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浅析钻孔灌注桩施工技术
浅析钻孔灌注桩施工技术
摘要：近年来我国公路桥梁建设飞速发展，钻孔灌注桩技术以 其成本低廉和施工简便的优点被广泛应用于我国公路桥梁建设事业。 但此项技术施工工序较多，且大多在地面下或水下施工，这加大了 施工和质量控制的难度。对钻孔灌注桩技术进行研究可以保证工程 质量和施工安全。本文结合某工程简要叙述了桥梁钻孔灌注桩的施 工工艺及施工中应注意的一些问题。
关键词：桥梁工程;钻孔灌注桩;施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、水下混凝土的灌注施工方案
水下混凝土的灌注施工方案的选取，主要结合现场的实际情况、 工程的设计要求以及设备配置状况来合理选择合适的施工方案，使 工程能满足设计及规范要求。本项目采用直升导管法灌注，即混凝 土通过导管下口进入到初期灌注的混凝土（作为隔水层）下面，顶 托着初期灌注的混凝土及其上面的水或泥浆上升。此方法主要是灌 注混凝土必须连续，而且必须在首批混凝土初凝前的时间内进行。 二、灌注设备的准备
施工设备是公路工程的命脉，没有它或它的性能不佳就不能保 证工程的顺利进行。对于钻孔灌注桩，机械设备的完好、配套是保 证灌注水下混凝土的质量的基本前提。在施工前，现场技术人员应 对施工设备的组织、完好性等进行严格的检查，达到施工条件后方 可开仓，以保证施工过程中设备的正常运转，确保灌注桩的质量。 1.组织一台性能良好的备用发电机是钻孔桩水下混凝土灌注施 工中必备的设备，以防电网断电或发电机损坏，从而影响水下混凝 土的灌注施工，甚至发生断桩的质量事故。
2.混凝土搅拌机的选择。其主要依据为水下混凝土的灌注时间， 即第一盘混凝土拌和加水至钻孔桩水下混凝土灌注结束止，根据钻 孔桩长度、桩基的直径等因素决定。
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3.混凝土运输设备的选择。其主要依据为混凝土的初凝时间， 以不影响水下混凝土的灌注施工及保持混凝土浇注的连续性为准， 若运距较远或运送时间较长时，可掺用缓凝剂，缓凝剂的种类和掺 用量需通过试验确定。
4.灌注水下混凝土使用的导管，导管的检查和连接安装尤为重 要，灌注水下混凝土的输送导管，必须满足混凝土灌注的连续性， 以直线连接，接口处密封、不漏水、不漏气，确保导管焊缝平顺， 管壁光滑平直，无穿孔、裂纹。
5.导管顶部设置漏斗，能够存储一定数量的混凝土，以满足首 批混凝土的储备量，为存贮够首批混凝土储备量，需在导管内设置 隔水栓或阀门，还可防止水或泥浆与混凝土接触，等漏斗内的混凝 土储量够了，才开栓、阀门，以使首批混凝土在很短的时间内一次 降落到导管底。阀门的种类较多，其位置一般应设置在孔内水面上 30cm 左右导管内。
6.提灌混凝土等提升设备以及其他有关灌注机具，在使用前都 应进行仔细检查，以确保混凝土灌注施工顺利进行。
以上各项准备就绪，确认可靠后才可以开始灌注混凝土。 三、钻孔灌注桩施工的劳动力组织
混凝土的灌注施工，其劳动力要根据所选取的灌注施工方案， 灌注施工相关设备以及现场实际情况等因素来确定工种和人数。由 于混凝土灌注桩施工的特殊性，它除了要求组织常态混凝土浇筑的 人员外，还必须增加一班较为熟练的导管组施工队，以便能快速地 拆卸和组装导管，同时，必须强调统一指挥，密切配合。
四、混凝土的配制
混凝土的配制情况直接关系到混凝土桩质量的好坏。混凝土的 强度、等级和材料等应符合设计要求和《公路桥涵施工技术规范》 （JTJ041-2000）的规定：
1.水泥可采用硅酸盐水泥、普通水泥、火山灰水泥或矿渣水泥。 水泥初凝时间不宜早于 2.5h，每立方米的水泥用量不应少于 350Kg，掺有适宜数量的减水剂或粉煤灰时，其最小用量也不能少于 300Kg。
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2.粗集料宜优先选用卵石，如选用碎石，宜适当加大含砂率， 且不宜采用单级配碎石，单级配碎石难以保证强度。
五、 钻孔灌注桩的施工流程
施工放样→钻孔→加工、安装钢筋笼→拌制、运输和灌注水下 混凝土→破桩头。
1.施工放样。
钻孔桩的施工放样应在实地放出每一个桩的中心点，并且将控 制桩和护桩在施工场地外做出栓桩，以利施工中检查和恢复。桩位 允许偏差为 5cm，是说顺桥向和横桥向两个方向的合力方向偏差值 为 5cm。
2.埋设护筒。
护筒采用钢护筒，其内径要比孔径大 30～40cm，护筒高度不小 于 2m，护筒高出地面 0.3m 或水面 1.0～2.0m。为防止孔口塌落，应 埋设护筒，护筒与孔壁间应用粘土填实。护筒中心与桩位中心偏差 不大于 5cm，护筒埋设完毕后，应测定护筒顶部高程，以确定成孔 深度，钢筋笼顶部位置及桩顶部标高。
3.钻机就位、开钻。
准备工作完成后，钻机就要安装就位，底座和顶端应平稳，保 证在钻进和运行中不产生位移和沉陷，否则应找出原因，及时处理。 本地质段地层本身全为粘性土，能在钻进中能形成合格泥浆，不需 再另调制泥浆。开钻后必须及时填写钻孔施工记录，钻孔作业应分 班连续进行，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。 4.钢筋笼的加工、安装。
