试论市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的要点

试论市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的要点

文奎

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摘要：作为市政工程桥梁的常见结构，钻孔灌注桩性能极高，是施工建设的重要组成部分，但该施工技术应用过程中会受到多种因素的影响。为避免风险隐患对结构产生质量破坏，需要在钻孔灌注桩施工期间做好质量控制，提高整体施工质量。

关键词：市政工程；钻孔灌注桩；施工工艺；要点

1工程概况

某一桥梁全长39m（不含桥台侧墙），全桥道路中心线位于直线上，桥面为等宽、斜交布置，斜交角为105°。横断面组成如下：4.5m（人行道）+3.5m（非机动车道）+1.5m（侧分带）+14m（机动车道）+2m（中分带）+16m（机动车道）+1.5m（侧分带）+3.5m（非机动车道）+4.5m（人行道），桥梁总宽51m。桥梁采用三跨简支梁体系，本桥跨度布置为：3×13=39m,0#、1#、2#、3#桩基分别10根，共计40根，桩基直径1.2m。

2市政工程中钻孔灌注桩施工工艺的要点

2.1测量放样

施工前对桥梁中心位置桩、三角网基点桩、水准基点桩及其它测量资料进行核对、复核；采用全站仪和DS3级水准仪测量定位，采用坐标放样进行桩位放样。

2.2护筒制作与埋设

钻孔前，需要安装钢护筒。在埋设护筒时，利用挖机将护筒坑挖出。旋挖机钻孔环节中，需要确保钻孔大于钻头直径至少20cm。护筒的长度与地质和水位情况相关，需结合实际情况进行分析。护筒顶板高度通常在地表0.3m以上，或者在地下水埋深1.5m以上。护筒桩的埋设位置，其容许偏差应不超过5cm，倾斜角度应不超过1%。拆除钢护套前需要检查桩身混凝土强度，只有达到设计强度的25%左右才可开展拆除作业。本工程选择了内径1400mm，高为600mm，厚为6mm的钢护筒。从勘察报告中得知，孔口高程最大差值为6.06m，所以，护筒选择为6m，在钢护筒上需要开一个溢浆口。在护筒埋置过程中，必须对护筒埋置的垂直度进行严格控制，这样才能在一定程度上确保钻进成孔的施工质量。

2.3钻孔

1）泥浆制备及使用：泥浆护壁钻孔，根据泥浆制备、钻孔护壁、泥浆回收再利用多项要求建造泥浆循环系统，循环利用泥浆以最大限度发挥材料的利用价值。对于无利用价值的废弃泥浆，排放至沉淀池进行沉淀，用储渣箱收集，通过运渣车将无用泥浆运输至指定场所进行处理。若钻孔过程中频繁出现泥浆沉淀堵管的情况，调整为PHP泥浆护壁钻孔的施工方法。

2）钻进：冲击钻低锤密击，最大冲程不超过4～6 m，避免空锤。钻孔施工人员及时检查孔位、孔径、孔壁及孔深，若与设计要求存在偏差，需要及时纠偏。间隔跳桩钻进，减弱对相邻已成孔桩基的破坏。

3）终孔：钻进至设计桩底标高以下约5 cm时，结束钻孔，捞取渣样，进行检验以保证钻孔的各项尺寸均达标以及孔内沉渣量在许可范围内。

4）清孔：采用二次清孔工艺，成孔结束后用掏渣桶进行第一次清孔，主要是将孔内的大泥团石块清理干净，钢筋笼和导管全部下放到位后，再用掏渣斗进行二次清孔，要求渣土厚度≤50 mm，同时孔内泥浆性能指标符合以下要求：比重1.15～1.2、含砂率≤6%、黏度≤22 Pa·s，二次清洞后，在30 min内灌注水下混凝土，如不能及时灌注，需采取遮盖措施，防止洞内杂物堆积。

