意在相互垂直的两个方向各测1 次。此两种方法操作简便快捷，精度较高（均在千分之几以内），可及时发现并纠正垂直偏差（规范要求控制在1%以内）。

1.3 钻孔深度

一般用带吊锤的测绳测量。测绳使用前应对其检查校测。对大直径桩应注意测量位置，应以桩边深度为控制深度。如在钻孔圆心附近测量时，应视钻头直径大小加深几十厘米控制，保证桩全断面长度。

如何在现场正确判别设计要求的持力土（岩）层的深度，成为控制桩端入岩（土）深度的关键。工程前几根桩（含试桩）宜由设计、勘测、监理、施工单位技术人员到场共同确定判别标准。判别的主要依据：（1）依据工程地质勘察报告：（2）依据冲出泥渣颜色、岩粒特性进行判别；（3）依据工程钻进记录（钻进速度）进行判别；（4）有设备条件的情况下在以上三点的基础上用超前钻抽取岩样，可直观地判别岩层。

2 钻孔灌注桩的施工技术

2.1 场地准备

在施工之前应该将施工场地平整完善，以此来方便钻机的安装。场地准备完善之后，放置好桩位，将钢钎插入桩位，并用混凝土将其浇固，桩周围设置护桩。

2.2 埋置护筒

在钻孔灌注桩施工过程中进行埋设护筒工序，不只是为了固定位置，更主要的是为了隔离地表水，并且在钻机内部形成一定高度的水头，有效地增加孔内的静水压力，以此来稳定孔壁，另外还能够维持钻孔内泥浆表面的高程，避免坍孔。如果施工现场的水位比较深，那么通常会选用钢护筒，钢护筒的直径比设计桩径大20～40cm，埋设入土的深度要大于1.5m，高出地面300mm，高出水面1.5～2.0m，护筒的中心应该和桩位相重合，误差万万不能大于10mm，经监理人员仔细检查核实之后才能在护筒周围填土嵌固。

2.3 钻机的安装就位

在安装钻机之前一定要确定地基的稳固性。如果是有钻塔的钻孔机，则先利用钻机的动力配合周遭的地笼，移动钻杆到大概定位，然后再用千斤顶顶起机架，进一步明确定位，促使钻头或者固定钻杆的卡孔、起重滑轮、护筒中心位于一条垂线之上，这样一来就能够保障钻机的垂直度，注意钻机的位置不能偏差2cm 以上。桩位对准之后，选用枕木将钻机横梁垫平，并在塔顶对称于钻机轴线的位置上拉上缆风绳。

2.4 制备泥浆

钻孔灌注桩施工的钻孔泥浆是由水、黏土、添加剂组合而成的。当制备钻孔泥浆以及经过循环净化的泥浆之时，应该依据钻孔方法以及地层的实际具体情况来确定泥浆的稠度，泥浆的稠度应该根据地层的变化或者施工操作进行灵活掌控，如果泥浆过稀，排渣性能就会变小，护壁性能也会变差，但是如果泥浆过稠的话，就会削弱钻头冲击功能，将钻进速度降低。

2.5 钻孔

钻孔作业当中的关键工艺是泥浆护壁，尤其对于那些有流砂覆盖层的钻孔桩而言更为重要。当调制护壁泥浆以及经过循环净化的泥浆之时，工作人员应该依据钻孔方法、施工场地基层情况选用不同性能指标，还要依据施工的具体情况来及时调整泥浆的用量、浓度，另外还要注意水头的调整，钻孔泥浆应该保持高于孔外水位1.0～1.5m 的状态。工作人员在钻孔施工过程中，应该随时记录施工的每一项工序，尽量避免没有必要的停钻行为，当被迫停机的时候，应该要将钻头提出孔外，防止沉渣时间过长，卡死钻头，导致施工事故的发生。

2.6 清孔

当钻孔的深度达到了设计标高的时候，工作人员仔细检查孔深、孔径、基地岩样，当检查结果与设计标准要求相符合的时候，才可以进行清孔作业。在清孔过程中，应该始终维持孔内水头的高度，避免发生坍孔现象。禁止选用深钻孔深度的方法替换清孔作业。另外，在吊入钢筋骨架之后，灌注水下砼之前，应该再次清孔。

2.7 钢筋笼骨架的制作以及吊装

钢筋要在加工房下料，然后运到现场就近制成钢筋笼。箍筋、主筋利用点焊连接，在钢筋笼周围每相隔2m 的地方设置4 个砼耳环，以此来保证钢筋笼的设计位置。为了方便吊车施工工序，长度在12m 以内的钢筋笼要用吊车一次性吊装完成，那些大于12m 的钢筋笼要分为两节吊装，然后在孔口处恢复接长。钢筋笼在下放过程中，务必要保障笼身的垂直，不能发生倾斜、碰击孔壁的现象，避免损毁孔壁泥皮，导致坍孔。当钢筋笼达到设计标准位置之后，应该把钢筋笼上端的固定杆焊接于孔口的钢护筒之上，以此来避免钢筋笼在砼灌注中出现掉笼或者是浮笼的现象。

2.8 灌注混凝土

灌注混凝土是钻孔桩一项重点施工技术，应该利用导管进行灌注混凝土作业，务必要重视的是在灌注的时候千万不能中断混凝土的供给，否则极为容易出现断桩现象。施工人员要明确导管要深埋，灌注混凝土要始终保持连续不间断，提管要维持导管上下移动三到五次，导管移动的幅度在50mm 左右。待混凝土灌注到顶部之时，工作人员应当控制混凝土的灌注量，要保证其不能超过灌注标准高度50mm，进而才能保障桩头的强度。