1、桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制摘 要：钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本低、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁领域。灌注桩属于隐蔽工程，桥梁钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成健后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，并且对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制汀出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。
2、 关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；质量控制 Abstract: as a form of bored pile foundation for its strong adaptability, low cost, simple construction and will be widely used in the field of highway bridges. Piles of hidden works, most of the construction of bridge bored pile is carried out under water, the construction proc
3、ess can not be observed, into rehabilitation after excavation can not be accepted. Construction of any part of a problem, will directly affect the entire project quality and progress, and even cause great economic loss and bad social influence to investors. Therefore, the basic requirements of the c
4、onstruction team in construction technical measures to implement, and strengthen the construction of quality management, pay close attention to the quality of every link of the construction process, and analyses some problems of bored pile in the construction process may occur after a standard for c
5、onstruction quality acceptance of Ting, implementation scheme and each pile construction records, in order to effectively control the quality of foundation construction. Keywords: highway bridge; bored pile; quality control 中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 1 钻机的选择 钻机种类较多,但桥梁工程钻孔灌注桩基础所选择的机型基本
6、有:冲击钻、正反循环钻、旋挖钻三种。这三种钻机各有优越性,但同时也存有不足之处,不是任何一种地质情况这三种钻机都可使用。选择何种钻机施工,取决于工程地质情况。 2 施工准备阶段的质量控制 2.1 施工方案的编制与审核在施工准备阶段施工单位应根据钻孔灌注桩施工工艺特点,结合现场情况编制施工技术方案。在施工方案中应详细阐述成孔工艺、钢筋加工与安装和水下混凝土浇注工序,及各道工序的技术保证措施;应制定可行的钻孔灌注桩常见质量问题的预防和处理措施。施工技术方案应交有关专家汇审,最终送交监理工程师审批。 2.2 施工机具的检查 公路桥梁钻孔灌注桩的直径、桩长和桩径一般都比较大,因此应使用符合施工工艺要求
