城市桥梁桩基施工技术及应用措施

黄晓锋

摘 要：文章以城市桥梁工程施工为例，针对桥梁桩基施工技术要点进行了深入地分析，并提出了桥梁桩基施工过程中质量控制措施。

关键词：路桥工程；钻孔施工；钢筋笼制作；清孔

桥梁桩基施工是桥梁施工过程中的重要环节，确保桥梁桩基础的稳定性对桥梁起到了重要的支撑作用，桥梁桩基础施工质量的好坏直接影响到整座桥梁的质量。因此，本文结合工程实例，就路桥钻孔灌注桩施工技术及应用措施进行了论述。

1 工程概况

本工程为城市桥梁工程，为60m+100m+60m连续梁，桩基采用承台式基础，基础采用钻孔灌注桩，桩长80m，桩径2m，承台尺寸12.2m×18.8m×4.5m。边墩基础采用钻孔灌注桩，桩长50m，桩径为1.25m，承台尺寸为8.6m×12.3m×3m。

2 施工准备

（1）场地平整。首先对桩位和周围场地进行平整，清除杂物，在桥梁宏线两侧范围内开挖好临时排水沟，更换种植土，夯填碾压密实，以免钻机直接置于不坚实的填土上而产生不均匀沉陷。

（2）测量放线。场地处理夯填完毕后，采用全站仪进行放样。放样时应该标明每个桩的编号，并设置十字型护桩。在埋设护桩时必须用水泥砂浆包裹，并标识明确，钻机就位前认真核对桩位，避免用错桩位。

（3）泥浆的制备。造浆量为2倍桩的混凝土体积，钻孔泥浆采用膨润土造浆，净化采用非机械净化法，即通过沉淀池，储浆池进行循环沉淀净化泥浆。

（4）埋设护筒。护筒采用钢护筒，护筒埋设深度符合下列规定: 护筒埋设深度不小于1.5m，护筒顶应高出地面不小于0.3m。护筒埋设采用加压和锤击的方法进行。锤击护筒过程中，必须反复复核桩基中心和护筒中心，始终保证两者保持一致。护筒埋设完成后，检查护筒平面位置的偏差，护筒倾斜度的偏差不得大于1%，保证钻机沿桩位垂直方向顺利施钻。

3 成孔

（1）准确放出桩位。在桩位上埋设护筒，护筒沉落后，周边用粘土回填夯实。

（2）设置泥浆池、沉淀池、泥浆循环池。

（3）钻机就位前，对各项准备工作进行检查。钻机就位后，用枕木作机座，要使底座和顶端平稳，在钻进和运行中不应产生位移和沉陷，否则应及时找出原因，及时处理。

（4）钻机就位施钻时，将钻机底盘调节成水平状态，击锤中心对准孔位中心，然后固定钻机操作平台。

（5）开始时，在桩孔内投入一定数量的粘土及相应的水，钻机不进尺，利用钻机搅拌制泥浆，搅拌后抽至循环池，待循环池及桩孔全部储够泥浆后，先后转动泥浆泵和转盘，后进行进尺钻进。

（6）在钻进过程中，应根据土质情况进行进尺快慢控制，并经常对钻孔泥浆的相对密度和浆面等检查观察。在粘性土及含砂率小的泥岩中，宜用中等转速稀泥浆钻进，在砂性土及含砂率高的地质中，宜用低转慢速，大泵量、稠泥浆钻进。

（7）钻进成孔过程，经常注意外渣的捞取，并注意土层的变化，在岩、土层变化处均应捞取渣样，判明土层，并记入记录表中，以便与地质剖面图核对。

（8）施工作业分班连续进行，施工过程一气呵成，不宜中途停顿，如确因故须停止钻进，不许将钻头停放在孔底超过12小时，以免被泥浆埋住钻头。

（9）及时详细填写钻孔施工记录，交接班时交待钻进情况及下一班应注意事项。

4终孔及清孔

在钻孔桩施工时，应注意土层和岩层的变化，按上述三个终孔条件进行自检，当发现岩芯的承载力等于或大于设计的桩尖持力层的承载力要求时，应通知甲方和设计人员现场研究，确定能否提高终孔标高。当孔深已达到设计标高，但岩芯承载力仍未达到设计要求时，则仍继续钻孔，并同时会知甲方及设计人员，变更该孔的终孔标高。

成孔工序验收合格后，进行第一次清孔工序的施工。清孔采用换浆法施工。即钻孔完成后，提起钻锥至距孔底约20cm，继续旋转，然后以相对密度较低的泥浆压力，逐步把钻孔内浮悬的钻渣和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆的相对密度低于1.2以下为止。

