橋梁鉆孔灌注樁施工工藝和質量控制

顧燕華　丁玉梅

摘要：本文介紹了橋梁鉆孔灌注樁施工技術的程序和每道工序的具體要求，并對施工中應注意的問題進行了探討，供廣大工程技術人員參考。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；施工工藝；橋梁施工；隱蔽工程

1前言

在橋梁結構中，鉆孔灌注樁作為一種基礎形式，以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點，將被廣泛地應用于公路橋梁及其他領域。灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質量的因素較多，對其施工過程每一環節都必須嚴格要求，對各種影響因素必須詳細考慮。本文對其施工工藝和質量控制做詳細闡述。

2鉆孔前的準備工作

鉆孔前的準備工作主要包括樁位放樣，整理平整場地，布設施工便道，設置供電及供水系統，制作和埋設護筒，制作鉆孔架，泥漿的制備和準備鉆孔機具等。

2.1場地整理

施工前，施工場地按不同情況進行處理。對于處在水中的鉆孔樁基礎都必須搭設施工平臺；樁基處在旱地時，清除雜物后夯壓密實即可。

2.2護筒設置

我單位在運一山線高速公路橋梁鉆孔樁均使用鋼護筒，采用3 mm～5mm鋼板制作。為保證其剛度，防止變形，在護筒上、下端和中部外側各焊一道加勁肋。本合同段的鉆孔樁直徑為120 mm和100 mm。根據鉆孔樁直徑，我們所做的護筒直徑為145 cm和125 cm。護筒埋設時，其軸線對準測量所標出的樁位中心，護筒周圍和護筒底接觸緊密，保證其位置偏差不大于5 cm，傾斜度不大于l％。

2.3泥漿的制作

制漿前，先把黏土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間，提高泥漿質量。制漿時，可將打碎的黏土直接投入護筒內，使用沖擊錐沖擊制漿，待黏土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔。多余的泥漿用管子導人鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時補充孔內泥漿。

2.4鉆機就位

埋設好護筒后，即可進行鉆機就位。本標段使用的鉆機為卷揚機牽引式沖擊鉆和沖抓鉆。就位時，只要使鉆錐中心對準測量放樣時所測設的樁位即可，其對中誤差不得大于5 cm。

3 鉆孔工藝

3.l 沖擊鉆鉆孔工藝

3.1.1開鉆前應注意的事項

開鉆前，在護筒內多加一些黏土。地表土層松疏時，還要混合加入一定數量的小片石，然后注入泥漿和清水，借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護筒角。為防止沖擊振動使鄰孔坍塌或影響鄰孔已灌注砼的凝固，必須等鄰孔砼灌注完畢并達到一定的強度后方可開始鉆孔。

沖擊鉆孔時宜用小沖程，當孔底在護筒腳下3mm后，可根據實際情況適當加大沖程。在鉆孔樁上部淤泥段，考慮采用沖抓鉆，一方面可防止坍孔，另一方面可以適當加快施工進度。

鉆機安裝處事先整平夯實，以免在鉆孔過程中鉆機發生傾斜和下陷而影響成孔的質量。鉆機必須固定牢固，嚴禁在鉆孔過程中鉆機移位。鉆孔時，隨時察看鋼絲繩的回彈情況，耳聽鉆錐的沖擊聲，以判別孔底情況，堅持勤松動，少量松繩的原則。孔內水泥漿水平面須高出護筒腳至少0．5 m以上，以免泥漿面蕩漾損壞護筒腳孔壁，但要比護筒頂面低0.3 m．防止泥漿溢出。沖擊過程中勤抽渣，勤檢查鋼絲繩和鉆頭的磨損情況，預防安全質量事故的發生。

3.1.2抽渣時應注意的幾個問題

及時向孔內補漿或補水，如向孔內投放黏土自行造漿，在抽渣后隨著沖擊投放黏土，不宜一次倒進很多，防止黏結；抽渣筒放到孔底后，要在孔底上、下提放幾次，使其多進些鉆渣，然后提出；鉆頭刃口在鉆井中不斷磨損，直徑磨耗不得超過1．5 cm，每班開鉆前檢查鉆頭直徑、及時補焊，不宜中途修補，以免卡鉆。準備備用鉆頭，輪換使用和修補。