7、及质量控制要求的施工机械设备。施工前应对所有施工机械进行严格检查,禁止使用非工程施工用钻机和自行改装钻机。为确保混凝土质量,应配以强制式搅拌机生产水泥混凝土。同时为保证水下混凝土灌注的连续性,施工现场应有备用设备,以防施工中途发生机械故障而导致灌注中断。 2.3 工程材料的检验 为了确保钻孔灌注桩质量,在施工前应对所有原材料进行质量检验,检验的方法、频率及原材料质量应达到有关技术规范的要求。在对原材料质量进行检验时,一定要严格遵守有关材料检验程序,首先应由施工单位进行检验,在施工单位自检合格的基础上,监理工程师再进行抽检。务必使施工过程中所使用的各种材料质量合格,对不合格的材料应拒绝入场使用。
8、 2.4 施工放样的控制 桩体位置准确是控制钻孔灌注桩施工质量的基本前提,因此,在施工准备阶段要严格按设计文件及测量控制基准资料进行桩位的放样,放样的精度要满足有关规范和规程的要求。同时应加强对全桥控制网的复核及对桩基坐标的复核。对有关测量和放样资料要及时进行审核并报监理工程师审查,必要时应进行复核。 3 施工阶段的质量控制 钻孔灌注桩为隐蔽工程,当其施工完成后,在某些方面将难以检测。为控制钻孔灌注桩的施工质量,从施工一开始就应按工序严格检查控制,发现问题及时解决。现按钻孔灌注桩施工顺序就其各工序的质量控制作一论述。 3.1 准备场地 施工前应将场地平整好,以便安装钻架进行钻孔。当墩台位于无水
9、岸滩时钻架位置处应整平夯实,清除杂物,挖换软土；场地有浅水时,宜采用土或草袋围堰筑岛。当场地为深水或陡坡时,可用木桩或钢筋混凝土桩搭设支架,安装施工平台支承钻机。深水中在水流较平稳时,也可将施工平台架设在浮船上,就位锚固稳定后在水上钻孔。水中支架的结构强度、刚度和船只的浮力、稳定性都应事先进行验算。 3.2 桩位放样 施工现场场地准备好后,应进行钻孔桩的桩位放样工作,主要是复测桩位,其平面位置偏差不得大于规范要求,并在其四周设置保护桩。 3.3 埋置护筒 护筒的作用主要是:固定桩位,并作钻孔导向；保护孔口,防止孔口土层坍塌;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。因此埋置护筒
10、要求稳固准确。 护筒制作要求坚固、耐用、不易变形、不漏水、装卸方便并能重复使用。护筒一般用木材、薄钢板或钢筋混凝土制成,护筒的内径应比桩径稍大,一般护筒内径大于桩径 1520cm。 埋置护筒时应注意控制以下几点:护筒平面位置应埋设正确,护筒中心应与桩体中心重合,偏差不宜50mm,垂直线倾斜1%；护筒顶标高应高出地下水位和施工最高水位 1.52.5m。在无水地层钻孔,因护壁顶部设有溢浆口,因此筒顶也应高出地面 0.20.3m；护筒底应低于施工最低水位0.10.3m。深水下沉埋设的护筒应沿导向架借自重、射水、振动、或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度；护筒入土埋设深度以护筒底部不进水、不漏浆和护筒在施
11、工中不下沉为宜,一般情况下,粘性土应达到 0.51m,砂性土则 34m；下埋式及上埋式护筒挖坑不宜太大,一般比护筒直径大1.00.6m,护筒四周应夯填密实的粘土,护筒底部应埋置在稳定的粘土层中,否则也应换填粘土并夯实,其厚度一般为 0.5m。 3.4 制备泥浆 泥浆钻孔中的作用是：在孔内产生较大的悬浮液压力,可防止坍孔；泥浆向孔外土层渗漏,在钻孔过程中,由于钻头的活动,孔壁表面形成一层胶泥,具有护壁作用,同时将孔内外水流切断,能稳定孔内水位；泥浆相对密度大,具有浮渣作用,利于钻渣的排出。泥浆的质量控制指标一般为:相对密度 1.11.3;粘度 1025s,含砂率6%,塑性指数15. 3.5 安装
12、钻架、钻机就位 钻架是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架。在钻孔过程中,成孔中心必须对准桩位中心,钻机(架)必须保持平稳,不发生位移、倾斜和沉陷。钻机(架)安装就位时,应详细测量,底座应用枕木垫实塞紧,顶端应用缆风绳固定平稳,并在钻孔过程中经常检查。 3.6 钻孔 钻孔是钻孔灌注桩施工中最重要的工序之一,在钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或孔偏斜,甚至把钻头埋住或掉进孔内等事故。因此,钻孔时应注意控制以下几点：1 钻机应挂牌进行施工,原始记录表格应齐全,检测泥浆指标的仪器应置于现场,应备有用于检查钻孔直径和垂直度的探孔器以及检测钻孔深度的测绳；2 在钻孔过程中,始终要保持钻孔护筒内水位要高出筒外