5 灌注水下混凝土

灌注水下砼采用钢导管灌注，导管内径为30cm。导管使用前进行水密承压和接头抗拉试验。进行试验压力不应小于孔内水深1.5倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注砼时最大内压力p的1.3倍。

p=rchc—rwHw

式中：P——导管可能受到的最大内压力(kPa)；rc——砼拌和物的重 (24kN/m3)；hc为导管内砼柱最大高度(m)，以导管全长或预计的最大高度计；rw——井孔内水或泥浆的重度(kN/m3)；HHw——井孔内水或泥浆的深度(m)。

首批灌注砼的数量公式:V≥丌D2/4*( H1+H2)+d2/4*h1

式中，V——浇筑首批混凝土所需数量(m3)；D——实钻孔桩直径(m)；H1——钻孔桩至导管底端间距，一般为0.4m；H2——导管初次埋设深度(m)；d——导管内径(m)；h1——桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外压力所需的高度(m)，即

h1=HW*rw/rc

式中，HW——桩孔内混凝土面至桩孔内泥浆顶面高度；r

w——泥浆比重；rc——混凝土比重。

根据现场实际情况计算，灌注首批混凝土的数量需多少方才能把导管下口埋入砼深度不少于1m，使其有一定的冲击能量，把泥浆从导管中排出。堵塞漏斗下口用圆形钢板，当混凝土装满漏斗后，拨出钢板，混凝土即下入到孔底，排开泥浆。在整个浇筑过程中，导管在混凝土中埋深1～3m，灌注过程中每灌一车砼时，随时检测导管埋深，正常情况下每车下2.4m3。埋深增加2.7m左右，拆一节导管。埋设导管不能太深。以免影响砼翻浆和拨不出导管。混凝土浇至高于设计标高1m时，停止混凝土灌注。

3 钻孔灌注桩施工问题及质量控制

3.1 钢筋笼上浮

     在钻孔灌注桩施工过程中，经常会出现钢筋笼的上浮现象，影响到施工的质量。为此，在混凝土浇筑时，要控制好混凝土的浇筑速度，以推动钢筋笼的上浮运动。当灌注桩的桩径越小时，钢筋笼上浮现象就越容易发生。因此，需要在钢筋上采用钢管进行套压，同时对混凝土的灌注速度进行控制。

3.2 孔壁坍落

    造成孔壁坍落的原因众多，具体主要包以下几方面：（1）护壁泥浆的比重出现严重失调，进而影响到护壁的整体效果。（2）成孔速度较快，孔壁上未能形成泥膜，孔内水头高度不能满足要求。（3）在钢筋笼安放时，经常与孔壁发生碰撞，从而导致泥膜损坏。

   质量控制：在松散砂土钻进的过程中，要控制好钻进速度，同时合理地优选泥浆。如果地下水位变化过大，应通过增大水头、升高护筒等措施来控制水位变化。同时要重视钢筋笼的绑扎、吊插与定位垫板的安装步骤。为此，若发现孔壁有坍塌时，我们要先了解和掌握好坍塌的位置，然后将砂回填到坍孔2m以上，若发现坍孔过大，应全部将坍孔填充密实后才能进行钻孔。

3.3 桩孔偏斜

    桩孔偏斜的原因有：一是钻杆弯曲不到位，使得钻头与钻杆中心线不在一个中心轴上。二是钻孔时碰到较大的弧石，从而使得钻杆偏离原来的位置。三是钻头受阻力不均而导致的偏斜现象。

   质量控制：首先，要确保场地的平整度，钻架就位后要及时调整，使得钻盘与底座保持水平状态。其次，如果碰到要从倾斜状的软硬土层钻进时，需要控制好进尺的速率。最后，要严格检查钻杆和接头处情况，如发现问题需要及时进行调整，在桩孔偏斜部位吊住钻头，多方位重复扫孔，保持孔径竖直状态并回填粘土，等沉积密实后进行钻孔。

3.4 混凝土堵管

    在灌注导管安装之前，需要派专人进行检查，检查的目的是为了确保灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否封闭、厚度是否合格。在使用灌注导管之前，应对水密承压和接头抗拉进行试验。同时，要依据相关规范的要求进行混凝土的拌合、运输等，防止混凝土由于塌落度过小、流动性差、拌合不均匀等问题而引起混凝土本身质量问题或发生卡管事故。

4 结语

路桥桩基施工是一项十分复杂的系统工程，它涉及到诸多施工环节，存在许多常见问题，这些问题严重影响了路桥桩基施工整体质量。本文结合工程实例，就路桥桩基施工技术要点进行了分析，提出了施工过程中常见问题及对策，旨在确保路桥施工质量，提高桥梁的稳定性与安全性。

参考文献

[1]兰彩霞.关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J].工程科技，2019(23)．

[2]孙志国.关于路桥施工中桩基加固技术的研究[J].工程科技，2018(37)．