桥梁工程钻孔灌注桩施工技术探讨

摘要：钻孔灌注桩作为基础形式，其适应性强，承载力大，成本适中，施工简便等优点，广泛的应用于桥梁与其他领域。由于影响钻孔灌注桩的工程质量因素众多，然而一定要高度重视及严格控制钻孔灌注桩的施工质量及过程，以利于工程的顺利进展。

关键词：钻孔灌注桩;施工技术;分析

1引言

当前桥梁结构工程中，钻孔灌注桩作为一种基础形式，已被广泛的采用。钻孔灌注桩属于水下隐蔽工程，其施工质量效果不可直接观察，即使施工工艺并不那么复杂，但施工中的每个环节都非常重要，会影响整个桩的质量，万一出现缺陷桩，处理起来也麻烦，往往影响工期，增加投资。结合宿淮高速京杭运河特大桥钻孔灌注桩施工谈几点体会如下：

2施工准备和钻孔过程中的控制

2.1 概况

宿淮高速京杭运河特大桥主桥两个主墩共36根Ф2.5m的钻孔桩。13#主墩位于西岸，设计桩长80m，采用了2台S-500泵吸反循环钻机成孔，钻具为4翼刮刀钻，因钻机自重较轻，可采用50T履带吊移位，钻机平台为无支架施工平台。14#主墩位于东岸，设计桩长85m，钻机有2台，即1台KTY3000A钻机和1台HTL300钻机，钻头有两种：四翼刮刀钻和楔齿滚刀钻，采用正循环开孔，气举反循环工艺成孔。

准备场地

2. 2桥梁的主墩均位于京杭大运河堤岸的内侧，场地狭小，桩基施工的场地布置结合承台与下部构造施工一并考虑，主要包括吊车的停放与作业场地，混凝土运输车、吊车的进出场道路、泥浆储备池的布置、电力供应设施及钻孔配套设备堆放场地等。

场地处理采用高挖、低填、地表硬化等方法进行处理。场地四周开挖排水沟，场地应平整，以防积水。但在实际施工中，排水沟常常被泥浆淤塞，场地满地泥泞，不能满足文明施工的要求，望在以后施工中，充分考虑场地的布局和排水。

2.3埋置护筒

钢护筒采用了厚度为14mm的A3钢板卷制而成，内径大于设计桩径30cm。护筒内设置临时支撑，以防止其在运输过程中产生变形。

钢护筒采用DZ90振拔锤振动沉入。钢护筒分两节段，底部5米段和顶部1.5米段，以法兰连接。法兰间塞石棉绳、抹黄油密封。钢护筒倾斜度和中心偏差控制较为重要，这是保证护筒底口不塌孔不漏浆的前提。

2.4钻机的安装就位与钻孔

根据主墩桩径大，且成孔深(实际成孔深度93m)的特点,结合本公司现有钻机情况，两主墩采用不同型号钻机施工，具体如下：

13#墩采用2台台湾制造S-500型泵吸反循环钻机施工(后又投入一台S-400钻机,施工导向孔)，14#墩采用1台大桥局制造的KTY3000A钻机和1台洛阳久久公司制造的HTL300型钻机施工，皆为气举反循环机型。

钻机直接在钻孔平台上拼装，钻机安装结束后，用水准仪测量出钻机底盘顶面四角的高差，采用油顶对钻机进行调平，并固定好钻机。钻机就位后精度要求：

a、钻机四个支点高差<5mm;

b、转盘中心与护筒底口中心偏差<5mm;钻架水龙头、钻头、护筒底口中心三点一线，铅垂度偏差<5mm。

气举反循环钻机：往护筒内泵入泥浆开始正循环钻进，在钻进至护筒刃脚上、下1米左右时，应轻压慢转，待穿过护筒刃脚后，方可进入正常钻进。当钻进深度超过20m后，更换泥浆循环方式，启动空压机开始气举法反循环钻进。

泵吸反循环钻机：在穿过护筒刃脚前，应小泵吸量，缓慢钻进。

泥浆控制

泥浆于钻孔前24小时，在造浆池内配制完毕，进一步熟化。

在钻进过程中规定每2小时对进出浆口泥浆的PH值、比重、砂率、粘度测定一次，根据检测结果，对泥浆进行相应调整，具体采用方法如下：

(1)、当粘度小于17秒时，由储浆池向孔内补充部分粘度为19～22秒的新浆进行调整。此项操作应结合排碴及排除废浆工作一并进行。

(2)、当PH值小于7时，向孔内加入部分纯碱，加入采用少量多次，同时不断检测进出浆口泥浆的PH值，直到进出浆口泥浆的PH值在8～10范围内为止。

(3)、当胶体率小于95%时，向孔内添加已经浸泡的CMC溶液，少量多次加入，并经常检测胶体率同步调整CMC加入量。

(4)、相对密度较大时，向泥浆池中补充适量清水，此项工作同排碴和排浆相结合进行，以降低成本。

终孔前1-2m时，开始调整泥浆指标，终孔后，采用换浆法，利用钻机的气举或泵吸反循环系统清孔。

清孔分两次进行，第一次清孔是在终孔后进行。将钻具提离孔底30-50cm，缓慢回转，同时送风或泵吸，每隔10min停止送风或泵吸一次，并将钻具提高1.5-2.0m来回串动几次，再送风或泵吸清孔，确保第一次清孔后，孔内无泥块。考虑到主墩桩基直径较大，且孔的深度达85米，钢筋笼安放及导管安装时间较长。为确保钢筋笼安放及导管安装过程中孔壁的稳定，第一次清孔后泥浆的稠度及比重等指标宜适当提高。第一次清孔后出浆口的泥浆指标按比重1.1-1.15、粘度17-20s、含砂率<4%、PH值7-9的要求进行控制。再持续换浆、清孔，其时间不得少于30分钟，然后拆除钻具、移走钻机。提钻时应注意防止钻头损坏孔壁，同时补充泥浆，稳定孔内水头。

第二次清孔在混凝土浇筑前进行。待钢筋笼、导管安装结束后，用测绳及测锤测量孔底沉淀层厚度，如达不到小于0.3D且≤500mm(D为桩径)的规范允许值，应进行二次清孔。用空压机将压缩空气通过导管中插入的专用混合器压入孔底清孔(S-500钻机是把吸管连接在导管上，直接泵吸)，并不断向孔内补充新浆。清孔后，测定孔底沉渣厚度小于允许值后，方可停止清孔，确保沉淀值达到设计要求。二次清孔后，导管内抽出的泥浆应达到：相对密度1.03-1.10，胶体率≥98%，粘度17s-20s，含砂率≤2%的规范要求。二次清孔结束后，尽快灌注混凝土，其间隔时间不宜大于30分钟。

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