1、浅谈怀沟大桥钻孔灌注桩施工摘 要：本文结合宁夏固原怀沟大桥钻孔灌注桩施工实践，就大型桥梁钻孔灌注桩施工的关键工序和技术控制进行了简要阐述。 关键词：桥梁基础；钻孔桩施工；关键工序；技术控制 怀沟大桥位于固原市原州区附近的怀沟上，中心桩号 K1+910，轴线与怀沟交角 105 度。桥梁起点桩号 K1+825.5，终点桩号为 K1+944.5，怀沟大桥为 4-40 米装配式预应力混凝土 T 梁桥，桥墩柱式墩、空心薄壁墩，最大墩高 47.9 米，基础为钻孔灌注桩基础。桥台为肋式台，钻孔灌注桩基础，桥梁全长 169 米，桥梁宽 20 米；桥墩采用圆柱墩和空心薄壁墩。 本桥钻孔灌注桩基础桩径有 1.5、
2、1.8 两种，均按拄桩设计。共有 1.5 钻孔灌注桩 544m，1.8 钻孔灌注桩 2840m，拟采用旋挖钻机成孔，导管法灌注水下混凝土。 钻孔灌注桩施工工艺流程为：平整场地设立工作台桩位放样埋设护筒钻机就位钻进成孔清孔提钻下放钢筋笼下导管灌注水下砼拔除护筒凿除桩头验收 1 施工准备 平整墩台位置施工场地，用全站仪测设桩位并放出十字护桩，以方便随时检查桩位。制作钢护筒，加工钻孔桩钢筋笼，储备粘土，用于灌注水下混凝土的导管检查其密封性，准备泥浆池、沉淀池并做好泥浆排放措施，防止污染环境。 （1）埋设护筒。护筒一律采用钢护筒，内径比桩径大 2030cm，节长 2.02.5m。护筒埋设深度 2.03
3、.0m，其顶端高出地面至少 0.3m，高出地下水位 1.5m 以上。旱地护筒采用挖埋法，护筒周围用粘土夯实。护筒节间焊接要严密，谨防漏水。 （2）护筒埋设要求准确竖直，护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于 2cm，护筒竖向的倾斜度不得大于 1%。 （3）泥浆制备。用于护壁的粘土，其性能指标需符合规范要求。为保证泥浆的供应质量，施工时设置制浆池、贮浆池及沉淀池。泥浆传送采用泥浆槽和泥浆泵。在钻孔作业中随时检验泥浆比重、粘稠度、含砂率、胶体率等，及时调整，确保护壁良好，钻进顺利，一般情况下泥浆指标保持在相对相对密度 1.201.40，粘度保持在 22-23 Pa.s，含砂率4，胶体率95，
4、并及时填写泥浆试验记录。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后妥善处理。 （4）钻机就位。采用旋挖钻机。钻机就位后，调平机座，量测检查钻头中心与护筒中心是否在一条铅垂线上，与孔位中心的偏差是否在规范允许范围之内。检查钻杆的垂直度是否满足要求及钻杆、钻头等部位连接是否牢固、运转是否良好。 2 钻孔作业 开钻前应纵横调平钻机，安装导向套，将钻机缓慢放下，使钻头对准孔位。当电源指针偏向无负荷状态时即开始下钻，在钻孔过程中，应经常观察电流表，如超过额定电流时应放慢下钻速度。操作的过程中，需要改变钻杆的回旋方向时，须等钻杆完全停止转动后再重新启动。 在开始钻进或穿过软硬土层交界处时，为保持钻杆竖直，宜缓慢进尺。在
5、含圆砾、角砾的土层或含水量较大的软塑粘性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径。 钻进过程中应随时清除孔口积土和地面散落土。遇到孔内渗水、塌孔、缩颈等异常情况时，应将钻具从孔内提出，研究妥善处理。 在硬夹层中钻进时可采取以下方法：对于直径小于 10cm 的石块，可采用普通螺旋钻头钻进；对于直径大于成孔直径 1/4 的石块，宜用镶焊硬质合金的耙齿钻头慢速钻进，石块一部分可挤进孔壁，一部分沿螺旋钻杆输出钻孔。 几种常见钻孔事故的预防及处理： 坍孔：坍孔多发生于松散砂层中，多数原因是泥浆粘度不够，头压力不足，护壁情况不好造成，也有操作上的原因。处理方法：坍孔较少的可以改善泥浆的指标，加大泥浆
