桥梁冲孔灌注桩施工技术探析

胡永生

（福能联信建设集团有限公司， 福建 厦门 361000）

1 工程概况

某县城旧城改造项目的桥梁工程全长79m，桥面总宽18m，上部构造采用现浇钢筋砼圆弧形无铰板拱，下部构造采用现浇桥台（共4 个），桩基采用冲孔灌注现浇砼桩，桩长38m，桩径1.5m，一个桥台设置10 根桩，桩基均按嵌岩桩设计。

2 施工准备

（1）组织项目管理人员熟悉和掌握设计图纸、规范标准、地质勘察报告等资料；制定专项施工方案，并对工人进行技术交底。

（2）根据设计桩位坐标、高程进行现场测量、放样、复核，并报监理单位进行现场验收。

（3）提前掌握好施工期间天气预报情况，砼灌注应避开雨天施工；做好砼灌注过程中的防雨准备工作，确保砼灌注施工的连续性。

3 施工工序流程

施工准备→搭设平台→桩位测量、放样→埋设钢护筒→钻机就位→孔位校正→冲击成孔、泥浆循环处理合、清除废浆及泥渣→孔深测定、清孔换浆→终孔验收→安放钢筋笼及导管→二次清孔、测定沉渣厚度→灌注水下砼→养护→凿除桩头砼→成品保护。

4 施工技术要点控制

本工程采用冲击钻进行桩基施工，桩基砼采用商品砼灌注。

根据天气变化情况，争取在较短时间内完成汛期桩基施工，以防洪水淹没，为下部结构施工创造有利条件。

（1）桩位测定：按设计要求测定桩基的平面位置和高程。

（2）搭设平台和沉放钢护筒：

①从上游往下游推进，采用先搭设钢管桩初始平台然后用定位导向架安放钢护筒的施工组织方案，最后在已安放的钢护筒上形成冲孔平台。

②施工前提前放线定位钢护筒位置和标高，作为孔深控制的依据。

③采用先打入导向架定位，再用振动锤振动下沉钢护筒，沉放过程中筒身中轴线偏斜应控制在1%以内。

（3）冲孔：

①采用跳孔施工方式冲孔，以防在冲孔过程对已成形桩基造成震动断裂。

②控制冲程高度及进尺速度，应确保一次性不间断完成，不得无故停机。

③控制冲孔过程中泥浆的稠度、含砂率和比重（含砂率，应始终控制在8%之内）。

⑤冲击至下伏基岩层面时采用高冲程，并勤于清碴；每冲进0.5m取一次岩样妥善保存，以便终孔时验证采用。

（4）清孔：采用反循环换浆法进行清孔，清孔过程中应保证能及时补给足够的泥浆，并保持孔内泥浆面的稳定；控制好清孔后的停置时间，清孔后4 小时仍未浇筑砼或浇筑砼前测得的沉渣厚度超标，可用灌注砼的导管重新清孔，直至符合要求方可灌注。

（5）钢筋笼制作、安装：本工程在施工现场进行钢筋笼的加工制作；在钢筋笼内部设置定形钢筋以防止钢筋骨架在施工过程中出现变形；采用桅杆吊配合龙门吊安放钢筋笼（分4 节），吊装时要垂直缓慢；灌注砼过程中应随时观察钢筋笼的高度，当出现下落或被砼托升情况时，应及时调整。

（6）砼生产、运输、灌注：

①本工程设计水下灌注砼强度等级C30，坍落度180～220，采用泵送商品砼，在拌合厂集中搅拌；砼供料应确保及时性、连续性，不出现因供料问题产生断桩状况。

②本工程使用导管法灌注砼，导管内壁平滑顺直，具有良好的密闭性能（使用前应进行水密性试验，检查是否漏水，不符合要求必须进行更换）；灌斗容量应满足砼初灌量的要求，盖过导管下端，导管的初始埋深应不得小于1m。

