浅论桥梁灌注桩施工

【摘 要】水下混凝土灌注桩技术现在已经被广泛的应用在桥梁的施工当中。桥梁下部结构经常采用单桩单柱的结构形式，由于桩数较少，受力集中，负荷较大，桩身一旦发生严重缺陷很难采取补救措施，所以对大口径桥桩的成孔质量和灌注质量要求十分严格。 

　　【关键词】灌注桩；桥梁；施工 

　　1 水下灌注混凝土的性能参数 

　　1.1 混凝土原料。粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2%，以提高混凝土的流动性，防止堵管。 

　　1.2 混凝土初凝时间。一般混凝土初凝时间仅3～5小时。 

　　1.3 混凝土搅拌方法和搅拌时间。应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30%的水，然后与拌合料一起均匀加入60%的水，最后再加入10%的水，最后加水到出料时间控制在60～90秒内。 

　　1.4 坍落度选择。坍落度应控制在180±20毫米之间。 

　　2 关于水下灌注混凝土的技术要求 

　　2.1 首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1m）和填充导管底部的需要。 

　　2.2 混凝土拌和物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。 

　　2.3 首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。 

　　2.4 在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压力地下水地区，应注意保持孔内水头。 

　　2.5 在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2～6m。 

　　2.6 在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时地调整导管埋深。 

　　2.7 为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。 

　　2.8 灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5～1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。在灌注将近结束时，应核对混凝土的灌入数量，以确定所测混凝土的灌注高度是否正确。 

　　2.9 变截面桩灌注混凝土的技术要求：对变截面桩，应从最小截面的桩孔底部开始灌注，其技术要求与等截面桩相同。灌注至扩大截面处时，导管应提至扩大截面下约2m，应稍加大混凝土灌注速度和混凝土的坍落度；当混凝土面高于扩大截面处3m后，应将导管提升至扩大截面处上1m，继续灌注至桩顶。 

　　2.10 使用全护筒灌注水下混凝土时，当混凝土面进入护筒后，护筒底部始终应在混凝土面以下，随导管的提升，逐步上拔护筒，护筒内的混凝土灌注高度，不仅要考虑导管及护筒将提升的高度，还要考虑因上拔护筒引起的混凝土面的降低，以保证导管的埋置深度和护筒底面低于混凝土面。 

　　3 操作工艺 

　　3.1 钻孔。调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机器钻进、出土，达到控制深度后停钻、提钻。 

　　3.2 检查成孔质量。①钻深测定：用测深绳（锤）或手提灯测量孔深及虚土厚度。②孔径控制：钻进遇有含石块较多的土层，或含水量较大的软塑粘土层时，必须防止钻杆晃动引起孔径扩大，致使孔壁附着扰动土和孔底增加回落土。 

　　3.3 孔底土清理。钻到预定的深度后，必须在孔底处进行空转清土，然后停止转动；提钻杆，不得曲转钻杆。 

　　3.4 移动钻机到下一桩位。经过成孔检查后，要填好桩孔施工记录。然后盖好孔口盖板，并要防止在盖板上行车或走人。最后再移走钻机到下一桩位。 

　　3.5 浇筑混凝土。①移走钻孔盖板，再次复查孔深、孔径、孔壁、垂直度及孔底虚土厚度。有不符合质量标准要求时，要处理合格后，再进行下道工序。②吊放钢筋笼：钢筋笼放入前要先绑好砂浆垫块（或塑料卡）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，避免碰撞孔壁。钢筋笼放到设计位置时，要立即固定。遇有两段钢筋笼连接时，要采取焊接，以确保钢筋的位置正确，保护层厚度符合要求。③放溜简浇筑混凝土：在放溜筒前要再次检查和测量钻孔内虚土厚度。浇筑混凝土时要连续进行，分层振捣密实，分层高度以捣固的工具而定，一般不大于1.5m。④混凝土浇筑到桩顶时，要适当超过桩顶设计标高，以保证在凿除浮浆后，桩顶标高符合设计要求。⑤撤溜筒和桩顶插钢筋：混凝土浇到距桩顶1.5m时，可拔出溜筒，直接浇灌混凝土。 

　　4 技术及安全措施 

　　4.1 测量定位。测量定位关系到孔位的准确性，是钻孔的垂直度以及控制基准面标高准确与否的关键。在具体操作中，采取施工单位自检与监理复检验收相结合的措施。定位应分两次进行控制，第一次挖井口埋设护筒，第二次安装钻机就位，严格控制其偏差在设计和规范允许的范围内。 

　　4.2 桩径及垂直度控制。桩径是灌注桩施工质量的又一关键，也是评价桩基施工质量好坏的重要指标。施工前，严格检查钻头直径大小，保证钻头直径不小于桩径，并作好记录。 

　　4.3 泥浆质量。泥浆由粘土、水和添加剂组成，在钻孔灌注桩成桩的过程中，泥浆的主要作用一是护壁，防止孔壁坍塌；二是携渣，钻头将孔内土体或岩体切削成渣，通过泥浆循环将其带出孔外，因而泥浆质量的控制非常重要。泥浆质量的主要性能指标，有密度、粘度、含水率等。泥浆过稀，则携渣能力不够；泥浆过稠，则孔壁会开成一层厚厚的泥壁，无形中减少了桩径。 

　　4.4 持力层直接影响到桩的承载力，特别是端承桩，更是提供桩基承载力的重要基础，因此，持力层及终孔深度的正确判定，是质量控制的一个关键环节。 

　　5 结论 

　　桥梁灌注桩施工的质量控制是一项十分重要的工作，需要周密考虑，精心组织。尽管影响钻孔灌注桩施工质量的因素很多，但只要从事钻孔灌注桩的施工和监理人员齐抓共管，严格控制好施工过程中的每个环节，就能保证桩基的施工质量。