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苏州亚力三大桥钻孔灌注桩施工工艺

钻孔灌注桩施工工艺

摘 要： 介绍苏州市相城区广济路北延亚历山大三世桥工程桥梁钻孔灌注桩的施工工艺、通病的防治等。

关键词： 钻孔灌注桩，施工工艺，通病，技术措施。

苏州相城区广济路北延亚历山大三世桥工程跨越朝阳河，该桥梁跨径为25.5+42+25.5米，宽51米，正交，分为左右俩幅桥梁；中跨为通航孔，边跨为人行通道。下部结构基础采用钻孔灌注桩基础（如下图）内夯管扩底灌注桩施工方案（12P）.doc，重力式桥台，矮墙式桥墩；上部结构为现浇变截面连续梁。桥墩外侧采用钢结构装饰，在桥梁四周各设置一处丰碑。上部结构箱梁浇筑采用满堂与架施工。

图 1.全桥桩位平面图

南装饰墩右 北装饰墩右

装饰墩钻孔桩（桩径1.2m）

3# 0#

桥 桥

桥台钻孔桩（桩径1.0m）

2#桥墩右 1#桥墩右

2#桥墩左 1#桥墩左

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桥 桥

台 桥墩钻孔桩（桩径1.2m） 台

南装饰墩左 北装饰墩左

桩基础施工全部在岸地上施工，采用常规钻孔桩工艺。

桩基础施工顺序：测量放样—平整场地—护筒埋设—钻孔—清孔—安放钢筋笼—水下水泥混凝土灌注—桩基础检测。（如下图）

为保证桩位的准确，我们采用的测量仪器是全站仪，运用坐标法放样。主机架设在距桥位较近且通视条件较好的导线点上，瞄准架在另外一个导线点上的棱镜作为基边，输入需放样桩位的坐标，根据偏角和距离，把桩位放在实地。放样的点位用木桩标注，并进行设置护桩。

在旱地上，先清除杂物，如果有软土应换除软土，夯扩密度，为避免地基产生不均匀沉陷而使钻机倾斜，钻机底座应置于方木支撑上。

图4：旱地桩施工平台示意图

如果在水中时，应搭设水上平台进行施工，如图

图5：水中桩施工平台示意图

泥浆在钻孔中的作用非常大。第一、可以在孔内产生较大的悬浮力，可防止塌孔；第二、泥浆向孔外土层渗透，在钻进过程中，因钻头的活动，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；第三，泥浆比重大，具有浮渣作用， 利于钻渣的排出。不同的土层，泥浆比重是不同的。

钻孔采用循环钻工艺，由泥浆泵管与钻杆上部接通，泥浆通过钻杆中心压至钻头底部一边冲刷一边旋转切削，将泥块搅拌成泥浆向孔外溢出，如此不断循环。在钻进过程中应经常检测实验泥浆指标的变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度。成孔完毕后，首先自检孔深，孔位偏差。

采用两次清孔方法，即在成孔完毕后，迅速通知监理验孔，合格后立即进行第一次清孔，换浆法清孔，将钻具提离孔底10～20cm空转，保持泥浆正常循环，直至孔内泥浆指标达到要求（密度1.03～1.10，含砂率2%以下，粘度17～20s）。在下钢筋笼及导管灌注前，必须再次检查泥浆指标及沉淀层厚度，如果合格，即可灌注混凝土，若检验不合格，则必须将泥浆泵连接导管上部，进行第二次清孔，确保孔内泥浆指标及沉淀层厚度符合要求。

加劲筋成型法：按设要求尺寸做好加劲筋圈，指出主筋位置，把主筋摆在平整的工作台上，并指出加劲筋位置。焊接时使加劲筋上任一主筋标记对准主筋中部的加劲筋标志，进行点焊。然后将其余主筋按上述方法焊好，套入盘筋，按设计位置加螺旋筋并绑扎于主筋上，点焊牢固。

