市政桥梁灌注桩基技术分析

赵龙

摘要：本文结合某市路桥桩基施工过程一例，工程控制规范化以及全过程安全、质量、进度管理进行分析。针对施工承包合同与建设单位要求，对该项目进行科学管理，保证管理方式与施工技术的先进性。受篇幅所限，本文仅对钻孔灌注桩施工中的施工准备、钻孔灌注工艺进行简要分析，以供参考。

关键词：市政桥梁；灌注桩；施工工艺；安全组织

工程概况

本项目位于长沙市城区，属于该市骨架路网中的一条东西向主干路。工程起点K0+000终点K1+536.24。本路段与另一城市主干路相交，设置跨线桥梁，桥梁工程起点K0-109.1，终点K0+112.1，跨线桥桥梁长度为221.2米，桥梁跨径布置为（3×30+40+3×30）m，其中第一联和第三联为等截面预应力砼连续箱梁，第二联为钢箱梁，桥梁宽度为16m，横断面组成为0.5m（防撞栏杆）+15.0m（双向4车道）+0.5m（防撞栏杆）。桥梁工程施工范围内有大量通讯、电力、燃气、自来水等综合管线，在钻孔前须进行迁改保护。同时，施工区域内原有6m宽的混凝土道路，需进行交通改道。另，施工范围内有废弃厂区及苗木，都需进行清场处理。

1.施工准备

1.1现场勘查

结合地质勘查报告，详细了解地质、地貌、地下埋设物相邻建筑、地下障碍物、水电、交通运输条件等基本情况。当场地具备“三通一平”条件后，桩基施工进入准备状态。

1.2设备及原材料

提前选择所需设备及原材料，需复检报验的需按要求操作。提前制定出混凝土需求计划，保证供给与运输达到施工要求。施工前协调变电所附近的变压器，保证用电达到施工要求，同时配备200kw发电机1台，保证停电应急需要。

1.3其他

施工前将地下电缆、管线及供排水管线情况及处理方案报监理工程师批准；除回填用土外，落实其他土方的运输线路、堆放及弃土场地；根据施工路段地下及地表水、雨季降水情况，提前设置排水沟、集水坑，并备好水泵及支护材料；测量放线时设置控制网（轴线、水准线）。破土施工前应放出基坑开挖线及水准标志，并符合检查标高、开挖线和轴线。根据桩基位置，设置多个制浆、储浆池，并连接循环槽。出浆循环槽底坡度≤1.0%，保证泥渣沉淀。

2.钻孔灌注桩施工工艺分析

结合本项目现场及地质条件，实际投入2台中联ZR360A型号旋挖钻机，主要负责桥梁桩基钻孔施工，以桥梁跨过的主干道分东西两段各1台负责完成。

2.1施工放样

（1）核对复（补）测

开工前针对桥梁中心位置桩、三角网基点桩、水准基点桩等相关测量资料认真复测，如有遗漏需重新补测。补测内容包括：桥涵中心线、墩（台、基础桩）中线、锥坡、翼墙、导流结构位置等。施工过程中需检查相应的标高与位置。以上复测或补测完成后，将数据交由监理工程师认可。

（2）测量定位

通过坐标放羊对桩位进行放样，主要仪器有全站仪和DS3级水准仪，高程误差在±50mm

之间，桩位误差＜50mm。

2.2制作并埋设护筒

（1）制作护筒

本次施工根据地质情况，需制作钢护筒，所用钢护筒内径比桩径大200mm，钢护筒厚度为12mm，筒长10m，护筒上下部采取加强措施，采用大功率的振动錘锤击埋设钢护筒。钢护筒经工厂整体加工后运至施工现场，所有焊缝都为坡口双面焊。进场后进行检查，保证钢护筒不漏水。

（2）埋设护筒

施工前复测地质及标高数据，及时清除地表杂物并对桩基地表标高进行二次复测。核对桩中心后，在桩上较差固定两条直线，保证桩位中心的准确性。采用十字交叉控制桩位中心，导向架吊装就位、固定，将钢护筒吊装至导向架，开始锤击埋设钢护筒。埋设护筒时，应保证稳定、准确，其中心与桩中心重合（偏差＜5cm，垂直线倾斜≤1%＝。在埋设钢护筒过程中各边均安排专人利用线坠实时监控其垂直度，并设专人指挥吊车进行配合。如吊车与振动锤配合不好，将直接影响钢护筒埋设质量。钢护筒埋设顶标高距地面0.3m，如钻孔内有承压水，需保证高于水位2m以上，并保证护筒内水头产生20kp以上静水压力，如遇特殊情况需适当加长钢护筒保证后期顺利灌注混凝土。

