桥梁钻孔灌注桩施工方法及事故处理

桥梁钻孔灌注桩施工方法及事故处理

摘要：水下混凝土灌注桩因其对各种土层的适性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点已经被广泛的应用在桥梁的施工当中。

关键词：施工方法质量控制事故处理

中图分类号：tv523文献标识码： a 文章编号：一、施工工艺流程

钻孔灌注桩施工流程：测量放线→插打护筒→钻机就位→钻孔→成孔质量检测→清孔→安装钢筋笼→安装水下混凝土导管→二次清孔→检查签证→灌注桩身混凝土→成桩质量检测。二、钻孔桩施工方法及过程质量控制 2.1桩位放样

钻机就位前对每个桩位进行放设，放设完成后在每个桩位处对角设置护桩，以保证桩基开挖后，可以依据护桩找到桩位中心，并将桩位中心引至护筒内壁上，确保钻进过程中桩位对中。 2.2埋设护筒

钢护筒采用δ=10mm钢板制作，其内径大于设计桩径0.2m。测放桩位时要注意对位准确。护筒的埋深1.5～3m为宜，尽可能将护筒埋置在较坚硬密实的粘土层中至少0.5m；护筒顶高于原地表0.3m。

2.3钻机移位定位

采用平板车将冲击钻机拉到现场，用吊车对钻机进行对中，为

确保钻头轴线与桩位中轴线重合，采取用全站仪进行对中观测和竖直度校正。

2.4护壁泥浆的拌制

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。 2.5钻孔

开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。冲击钻机在钻进过程中，每3～5m进尺后需进行纠偏调整，以保证孔位的偏差在允许范围。定时检查孔内泥浆水头高度，发现不足并及时足量补充。钻孔内泥浆水头高度应不低于护筒排浆孔下30cm，并高于地下水位2米。 2.6成孔检测及清孔

钻孔达到设计标高或入岩深度后，对孔深、孔径进行检查，符合规范要求后方可清孔，准备下钢筋笼。孔深采用测绳进行测量，测绳必须经常进行校正、修订，以保证测量准确。孔径采取下探孔器的方法进行检查（探孔器直径为钢筋笼直径+100mm），探孔器必须有足够的长度和重量，以确保探孔器的顺利下放，成孔深度和孔径不小于设计值。

2.7钢筋笼安装

钢筋笼起吊时，吊点应拴牢并布置合理，使笼子吊起后处于自然铅垂状态，并无明显变形，下吊钢筋笼骨架过程中，不要碰撞孔壁，要采取措施让其沿孔中心垂直插入。钢筋笼下到标高后，要检查钢筋笼顶部的中心偏差，使之小于5cm，待全部入孔经确认符合要求后，将钢筋笼进行固定，避免下跑和灌注混凝土时上浮。 2.8下导管、二次清孔

导管使用前进行试拼、水密承压和接头抗拉试验、长度测量、标码等工作，进行水密试验的试压压力不应小于6kg/cm2。导管下端出口处应距孔底20～40cm。吊装时，导管位于井孔中央，避免挂碰钢筋笼，并在灌注前进行升降试验。导管就位后，立即进行第二次清孔，清孔采取气举反循环进行清孔，清孔后沉渣必须小于50mm才允许灌注混凝土。 2.9混凝土水下灌注

水下混凝土坍落度控制20cm±2cm，并通过试验确定掺入适量缓凝剂，初凝时间不小于12h。采用罐车运输混凝土至现场，直接倒入导管内进行灌注，为了保证混凝土灌注顺利进行，施工中作好下列工作：①灌注水下混凝土前，利用导管按反循环法进行二次清孔。②砍球前准备足够的混凝土储备量，保证砍球后导管的埋置深度大于1m以上。③砍球前，导管距孔底的高度20～40cm。④灌注过程中，注意观察导管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。⑤导管埋置深度保证埋置深度不大于6m ，且

不小于2m。导管提升缓慢，不挂钢筋笼。⑥混凝土灌注到达钢筋笼底部以下约1m时，适当放慢灌注速度，减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。当混凝土上升到钢筋笼底部以上4m左右时，提升导管，使其底口高于钢筋笼底部2m以上，可恢复正常灌注速度。⑦灌注作业连续进行，不随意中途停顿，保证整桩在混凝土初凝期内灌注完成。⑧发现问题，及时分析原因，果断采取措施，避免发生断桩事故。⑨混凝土灌注至桩顶以后，超出设计桩顶30～50cm，然后及时将已离析的混合物及水泥浆等清除干净。 三、钻孔及水下混凝土灌注过程中异常事故及处理办法 3.1坍孔

原因分析：①护筒埋置过浅，周围封填不密漏水；②操作不当，如提升钻头或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架时碰撞孔壁；泥浆稠度小，起不到护壁作用；③泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁；④在松软砂层中钻进，进尺太快。 预防及处理措施：坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填土，夯实，重新钻孔；轻度坍孔，可加大泥浆相对密度和提高水位；严重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速钻进；

3.2钻孔偏斜

原因分析：①桩架不稳，钻机磨耗，部件松动；②土层软硬不匀，致使钻头受力不均；③钻孔中遇有较大孤石、探头石；④扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

预防及处理措施：检查、纠正桩架，使之垂直安置稳固，并对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修；偏斜过大时，填入土石（砂或砾石）重新钻进，控制钻速；如有探头石，宜用用冲孔机低速将石打碎，倾斜基岩时，可用混凝土填平，待其凝固后再钻。

3.3水下混凝土灌注时导管进水

原因分析：首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。 预防及处理措施：将导管和钢筋笼提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除，重新灌注。 3.4导管卡管

原因分析：①初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞；②机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。 预防及处理措施：准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的性能。拔管、吸渣重灌。 3.5钢筋笼上浮

原因分析：导管埋深控制不好。固定钢筋笼的撑杆刚度不够。 预防及处理措施：控制导管底口的位置及埋深，在混凝土接近

钢筋笼底口时，加大导管埋深，并减缓灌注过程；加强撑杆，增加钢管支撑。四、结束语施工人员要认真学好专业基础知识，认真总结，正确应用有关规范；熟悉地质资料、设计图纸、相关文件及各项技术要求，不断提高自身的业务素质和技术水平，抓好施工准备、成孔、清孔、水下砼灌注等各个环节的质量控制，采取各种有效的措施，确保灌注桩的成桩质量。参考文献：1、《公路桥涵施工技术规范》，人民交通出版社，2011年08月01日

作者简介：姚小飞，1983年1月出生，男，路桥公司助理工程师，武昆高速公路2标现场技术员，2008年毕业于河北科技大学，