2.4钢筋笼吊装

用平车将加工好的钢筋笼运到指定桩位，采用汽车起重的方式起吊钢筋笼。钢筋笼的尺寸、形态、稳定性各方面均要满足要求，主筋和加强箍筋全部焊接。超声波检测管布置在钢丝笼的内侧四周，并与主筋进行焊接，使成桩的质量更容易被检测出来。检测管材安装到位后，将水注入其中，并用钢板将检测管材的上下两口分别封死，这样就可以杜绝水泥浆料的进入。钢筋笼的各节端头及内环加固圈处均采用钢筋焊接的方法，以避免运输、起吊过程中钢筋笼发生变形。提起钢筋笼，将支撑物剪断后，吊至洞口位置。钢筋笼吊装和入孔均要准确，下放过程中不与孔壁发生碰触，地面高程偏差不超过±10cm，平面位置偏差≤10cm。为防护钢筋笼，在其外侧对称布置与保护层同等厚度的垫块。

2.5导管下放

钢筋笼安装到位且通过质量检验后，开始安放混凝土灌注导管。安装时，护筒顶口的导管限位卡板的中心应与钻孔中心对齐，下放底节导管，再依次布置剩余的各节导管，导管顶部用卡板卡住，接头处装密封圈，丝扣处涂抹黄油。

混凝土灌注导管下放到位后，导管底口距孔底30～50 cm为宜，并根据平台顶面标高和孔底标高计算导管长度，判断是否满足设计要求。此外，在下放导管后需重新测量孔底沉渣厚度和孔深，若沉渣量超标，采用空压机和风管以气举反循环的方法进行清孔。清孔效果满足要求后，撤除清孔装置，尽快灌注水下混凝土。

2.6第二次清孔

第一次清孔对沉渣层的厚度没有具体规定，一次清井的目标是清除钻孔中的碎石，采用正循环清井技术，将钻井液的密度维持在1.2～1.4，就能达到标准。

2.7水下混凝土灌注

搅拌站根据钻孔灌注桩的施工要求拌制C35水下混凝土，通过性能检验后用运输车输送至指定桩基处，用汽车泵泵送。钻孔灌注桩的水下混凝土灌注采用砍球法，应准备足量的混凝土以满足首批混凝土灌注的用料要求，再测量导管的埋深并进行控制，应保证埋深不少于1m。若顺利完成首批混凝土灌注，则连续进行剩余部分的施工，直至完成整根桩的灌注为止。

灌注期间置换的泥浆经由连通管到达其他待钻钢护筒，回收泥浆从而循环利用，但桩顶以上含水泥浆的废浆缺乏回收再利用的价值，视为废料，用砂石泵抽至泥浆箱进行处理。混凝土的顶面标高达到设计要求后，结束灌注，拆除导管。混凝土灌注顶面应比设计标高高出0.5～1.0m，保证桩头的施工质量。

桩基混凝土灌注采用输送车和导管进行，连续灌注，期间密切观察管孔内水位升降和管内混凝土下降情况，在合适的时机提升导管以及拆除导管；防止混凝土从料斗顶溢出；根据混凝土灌注进度灵活控制导管的埋深，灌注全过程中导管的埋深应稳定在2～6m。混凝土的埋管时间以2～2.5h为宜，提升导管时应保证导管的轴线处于居中位置，不与周边设施碰触。若提升过程中出现导管法兰卡挂钢筋骨架的情况，以转动导管的方法脱困，再将导管调整至中心位置，继续提升。拆除导管的时间最多为15min，条件允许时尽可能在5min内完成，否则因拆管时间过长而导致浆液固结，引起堵管问题。拆除混凝土灌注导管后，及时清理残留的浆液，以便重复使用导管。

结论

目前正处在交通体系基础设施建设大发展的关键时期，道路桥梁工程建设项目越来越多，日常交通量不断提高对桥梁工程建设标准提出了更高的要求，而坚实稳固的桩基础不仅是建造高质量桥梁工程的前提条件，同时也是保证后期施工作业安全有序开展的重要保障。因此，文章以实际工程为例，针对钻孔灌注桩工艺流程以及护筒制备与埋设、成孔工艺、制作安装钢筋笼和混凝土水下浇筑等钻孔灌注桩施工关键环节的技术要点，并对钻孔灌注桩施工质量控制措施进行了细致的分析，旨在为同类施工项目提供参考。

参考文献：

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