桥梁桩基施工工艺

钻孔灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、边破碎土体边出土渣而在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩.为了顺利成孔、成桩,需采用包括制备有一定要求的泥浆护壁、提高孔内泥浆水水位、灌注水下混凝土等相应的工艺和方法.钻孔灌注桩施工设备简单、操作方便,适用于各种粘性土、砂性土,也适用于碎石、卵石类土及岩层.

一、工程实例

阳江市境内某待建大桥桥墩基础为钻孔灌注桩,桩径为φ1.5m.河床地质为粉质粘土、中粗砂、卵石、砂砾岩.针对地质、现场条件及同类工程中的经验,采用冲击钻机钻孔,现场分段制作钢筋笼,吊车吊放钢筋笼,砼由拌合站集中拌和,砼输送车运输,导管法灌注水下砼.下面以这个施工实例说明钻孔灌注桩在桩基施工的应用.

二、场地准备

根据现场调查,本河段有一定水位,水流较平稳.有水桩位拟采用围堰筑岛.桩位无水时,清除现场,将桩基位置整平夯实；场地为陡坡时,用钢管搭设工作平台,同时有水河道修建临时便桥,使钻孔机械能顺利进场.

三、埋设护筒

护筒的作用是：（1）固定桩位,并作钻孔导向；（2）保护孔口,防止孔口土层坍塌；（3）隔离孔内外表层水,并保持钻孔内水位高出施工水位以稳固孔壁.孔口护筒采用钢板制作,内径比桩径大200～400mm,根据桩,位现场情况决定护筒长度,护筒顶端高度,应高出地下水位1.5～2.0m,当护筒处于旱地时,还应高于地面0.3m.护筒底端埋置深度也应根据不同情况分别对待.护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入.埋设护简要求准确竖直,护筒顶面中心和护简底面中心位置与设计偏差应小于50mm,护筒竖向的倾斜度不得大于1%.

四、钻孔

钻孔前应有技术人员对其进行技术和安全交底后方可开始钻进.开钻时先在孔内灌注泥浆,孔内有水时,可直接投入粘土,用>中击锥以小冲程反复>中击造浆.钻进过程中,始终保持孔内水位高出地下水位2.0m并低于护简顶面0.3m以防溢出,同时要按时掏渣,掏渣后应及时向孔内添加泥浆或补水,以维持水头高度.钻进中用检孔器检孔,据此调整钻机位置,保证成孔质量.

五、成孔后的清孔、下笼、灌注

1.清孔.钻孔至设计标高后,稍提起钻具,离孔底20厘米处反复>中击,采用正循环进行换浆清孔,并保持一定水头高度,以防止塌孔.砼灌注前进行二次清孔,确保孔底沉碴和泥浆参数满足设计和规范要求.清孔后的孔底沉渣应小于5cm,泥浆指针：相对密度为1.03-1.1,粘度为17～20s,含砂率小于2%.可利用压风机配合风管清孔,以满足嵌岩桩设计和规范要求.

2.制作钢筋笼.钢筋笼采用在岸上分节制作,孔口吊装准确定位后焊接成整体.焊接采用单面焊,焊缝长度须满足施工技术规范的要求.钢筋笼严格按照设计图纸制作,各项指针符合设计和规范要求.为控制钢筋保护层厚度,在钢筋上设置“耳环”,串上混凝土滚轮,焊接在钢筋骨架上,每隔四米设置一组,每组四块对称安装.

3.安放钢筋笼.吊放钢筋笼采用吊车进行,吊放时注意不能碰撞孔壁,防止坍孔,并防止泥土等杂物带入孔内.在钢筋笼外侧绑扎砼垫块或焊接钢筋耳环,以保证钢筋的保护层厚度.钢筋笼绑扎好后整体吊放,吊入后校正轴线位置,并牢固定位,以免在灌注砼时发生浮笼现象.

4.灌注水下砼.采用砼输送泵灌注水下砼,由泵送进料斗,连续灌注,随灌随提升导管,同时用一台吊车配合钻架吊放、拆卸导管.开始时,应检查砼的均匀性和坍落度,符合规范要求后,再开始灌注.

首批砼的灌注数量应满足导管初次埋入砼深度不小于1.0m,并能填充导管底部的间隙.灌注时采用隔水栓,隔水栓预先用8号铁丝悬吊在砼漏斗下口,当有足够砼储存于漏斗后,剪断铁丝,砼即将导管内的水压走而下沉至孔底.砼灌注要连续进行,随灌注随拔管,并尽可能缩短拆除导管的时间.在整个灌注过程中,要经常探测孔内砼面的位置,及时调整导管埋深,导管埋深一般不小于2.0m或大于6.0m.由专人测量导管埋深并填写水下砼灌注记录.

灌注的桩顶标高应比设计高0.5～1.0m,多余部分在接桩前凿除,以保证砼强度.

为保证水下砼的质量,砼配合比一般应提高20%；砼应有必要的流动性,坍落度宜控制在180-220mm；每m3砼水泥用量不少于360kg,水灰比宜用0.5-0.6,并可适当提高含砂率使砼有较好的和易性.

5.灌注水下砼注意事项：（1）砼拌合必须均匀,尽可能缩短运输距离和减小颠簸,防止砼离析而发生卡管；（2）灌注砼必须连续作业,避免任何原因中断灌注；（3）在灌注过程中,防止导管提升过猛,管底提离砼面或埋入过浅,而使导管内进水造成断桩夹泥；（4）灌注的桩顶标高应比设计值预加0.5m左右,此范围的浮浆和砼应凿除,以确保桩顶砼的质量.

六、成桩检查

根据水下混凝土浇注记录表,检查灌注情况；

（1）检查灌注过程中预留试块的抗压强度,每根桩两组6块；（2）在凿平桩头时,桩按设计要求都要进行桩无破损检测；（3）在上述检查过程中,如认为其中某些桩质量可疑的,用地质钻机钻桩取芯样抗压强度试验；（4）在质检中,如发现断桩或其它质量事故,应由施工负责人汇同设计,监理人员共同研究处理方案,处理过程中,应作详细的记录,处理完毕,再次进行检查认为合格达标后,方可进行下一步的施工.（5）钻孔灌注结束后,按各项原始记录填写施工记录汇总表.

七、安全措施

（1）装钻机一般用人工操作,注意高空作业安全.（2）搅拌桩机械移位行走时,因机械较高注意行走稳定性.（3）注意检查泥浆管密封情况防止喷浆伤人.