陈天广

【摘 要】本文结合笔者多年的工作经验主要对路桥桩基施工技术进行了探讨分析，可供同行参考。

【关键词】桩基施工；钻进成孔；注意事项

每一座桥是一个标志，桥梁的重要性不言而喻，但是如果质量关得不到严把而引发的事故也令人触目惊心，所以我们应尽量做到用最少的钱做最优秀的工程，为国家的基础建设尽自己的一份绵力。桩基施工是桥梁施工中很重要的一部分。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。

1.做好钻孔前的准备工作

（1）平整场地。施工开始前需进行换填软土、夯打密实、平整场地、清除杂物。钻机底座不能直接置于不坚实的填土上，以免发生不均匀沉陷。

（2）钢护筒的制作及埋设。护筒长度根据施工技术规范要求，结合桥的地质、水文等具体情况设置，按施工技术规范的相关要求就位和埋置好。为了保证桩位的准确性，在护筒埋设时和终孔前要进行护筒平面位置和标高的复核，在施工过程中施工人员要通过辅助标志经常复核，发现偏位情况立即设法纠正。施工过程中在护筒顶面设置2 个以上临时水准点，并在附近应有方便复核的水准点。护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开始，护筒平面位置与竖直度准确与否，护筒周围和护筒脚是否紧密、不透水，对成孔、成桩的质量都有重大影响。埋设时，护筒中心轴线应与桩位中心线重合，其平面允许误差不得大于5cm，并应严格保持护筒的倾斜度不大于1%。根据地质资料，当地地下水位较浅，一般在地面以下1m 左右，宜采用筑岛法进行施工，先采用透水性好、易于压实的砂土或碎石土等填筑工作台地，然后挖坑埋设护筒。填筑的土台高度比施工水位（或地下水位）高0.5～1.0m，土台的边坡以1：1.5～1：2.0 为宜。护筒高度高出地面0.3m 或水面1.0～2.0m。顶面平面尺寸应满足钻孔机具布置的需要并便于操作。护筒的埋设深度一般埋设深度为2～4m，根据标段地质资料中桩位的水文地质情况，护筒的埋设深度初步定为4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注混凝土的顺利进行。

（3）护壁泥浆及循环系统。在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是相当重要的因素。目前桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果是：1）形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。2）泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。3）稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导数钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好而且桩的侧摩阻力也难以发挥。有的工程计算承载力为14000kN以上，而静载试验不到5000kN就破坏，其中就有泥浆的影响。在空气中坍落度为21cm、扩散直径为38m的砼，在水中坍落度下降为16.5cm、扩散直径为30.5cm，而在比重为1.2的泥浆中，坍落度则为14cm，扩散直径只有27cm。因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题。

2.钻进成孔

利用钻锥不断地提锥、落锥，反复冲击孔底土层，把土层中泥砂、石块挤向孔壁或打成碎渣，钻渣悬浮于泥浆中，利用掏渣筒取出，重复以上过程冲击钻进成孔。在钻孔过程中应防止坍孔、孔形扭歪或孔斜， 甚至把钻头埋住或掉进孔内等事故，因此要注意以下几点：