钢筋笼的加工应按设计图纸及规范要求提前进行。使用的钢筋 必须从国家大型钢厂进货，严禁从小钢厂或市场上进货，而且必须 附有材料出厂证明、材质单和出厂检验合格证，到达工地后按进货 批次、规格、吨数根据规范规定频率抽取样品做原材料、冷拉、冷 弯和可焊性试验，自检及监理工程师抽检合格后才能用于工程之中。
钢筋笼主筋最好采用对焊，保证钢筋笼顺直和避免卡住导管。 钢筋笼加工成型后，须在螺旋筋外侧四周安装圆柱形混凝土滚动滑
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块，纵向间距一般为 2m，作为保护层垫块。垫块半径为钢筋笼净保 护层厚度，以利于吊装时钢筋笼沿孔壁顺利下滑，且不至于某一侧 钢筋紧靠孔壁而无保护层。钢筋笼吊装要准确，一是标高准确，二 是平面位置准确。
5.拌制、运输和灌注水下混凝土。
水下混凝土的灌注施工是钻孔桩施工的重要工序，在整个灌注 施工过程中，必须严格加以控制。
⑴开始灌注前，对孔底沉淀厚度再进行一次测定，同时测定含 砂率和泥浆比重。
⑵计算出首批混凝土储备量，检查所存贮混凝土是否满足灌注 要求，即满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的要求。
⑶混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等。 如不符合要求，应进行二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不 得使用。
⑷当首批混凝土储备量足够后，开启阀门将混凝土灌入孔底， 立即探测孔内混凝土高度，计算出导管埋置深度，如符合要求即可 正常灌注。灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停止。要 注意防止混凝土从导管外落入孔内，使泥浆稠度变浓，影响孔深的 准确度。
⑸拆除导管时，应暂停灌注，取走空口漏斗，采用提升设备系 牢导管，将所需导管迅速拆除后，重新设置好漏斗，并调整好导管 位置，继续浇注。当提升设备及施工情况允许时，可酌情加大埋深， 减少拆管次数，拆管动作要快，一般不超过 15min。要防止螺栓、 橡胶垫等杂物落入孔内。对于拆下的导管，要立即清洗干净，堆放 整齐，便于管理。
⑹当灌注首批混凝土或在灌注过程中出现导管内混凝土不满， 含有空气时，后续混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管 内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，破坏导管 接头，造成漏水或泥浆渗漏。
⑺当混凝土灌注接近钢筋笼下端时，防止混凝土冲击致使钢筋
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笼上升。应加大混凝土的流动性。当混凝土埋置钢筋笼骨架超过 4～5m 后，可提升导管，减小导管埋置深度，增大钢筋骨架的埋置 深度，从而有效避免出现钢筋笼骨架被顶升的事故。
⑻为了确保桩顶质量，在桩顶设计高以上应加灌一定高度，以 便灌注结束后将此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方 法和清孔方法确定，一般不小于 50cm。为减小以后凿除桩头的工作 量，可在浇注结束后，混凝土凝结前挖除多余的一段桩头，但应保 留 10～20cm，以待随后修凿。
当灌注快结束，拔最后一节导管时，拔管速度一定要慢，以防 止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心现象。
⑼在灌注过程中，还要严格控制混凝土的拌和质量，严格按照 配合比进行拌制，并要求搅拌均匀，避免混凝土在运输过程中出现 不均匀、离析、泌水现象，当混凝土和易性不好，流动性差时，绝 对不能使用。
六、破桩头
破桩头是钻孔灌注桩施工的最后一道工序，是将桩顶以外多余 的混凝土凿除，将桩顶面凿平至设计标高，以利于做无破损检验和 进行下面的工序。破桩头不应过早，须在水下混凝土灌注后不少于 14d 才能进行，并且适用于人工钢钎、铁锤凿除，严禁采用爆破方 法，且破桩头过程中不得损伤钢筋。
结语：
钻孔灌注桩是公路桥梁建设中广泛应用的一种基础形式，它具 有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但由于钻孔灌 注桩的施工大部分在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成 桩后也不能按照地面结构物一样验收，因此它又是最容易出现质量 的一种基础形式，为了保证钻孔灌注桩成桩质量，确保桥梁基础工 程安全，就必须掌握科学合理的钻孔灌注桩施工技术。
参考文献：
[1] 李俊芝. 浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J]. 黑龙江科技信息.2012.6
[2] 黄秀铭. 公路桥梁钻孔灌注桩施工技术探讨[J]. 技术与市
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场.2012.6
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