13、 11.5m;3 随时检查泥浆性能和钻孔原始记录,控制泥浆的密度为 1.11.3。粘度为 1025s,含砂率6。4 在钻孔过程中,应根据土质等控制钻进速度、调整泥浆稠度,以防止坍孔及钻孔偏斜、卡钻和旋转钻机负荷超载等情况发生;5 钻孔宜一气呵成,不宜中途停钻以避免坍孔,若坍孔严重应回填重钻。当因故停机时,应保持孔内水位和泥浆比重,防止塌孔; 6 在钻孔过程中应加强对桩位、成孔情况的检查工作。终孔后应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底土质等情况进行检验,合格后立即清孔,吊放钢筋笼,灌注混凝土。 3.7 清孔 清孔目的是除去孔底沉淀的钻渣和泥浆,以保证灌注的钢筋混凝土质量,保证桩体的承载力。清
14、孔时应注意控制以下几点:清孔方法应根据具体情况而定,但不能用清水换浆清孔;保持孔内水位高度,防止坍孔;清孔后,应从孔内循环泥浆中取样,检测泥浆性能指标。清孔应达到的要求是浇注混凝土前孔底 50cm 以内的泥浆相对密度1.25,含砂率8%,粘度28s;应进行钻孔沉渣厚度检查,除设计另有规定外,摩擦型桩的沉渣厚度0.4d(d 为钻孔直径),支承桩的沉渣厚度50mm;不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。 3.8 钢筋笼的制作与安装 目前钢筋的焊接基本取消对焊,多用搭接焊,至于焊接标准和钢筋笼制作标准,规范和设计均有要求,按设计和规范操作万无一失。在此只对定位筋的制作与焊接做一些说明。为保证钢筋笼外混凝
15、土保护层厚度满足设计要求,定位筋必须按设计图纸弯曲到位,且与钢筋笼的焊接必须牢固。否则影响成桩后桩位中心的检测质量。钢筋笼吊装时不允许高起猛落,强行下放,防止碰撞孔壁而引起坍孔。 3.9 导管安放 目前我国公路桥梁多采用直升导管法灌注水下混凝土。安放导管应注意控制以下几点:导管内壁应光滑、内径大小一致,连接牢固,在压力下不漏水;导管在安放使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,不符合要求的不得投入使用;导管必须按水密承压试验连接顺序自下而上依次编号,标明导管长度,以便控制下放深度和拆除长度;控制导管底端距离孔底 2540cm。 3.10 水下混凝土的灌注 灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工带有关键性的
16、工序,其施工质量将严重影响到成桩质量,施工时应控制以下几点:(1)灌注前应检测孔底的沉渣厚度,如大于规范或设计要求时应进行二次清孔,直到合乎要求; 2)严格控制混凝土的初灌量,确保导管首次埋深1.0m; (3)正确选择初灌方法,目前用于导管法灌注水下混凝土的初灌方法有提塞法、压胆法和剪塞法三种。一般情况下,应尽量选择剪塞法; (4)经常检测混凝土塌落度,塌落度宜在 180220mm 范围内; (5)准确测量孔内混凝土面位置,控制导管埋深 26m;(6)控制钢筋笼上浮,当混凝土面接近钢筋笼底约 1.0m 时,须降低灌注速度,待导管底位于钢筋笼底端以上 2.0m 时,恢复正常的灌注速度;(7)灌注
17、混凝土必须连续作业,一气呵成,避免任何原因的中断灌注,因此混凝土的搅拌和运输应满足连续作业的要求; (8)提管时控制和保证导管埋入混凝土内的深度。防止导管提升过猛,管底提离混凝土面或埋入过浅,而使导管内进水造成断桩夹泥。另一方面也要防止导管埋入过深,而造成导管内混凝土压不出或导管被混凝土埋住凝结,不能提升,导致中止灌注而成断桩; (9)灌注的桩顶标高应比设计值预加一定的高度,此范围内的浮浆和混凝土应凿除,以确保桩顶混凝土的质量,通常灌注混凝土应比设计标高高出 0.51.0m;(10)灌注位置,对于群桩,桩位允许偏差小于等于10.0cm;对于单桩,桩位平面允许偏差小于等于 5.0cm。 4 结束语 公路桥梁钻孔灌注桩成孔及混凝土灌注过程都属于隐蔽工程，而且施工过程的工序繁多复杂,随时都可能出现各种质量问题,这就要求质量控制人员在施工准备阶段及施工过程中采取积极有效的控制措施,防患于未然,只有立足于钻孔灌注桩施工的全面质量控制,严格各道施工工序的质量管理,才能保证施工中钻孔桩的质量,从而确保桥梁基础的质量。 参考文献 1 公路工程国内招标文件范本.2003. 2 建设项目招投标指南.建筑科学出版社,1999.