2.3泥浆循环系统

由于钻孔泥浆由粘土及水组成，根据施工情况可适当加入膨润土等添加剂；为保证泥浆质量，施工时需设置制浆池、贮浆池、沉淀池，并采用泥浆槽、泥浆泵输送泥浆；保证护壁粘土达到规范要求。钻孔作业过程中，及时测定泥浆质量，确保护壁良好无坍孔现象；钻孔时需及时观察护筒内泥浆水位情况；灵活掌握泥浆稠度，根据地层与操作要求进行调整，保证良好的护壁效果和合适的钻进速度；根据地层情况，调制循环净化的泥浆（相对密度1.06～1.10，粘度18～28，酸碱度8～10.胶体率＞95%，含砂率≤4%）；由于中部位置多为砂层、中砂层和卵石层，这种结构稳定性相对较差。施工技术及试验人员根据要求，制造出优质的泥浆，进而起到护壁的作用，有效避免了坍孔事故的发生。施工过程中及时处置废浆，避免随意堆放污染施工场地。此外，施工过程中及时检测泥浆的比重、粘度等各项指标，每个作业班次工作前及每钻进2小时后都需测定浆口、排浆口泥浆的比重和粘度等指标。钻进过程中，如发现地质条件发生变化，需结合地质条件及时测定并调整泥浆。清孔过程中，按每半小时一次的标准进行清孔，保证效果达到设计要求。

2.4成孔

钻机安装处铺设枕木，使用水平尺调平钻机并在开钻前复核检查，钻头中心线与桩孔中心误差控制在±20mm之间。本项目钻孔深度为32m～45m，钻孔φ1.5、φ1.8m，因此选择了中联ZR360A型号旋挖钻机；钻机入位前，全面检查各项准备工作，然后平稳安装钻机底座与顶端，确保钻机在运行中不会出现沉陷或位移情况，保证电气部分无安全隐患，电机外壳有接地保护；钻机就位后，使用8T吊车配合人工吊装钻机，然后安装转盘、钻杆等；及时调平机座，认真检查钻头与护筒中心在同一铅垂线上。确认无误后，重新检查钻杆的垂直度、钻杆与钻头等部位牢固连接，运行良好。上述检查完毕后开始钻孔施工；将钻头提至孔底以上20～30cm，使用真空泵加足清水，关闭控制阀保证管路封闭，打开真空管确保气水通畅。启动真空泵产生负压，泥浆泵充满水时关闭真空泵，并启动泥浆泵。待泥浆泵出口真空压力升至0.2Mpa时，打开出水控制阀，将泥水混合物排至沉淀室，同时形成循环保证钻机慢速钻进。

2.5成孔检查及清孔

（1）成孔检查

达到设计桩底标高后报监理工程师检查孔倾斜度、孔径、孔深的数据，检查合格后方可拆除钻头。此时，需提钻并向孔内注入相应的泥浆，保证孔内水头压力不变。同时及时清孔，避免泥浆钻渣沉淀过多造成清孔困难或塌孔。检查是否有钻孔缺陷（超出垂直线、中心线不符、直径过小等），如有问题及时上报并采取相应处理措施。

（2）清洗

如孔深、孔径及竖直等数据达到标准后方为终孔，此时应及时清孔避免沉淀过多造成清洗困难。清孔是采用二次换浆法，清洗干净护筒壁上的泥浆，并检查孔底钻渣和泥沙沉淀情况。

结语

综上所述，市政桥梁灌注桩基施工是当前较为常见的城市道路施工方法。这类施工需充分考虑到施工环境、地质构造等诸多因素，同时还要考虑到施工设备、材料及工艺等各个环节。因此，施工过程中需严格遵循相关规范和设计标准，同时还需及时与监理工程师进行沟通，确保施工项目的质量和进度达到设计要求。

参考文献

[1]魏志军.桥梁工程中抗震钢护筒施工技术[J].交通世界,2017(11).

[2]邓友生,刘娟,王欢,梅靖宇.桥梁桩基溶洞处治方法及应用[J].公路工程,2017,42(04).

[3]杨赟.大型桥梁深水钻孔桩基础施工技术[J].科技信息,2014(05).