③控制好砼的灌注时间（缓凝时间之内），避免在砼灌注过程中发生初凝而造成堵管、顶管等现象；施工过程中无论如何均不能发生砼接茬超时现象。

④灌注砼施工过程中经常测定孔内砼的上升高度，适时提拔导管，使导管埋入砼面的深度始终保持在3m左右。

⑤当灌注到桩顶设计标高时，使超灌高度超出桩顶设计标高≥1m，以便清除浮浆后保证桩头质量。

（8）桩基检合格后，检测管采用C30 水泥浆灌满密实。

5 关键工序质量控制

（1）现场技术人员定期校核基准点，各项测量核查结果应准确可靠。

（2）钻机定位保持稳固、水平、准确，桩机就位垂直度在冲孔过程中应及时修正。

（3）严格控制成孔过程中的孔深、平面位置、孔径、倾斜度等（由于设计依据的地质资料一般情况下会与实际桩位的地质情况存在偏差，终孔时的桩底标高应根据冲孔揭露情况确定）。

（4）当冲击至设计基岩层面时，先取样鉴定并报监理、勘探、设计单位现场确认，再冲至设计入岩深度；终孔应得到相关单位的合格验收。

（5）钢筋笼沉放入孔时，始终保持垂直状态，对准孔心缓慢轻放，通过孔心控制笼心，避免碰撞孔壁。

（6）灌注砼前须进行第二次清孔，并测量沉渣厚度，因本工程为端承桩，应确保沉渣厚度小于5㎝。

（7）导管密封性能应良好，连接平直可靠；施工过程中应经常清理导管内壁，避免初始砼灌注时活塞在导管中下沉不畅，堵塞导管，而影响桩身砼质量。

（8）砼施工质量是确保成桩质量的最关键工序：

①为避免出现夹层事故应掌握好砼初凝时间及提升导管的时机，避免因导管提升过快导致桩身砼接触水面而出现夹层现象；

②桩顶砼灌注的实际标高要比设计标高要求高出1m左右方可停止灌注（待开挖基坑土方后凿除，目的是使孔内泥浆完全排除，以确保成桩质量）。

（9）完成桩基砼灌注后，须及时进行桩头砼浸水养护，养护时间应超过14天。

6 施工中遇到问题及处理措施

（1）坍孔：因本工程地质条件较为复杂，同时又在汛期施工，受到河水上涨等不利因素影响，在冲进施工过程中易出现坍孔状况，遇此类问题的处理措施：

①若在孔口施工时发生坍塌，则立即拆除钢护筒并用进行回填砂，重新埋设钢护筒再冲；

②若发生孔内坍塌，则回填砂至坍孔位置以上1m左右再重新进行冲孔。

（2）沉渣过厚：在沉放钢筋笼之后，沉渣厚度经检查还超过设计及规范规定要求，应利用导管进行第二次清孔处理。

7 桩基检测

（1）灌注砼过程中，每根桩须随机抽取三组试件，与工程桩进行同条件养护，以便检测桩身砼达到强度。

（2）桩基施工完成后，应请有检测资质的单位对桩基进行检测：

①所有桩基均要求埋设检测管进行超声波检测，依据检测结果判断桩身完整性、竖向承载力、缺陷类别及位置、是否存在缩颈、夹泥或断桩等情况；

②取不少于总桩数的15%做钻芯检测（本工程取6根），以判断桩身质量、桩端持力层及桩底沉渣是否符合设计及规范要求。

8 结语

本工程桩基施工遇汛期，在施工过程中出现河水上涨、流砂、孤石和持力层嵌岩等施工难题，项目部在施工过程中能优化施工组织、强化过程动态管控，能根据出现的各类问题分折原因，采取相应有效措施，有效地保证了工程的实体质量。施工完成后经检测，Ⅰ类桩达95%，Ⅱ类桩达5%，未发现Ⅲ类桩，满足设计及规范要求，施工效果良好。