6、比重，继续钻进，重者则孔内回填粘土，待恢复密实后重钻。 斜孔：在钻孔时，由于钻孔方向偏斜产生斜孔，严重者影响钢筋笼的安装和桩的质量。斜孔的原因主要是钻机、安装的不正、不稳及钻杆的弯曲、操作不良等，也有钻进中如遇到较大岩石块时而引起弯孔的现象。斜孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进；较严重时，可采用上、下反复孔的办法加以处理，使钻孔正直；严重时，要在孔内回填粘土，待恢复密实后重钻。 3 清孔及成孔检查 终孔后，会同监理工程师检孔，报验审批。合格后迅速清孔，清孔采用掏渣法和换浆法，严禁用加深钻孔的方法代替清孔。测量孔径、孔深、孔位和沉淀厚度，确认满足设计和施工要求后，方可灌注砼。清孔后从孔底提出泥浆
7、试样，进行性能指标试验，泥浆应达标准：相对密度1.031.1；粘度 1720Pa.s；含砂率 98%。测量孔底沉淀厚度，要求小于 5cm，清孔完毕后，由质检人员对孔径、倾斜度进行测量并认真填写纪录，检测合格后报请监理工程师进行检测，报验审批后，方可进行下道工序。 4 钢筋骨架制作、运输和起吊就位 4.1 制作 钢筋、机械、焊条等的品种、规格和技术性能应符合国家现行标准规定和设计要求。冷拉钢筋的机械性能必须符合规范要求，钢筋平直，表面不应有裂皮和油污。钢筋骨架制作采用加劲筋成型法。钢筋笼分段制作，孔口焊接，每段长 8-10m。同时，根据保护层要求，焊接钢筋“耳朵” ，焊在骨架主筋外侧，布置间距以
8、沿孔径竖向每隔 2.0m 左右设一道，每道沿周围对称设置 4-6 个。 4.2 骨架的运输 骨架的运输，采用在平车上加托架的方法运输，保证钢筋骨架运输过程中不变形。 4.3 骨架的起吊和就位 钢筋骨架起吊和就位利用吊车起吊，为了保证骨架起吊时不变形，采用两点法，中点到三分之一点之间，绑扎两根杉木杆，起吊时，先提第一吊点，使骨架稍提起，再与第二吊点同时起吊，提起至设计标高为止，骨架通过槽钢或钢管固定于临时设于孔口的井字架上，即可松开吊点，骨架上下节连接要保证主筋轴线同心，同时测量钢筋骨架的标高是否与设计相符，偏差不得大于5cm，质检人员应做详细的标记，请监理工程师进行检测，检测合格后可以进入下道
9、工序钢筋安装的检查项目. 5 浇注水下砼 灌注用砼采用商砼和搅拌站集中供应砼，罐车运输砼至施工现场，要由质检人员和试验人员对进场商砼的坍落度、温度逐车进行检测，并由监理工程师旁站控制坍落度，检测结果符合规范及施工要求后，可以进行砼灌注。 灌注水下砼采用导管法。导管用无缝钢管制成，壁厚 3mm，内径为300mm，中间节长 2m，底节长 4m，导管采用丝扣连接，导管使用前要调直，并试拼组装进行拉力和水密试验，以保证导管在灌注水下砼的过程中不漏水、漏浆，并防止拉断。水密压力计算公式如下； P=rChC-rWHW P导管可能受到的最大内压力（KPa） rC混凝土拌和物的重度（取 24kN/m3） hC
10、导管内混凝土柱最大高度（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） HW井孔内或泥浆的深度（m） 。 2）安装导管时应注意如下事项 导管的长度必须精确丈量，并做好记录，以作为安装和拆除导管的依据； 导管吊入孔内以前，应用测绳对孔深进行测量，导管底应保持距孔底 0.4m 左右，避免导管下口被沉淀物堵塞，造成卡管事故； 吊装导管时，要保持导管的垂直状态，防止倾斜挂卡钢筋骨架； 导管下放受阻时，应查明原因并采取徐起徐落和正反旋转来加以解除，不得用高起猛落的方法； 导管下放时，要逐节检查丝扣有否松动。 6 凿除桩头 砼灌完 24 小时后在不影响其它桩施工的情况下，开挖并凿除桩头。此时凿除桩头需保留 1020cm，在桩头砼达到设计强度时再次截除，以保证桩头段砼质量符合规范。 7 结语 通过对以上关键工序进行了严格的技术控制，怀沟大桥钻孔灌桩施工合格率 100%，完全满足了设计要求。