（1）在钻孔过程中，始终保持孔内外的水位差和泥浆浓度，以起到护壁、固壁作用，防止坍孔。

（2）在钻孔过程中，应根据地质勘探情况控制钻进速度、调整泥浆稠度，防止坍孔、钻孔偏斜、卡钻等情况发生。

（3）钻孔宜一气呵成，不宜中途停钻，以避免坍孔，若坍孔严重应回填重钻。

（4）钻孔过程中应加强对桩位、成孔情况的检查工作，终孔时应对桩位、孔径、形状、深度、倾斜度及孔底情况，按质量标准进行检查。合格后立即清孔、安放钢筋笼、灌注砼。

3.清孔及吊装钢筋笼

清孔的目的是去除孔底沉淀的钻渣和泥浆，以保证灌注的砼质量及承载力。清孔的方法选用换浆清孔。钻孔完成后不再进尺，继续循环换浆清渣，直至达到清理泥浆的目的（ 泥浆比重不大于1.1）。另外，抽浆清孔和掏渣清孔时，宜根据实际情况采用适合的方法。清孔时要注意的要点有：必须保持孔内水头高度；灌注砼前孔底沉淀厚度不大于设计规定；不得用加深孔底的方法代替清孔。钢筋笼的制作应按设计要求预先焊成钢筋骨架，用大吨位吊车吊入钻孔内就位，校正钢筋笼的位置并固定，防止灌注砼的时候钢筋笼上浮。若钢筋笼超过吊车的最高长度，钢筋笼宜分段安装，焊接就位。

4.吊装钢筋笼和砼浇注

（1）检孔器制作。检孔器采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加10cm （不得大于钻头直径），长度为4～6倍外径的钢筋检孔器，验孔合格后准备钢筋笼下放。

（2）钢筋笼制作。钢筋笼的制作必须符合施工规范的要求。

（3）钢筋笼就位。钢筋笼现场分段制作，孔口分段吊装焊接下放就位。就位后将骨架固定在护筒上，以防骨架上浮。钢筋笼入孔采用双点起吊，应确保不变形。接头应错开。单面搭焊，焊缝应满足施工规范要求，焊接过程中应注意钢筋笼垂直情况。

（4）水下砼浇筑。目前最常见的水下砼灌注法的缺点是：1）在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉，砼料落人导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散，桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。2）砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。3）吊臂上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在导管附近堆积成钟形断面。由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。4）由于导管上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。鉴于以上缺点，使用大体积砼冲击灌注法，如桩的初斗砼灌注一样，每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄够量，出料口直接插入导管，然后打开活门一次连续冲击下去。桩基砼采用拌和站拌制，采用砼输送泵（或混凝土运输车） 直接输送到桩口。

5.注意事项及处理措施

（1）坍孔。由于泥浆比重过低或孔内水位过低等原因都有可能造成塌孔。塌孔一般出现在土层或砂层上。塌孔后马上用粘土填起，停7d后重新开钻。如塌孔位置不太深，可用加长钢护筒的方法解决。加长钢护筒和填粘土都不能解决时，可改填碎石片石。

（2）斜孔。钻进过程中，钻孔往往会产生一定程度的偏斜。若偏斜较大，继续施工会发生困难，使桩的受力状态发生变化，甚至钻孔不能使用。钻孔偏斜主要是由地质条件、技术措施和操作方法等三方面的原因引起，如发现钻孔偏斜，多采用扫孔方法，将钻头提到发生偏斜位置，吊住钻头缓缓回转扫孔，并上下反复进行，使钻头逐渐正位。如果偏斜严重，则应回填重钻。

（3）卡管。由于机械故障或砼离析等原因均可造成卡管。如果卡管不太严重，可用吊车提住导管上下冲击，并注意保证导管埋深在两米以上。如果卡管严重，则必须按断桩处理。

（4）掉钻。施工中卡钻时强提，若操作不当、钻杆接头不良或滑丝等均可引起掉钻，针对其原因可采用保护绳方能适度强提，严防钻头空打，且要经常检查钻具及联结装置。掉钻落物时，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞，若物体已被泥砂埋住，则应用冲吸的方法， 先清除泥砂，使打捞工具接触落体后再打捞。

（5）扩、缩径注意采取防止坍孔和钻锥摆动过大的措施，注意及时焊补钻锥，并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆，对已缩径的宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大桩径。

6.结语

路桥项目的桩基施工过程中，施工程序繁杂紧凑，施工条件复杂多变，因此，道桥项目的施工质量要求也就对应了相应的施工技术水平。现场的施工技术人员应提高质量意识，端正工作态度，明确各自责任。在施工过程中，首先应贯彻落实预防为主的方针，积极提高施工技术水平，加强施工人员的相关技术培训，果断积极地采取有效的技术设备与有效措施，在确保工程质量的前提下提高工作效率，为提高路桥施工技术水平做出应有的努力。