3.2 回轉鉆鉆孔工藝

3.2.1 初鉆

先啟動泥漿泵和轉盤，使之空轉一段時同，待泥漿輸進一定數量后，方可開始鉆進。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全，爭取在最短時間內完成，以免停鉆時同過長，增加孔底沉淀。

3.2.2鉆進時的操作要點

開始鉆進時，進尺應適當控制，在護筒刃腳處，應低檔慢速鉆進，使刃腳處有堅固的泥皮護壁。鉆至刃腳下l m后，可按土質以正常速度鉆進。如護筒土質松軟發現漏漿時，可提起鉆錐，向孔中倒人黏土，再放下鉆錐倒轉，使膠泥擠人孔壁堵住漏漿孔隙，穩住泥漿繼續鉆進。

在黏土中鉆進，由于泥漿黏性大，鉆錐所受阻力也大，易糊鉆。易選用尖底鉆錐、中等轉速、大泵量、稀泥漿鉆進。

(3)在砂土或軟土層鉆進時，易坍空孔。易選用平底鉆錐，控制進尺，輕壓，低檔慢速，大泵量，稠泥漿鉆進。

在輕亞黏土或亞黏土夾卵、礫石層中鉆進時，因土層太硬，會引起鉆錐跳動和鉆桿擺動加大及鉆錐偏斜等現象，易使鉆機超負荷而損壞。宜采用低檔慢速，優質泥漿，大泵量，兩級鉆進的方法鉆進。

鉆進過程中，每進尺2m～3m，應檢查鉆孔直徑和豎直度，檢查工具可用圓鋼筋籠徑D等于設計樁徑，高度3m～5m)吊人孔內，使鋼筋籠中心與鉆孔中心重合，如上下各處均無掛阻，則說明鉆孔直徑和豎直度符合要求。

3.3檢測和清孔

鉆孔完成后，必須檢測孔深、直徑和傾斜度，其中孔徑和孔深須達到設計要求，傾斜度不得大于l％。清孔就是在吊放鋼筋籠之前，對孔內的石渣、泥漿進行必要的清理，做到孔內含泥量、含渣量和孔底沉渣符合設計及圖紙要求。

3.4 泥漿排放

對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿，根據現場情況引人到適當地點進行處理，以防止對河流及周圍環境的污染。

4鋼筋籠的制作和吊裝就位

4.1材料

制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑需符合設計圖紙的規定。其Ⅱ級鋼筋的力學性能符合《鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋》(GB l499-91)之規定；I級鋼筋的力學性能符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GB 13013--91)之規定。

4.2鋼筋籠的安裝

為保證鋼筋籠外砼保護層的厚度符合設計要求，在其上、下端及中間每隔2 m在一橫截面上設置4個鋼筋“耳環”。

鋼筋籠吊裝之前，先對鉆孔進行檢測。檢測使用的探孔器直徑和鉆孔直徑相符，主要檢測鉆孔內有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物，如突出尖石、樹根等，以確保鋼筋籠的安裝。

鋼筋籠吊裝時對準孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉使之下落，無效時，立即停止下落，查明原因后再安裝。不允許高起猛落，強行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

入孔后牢固定位，容許偏差不大于5 cm，并使鋼筋籠處于懸吊狀態。

5灌注水下混凝土

用直徑20 cm導管灌注水下混凝土，仔細檢查導管焊縫，并做封閉水試驗；導管底部應高出孔底30-40 cm，埋入混凝土內深度2～3 m，上端應設附著振動器，提升速度要慢；開管的混凝土數量應滿足導管埋入混凝土深度的要求，開管前要備足相應的數量；混凝土要連續灌注，中斷時間不超過30 min，灌注的樁頂標高應高出設計標高0．5 m．以上；混凝土落度為18～22cm以離心堵管；證施工現場清潔。

6 清理樁頭

等樁頭砼強度達到設計值的25％時，立即拆除護筒并鑿除樁頭多余砼。達到樁頂設計標高，樁頭砼采用人工手工鑿除．不能采用爆破或其他影響樁身質量的方法進行。

結束語

在橋梁工程建設中，橋梁鉆孔灌注施工技術是一種比較常見的施工工藝，但在常見的施工過程中也有很多問題值得我們注意和解決。因此，加強和提高橋梁鉆孔樁施工工藝是確保橋梁建設質量和發展的有效途徑。總之，在橋梁鉆孔樁施工中的技術合理，工藝得當，層層把關才能建成高品質的工程。