制作好的钢筋骨架必须放在平整、干燥的场地上，存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的木方，以免粘上泥土。每组骨架的各节段排好次序，便于使用时按顺序运出。在骨架每个节段上都要挂个标志牌，写明墩号、桩号、节号等。尤其是定位钢筋骨架，由于地面标高不同，其长度也不同，因此更应该清楚。存放骨架还应该注意防雨、防潮。运输钢筋骨架时，都不得使骨架变形。

在起吊时，采用两点吊，防止起吊时骨架变形。骨架就位焊接完毕，还要核对在每节骨架入孔解下的标志牌，防止漏掉或接错事故发生。

导管安装使用前，按规定做水密实验、接头抗拉实验，各项检验合格后即可投入使用。下导管之前，对每节导管编号，注明厚度，导管距孔底宜为0.25～0.4m。

水下C25混凝土是由商品混凝土公司供应，我们主要检验其坍落度，将坍落度控制在18～22cm。对混凝土中可能夹杂的水泥块、大的石子等杂物挑出。

灌注混凝土的方法采用提球法：首次混凝土量满足导管埋深1m以上。在灌注过程中，孔内混凝土在连续断上升，导管的埋深也在不断增加，我们利用测绳，进行拆管。水下混凝土应连续灌注，不得中断，确保桩身质量的完整性。为保证设计桩顶的混凝土强度，必须有一定的盈余量，要求浮浆高度在设计桩顶以上至少50cm。

钻孔灌注桩是桩基中常见的一种基形式。灌注水下混凝土是影响成桩的关键性工序，在灌注过程中，必须分工明确，密切配合，做到快速，连续施工，防止发生质量事故。

首次混凝土量如果不足，混凝土下落后不能埋没导管底部，以至泥水从底口进入。导管接头不严，水从接头处流入；导管提升过猛， 或深出错，导管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。这三种情况，是导管进水的主要情况。

为避免发生导管进水，事前要采取相应措施加以预防。

在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，就是卡管。卡管有两种情况：①由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌石不均匀，以及在运输涂中产生离析、导管接缝处漏水等，使混凝土中水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。②机械发生故障或其他原因使混凝土在导管内停留时间过久，使得灌注的混凝土已经发生初凝，混凝土在管内，所以在灌注混凝土之前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械；同时采取措施加速混凝土灌注速度，必要时可在混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

导管无法拔出称为埋管，其主要原因有导管埋入混凝土过深，或导管内外的混凝土已初凝。我们应按要求严格控制埋管深度，一般不得超过2～6m。

灌注将近结束时，浆渣过稠，用测锤测难于判断浆渣或混凝土面或由于测锤太轻，沉不到混凝土表面混凝土模卡砌块技术要求，发生误测，以至拔出导管终止灌注造成“烂桩头”。所以，应认真做好清孔工作，测锤的重量可以控制在1.5Kg左右，在设计桩顶与地面距离比较小时，使用竹竿通过手感测量混凝土面更直观，精度更高。

产生断桩的原因是多种多样的，主要是由于材料、工艺不当造成的，归纳起来主要有①水泥初凝时间过短

②骨颗粒径偏大，砂粒中有大卵石

③水泥混凝土的和易性，流动性差

⑦机械故障、机具配置等致使灌注时间过长

除了混凝土灌注的通病以外，钢筋笼上浮在灌注中也经常发生 混凝土灌注时，产生一种预托力，使钢筋笼上浮。所以，在灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，以便减小对钢筋笼冲击。当钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，应及时补贴，马上起拔拆除部分导管，拆除后，可适当上下活动导管，这时可以看到T／CAQI 26-2017标准下载，每上提一节导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然的回落一点，上下活动几次导管，直到上浮的笼全部回落为止。

总之，进行钻孔灌注桩作业时，要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范、核查地质和有关灌注桩方面的资料，对施工过程中可能发生的一些问题及时进行分析处理，使施工质量完全有保证，这些所谓的质量通病也是完全可以避免的。