高速公路施工中钻孔灌注桩技术分析

工程技术

高速公路施工中钻孔灌注桩技术分析

武少华

（北京华宏工程咨询有限公司，北京市

１０１１１３）

［摘要］目前在国内公路桥梁基础工程领域中钻孔灌注桩基础已占据了重要地位．钻孔灌注桩在具有抗震｝生好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉栽力等诸多优点。但灌注桩地下施工不可预计因素多，施工要求严格，稍有不慎，就可能出现质量问题，因此对施工技

术的过程严重防控是施工教术质量保证的基础。

良蝴］钻孔灌注桩；质量控制

１工程概况

某标段桥梁工程均为装配式部分预应力混凝土连续箱梁桥，桥梁工程下部构造采用双柱式桥墩和薄壁空心墩两重柱式桥台，钢筋混凝土灌注桩基础。

全线桥梁工程共有桩基１９４根，设计总长４２８２ｍ其中桩径２．Ｏｍ钻孔灌注桩６８８ｒｎ；桩径１．８ｍ钻孔灌注桩２８８２ｍ：桩径１．５ｍ钻孔灌注柱７０８ｍ。桩身穿过的地质覆盖层主要为粉质黏土、亚黏土、粉细

砂及粗砂等，黏土土质不太均匀，整体地质条件比较复杂，表层属软

塑、中层易液化、底部中密，属于偏差地质段落。要求桩的中心位置偏差－Ｉ－１ＯＯｍｍ，桩身倾斜度＜１％，桩径大于设计桩径，桩长不小于设计桩长。

２施工工艺流程

钻孔灌注桩的施工工艺流程见图１：

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３重点施工环节３．１泥浆制备

在灌注桩钻孔过程中，泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，泥浆的主要作用有悬浮钻渣、增大静水压力、防止塌孔等。高质量的泥浆

可在孔壁表面形成一层黏ＥＥ好、密度大、渗透性差的泥皮，有效防止了

孔内泥浆外渗，减缓ＴＴＬ内水头刚氏的速度，这也是保持孔壁稳定的有

效措施。尤其是泥浆比重的控制更为重要，泥浆比重过大容易造威混凝土项不上去，泥浆比重过低易造成孔壁坍塌、穿孔、埋钻等质量事故。

为保证成孔质量和清孔干净，应根据不同的地质情况和不同的成孔方法，调制不同性能指标的泥浆，以维持孔内水位差，确保孔壁稳定。

在实际施工中，经过多次配比试验，配制的泥浆相对密度为１．２０－１．３５９／ｃｍ３：黏度２０～２４Ｐａ ｓ：含砂率４％一８０／０：ＰＨ值８—１０；

胶体率９６％一９８％；泥皮厚１～２ｍｍ／３０ｍｉｎ：静切力３～４．５Ｐａ：失水

率１１—１４ｍＬ／３０ｍｉｎ。采取上述泥浆施工，～直都侧顷利。制浆前，先

把黏土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短搅拌时间，提高泥浆质

量。然后可将打碎的黏土直接投入护筒内，使用；中击锥冲击制浆，待黏土Ｂ中搅成泥浆时取样检测，合格后即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导＾泥浆池贮存，以便随时补充孔内泥浆。

３２机县布置

机具布置随所选用机具的性能而异。主要应控制钻头的中心线与测设的桩基控制中心一致，机具安装必须平稳、牢固。同时应拉好钻架

的缆风绳。

３３开孔

为防止冲击振动使邻孔坍塌，一般应待邻孔混凝土浇注２４ｈ以后方可开钻。．著孔口地质为人工填土时，开孔前在孔内需多放入～些粘

±，并加适量粒径不大于１５ｃｍ的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥

浆比重控制在１．６左右，钻进Ｑ５—１．０ｍ后，再回填粘土，继续以低冲

程冲砸，如此反复二、三次，必要时可多次重复。待；中砸至钻头顶位于护筒下１

ｍ以上时，方可采用都中程正常钻进。

３．４冲孔

冲孔时，应根据地质情况确定钻孔进程。易塌孔的土质应采用ｏ．５ｍ左右的小冲程，施工时，应多投入粘土来提高泥浆的稠度与相对密实度，并填加片石、碎石、卵石，使之被挤入四周孔壁：粘土层宜采用０．７５ｍ左右的中冲程，施工时，输入较低稠度的泥浆，防止卡钻、埋钻：如遇岩层或密实的卵石层时，宜采用１．０ｍ左右的高冲程，当岩层倾斜过大或高低不平时，应回填坚硬片石，低锤快打，使之形成一个平面后，方可采用较高冲程施工。

３．５档碴

冲至护筒以下４—５ｍ时，用抽渣筒抽渣，每钻进Ｏ．５—１Ｄｍ抽渣一次，每次抽渣，以无明显粗颗粒为止。抽渣时，应及时补充水和粘

土，使泥浆比重符合要求。

３６清孔

钻孔达至Ⅱ设计标高后，应立即进行清孔，不得停歇过久，否则，会使沉渣沉淀增多。在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。

３７钢筋笼

１）钢筋笼宜分段制作，连接时５０％的钢筋接头应予错开焊接，对钢筋笼立焊的质量要特别加强检查控制。

２）钢筋笼入孔时，应保持垂直状态，对准孔位徐徐轻放，严禁强制性下放钢筋笼，造成钢筋笼变形，孔壁塌孔。钢筋笼就位后，还应将钢筋笼上端焊固在护筒上，可减缓砼上升时的项托力，防止其上升。

粥导管埋深

在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要指标。导管埋深过大，会增大混疑土与导管壁的摩擦力，在提升导管时会把连接螺栓拉断或导

管破裂而产生断桩。导管埋深过小，容易出现拔脱提漏现象形成夹层断

桩。

因此，水下混凝土灌注应严格控制埋管深度，不得大于６ｍ，且不小于１ｍ，一般控制在２—４ｍ。并保证提升导管不出现失误，避免导管

脱离混凝土面。

３９水下混’疑土灌注

混凝土浇灌二次清孑Ｌ验收合格后，现场初灌料斗、砼隔水栓（或沙

包）、人员等应及时准备到位，在砼到场后方可停止清孔，进行科斗等安装。砼灌注前必须检查砼坍落度是否满足，一般宜控制在

１

８０—２２０ｍｍｏ检查孔内导管的长度及寓孔底的距离：根据导管内外混

凝土的压力平衡法计算首灌混凝土量，确定采用的料斗容量，保证首灌后导管底埋入混凝土中大干１ｍ以上。在料斗内放满砼后，剪断铁丝，隔水栓埋入底部砼。此时后续砼浇捣必须及时跟上，保证砼连续施工。浇捣过程中，检查导管提升、拆除等必须保证管底在砼中的埋置深度，宜控制在２—６ｍ。并应通过溺０量确定，不能盲目估计，避免拔空。在混凝士面上升将要接近钢筋笼底部时，应放慢浇捣的速度，减少导管埋深以降低混凝土上升酌冲击力。

４桩基质量检测

按照设计要求和忪路工程质量检验评定标准＞（ＪＴＪＦ８０，１—

２００４）规定，该工程所有桩基均采用声波透射法进行桩基无损检测并按桩基总数置的５％进行钻芯取样检测。该工程共有（下转第２０４页）

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