论桥梁工程桩基施工的控制要点

【关键词】 桥梁桩基；施工；质量；控制要点 

　　１ 前言 

　　桥梁桩基施工具有机具设备简单，施工操作方便，占用施工场地小，对周围建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短工期，造价低等优点。桩基施工中因受一些不可预见的客观因素和主观因素的影响，在其成桩的过程中频频发生质量问题，这或多或少的给桩基质量带来一定的安全风险，也将直接影响到桥梁建成后的运营安全，给人民的人身财产带来造成一定的隐患。因此就关于桥梁桩基施工及质量控制要点简述如下，在此提出的施工及质量保证要点，应是确保整个工程质量与安全的关键。 

　　２ 准备工作 

　　2.1 在正式施工前应准备必要的工程资料：①所建桥梁处工程地质和必要的水位地质资料；②桩基施工图及图纸会审纪要；③场地和邻近区域的地下管线(管道、电缆)资料；④主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；⑤桩基的施工组织设计或施工方案；⑥桩基钢筋砼所用建材(水泥、砂、石、钢筋)的质检报告。 

　　2.2 施工前质量管理措施：①施工平面图上应标明桩位、编号、施工顺序、水电线路和临时设施的位置；②制定施工作业计划和劳动力组织计划；③制定机械设备、工具、材料供应计划；④制定季节性(冬、雨季)施工的技术措施。 

　　2.3 安全措施：人工挖孔灌注桩应采取下列安全措施：①挖出的土石方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周1m范围内，机动车辆的通行不得对井壁的安全造成影响。②施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。严禁一闸多用。照明应采用安全矿灯或12V以下的安全灯。 

　　3 灌注桩孔的施工与控制要点 

　　3.1 埋设护筒。钻孔前应在测定的桩位，准确埋设护筒，用以固定钻孔位置，隔离地面水，提高井内水头以增大井内的静水压力，稳定孔口土壤和保护孔壁不坍以利钻孔工作进行。在埋设护筒时应注意下列事项： ①护筒内径应比桩径稍大。用旋转型锥头造孔时，应大于设计桩径15~20cm。②护筒在构造上必须坚固、耐用、轻便、不漏水。③埋设护筒时按照确定的桩位和高度进行，不得偏移，并应保证护筒中心与桩位中心一致，护筒周壁与水平面垂直。④护筒定位时应先对墩台桩位进行复核。然后以桩位为中心，定出相互垂直的十字控制桩，使十字中心与桩位中心一致。⑤护筒就位必须准确，保证护筒中心与桩位中心一致、筒壁与水平面垂直（即筒壁与桩中心线下平行），护筒高出地面20cm左右，护筒就位后通过十字控制桩检查桩位是否正确。 

　　3.2 桩孔定位与机具定位：①依据工程勘察报告，选择合适的成孔工艺及钻头，对钻杆、钻头进行测量；②检查桩机、操作工证件；③开工前应根据设计文件逐一计算各桩中心坐标，书面报项目监理审核批准；④依据施工方申报的测量放线记录，进行监理复测后签认测量放线记录；⑤检查所引用的水准控制点及测量仪器是否符合要求；⑥埋设护筒并复测原地面标高、护筒标高并在护筒上标示；⑦埋设好护筒后，根据护桩架设的十字丝，检查钻头对中；⑧钻进过程中应随时观察钻杆是否存在抖动、摆动等异常情况，目测钻杆在护筒内是否居中。 3.3 泥浆处理：①在砂性土层或在砂卵石层河床中钻孔，必须用泥浆护壁。②泥浆护壁使用的粘土，一般要求塑性指数大于17，泥浆相对密度采用1.1～1.25，含砂率不大于4%，粘土取样时的外观鉴定，以刀切割面光滑、水浸后有粘性感为标准。③开钻前，须准备足够数量的泥浆，泥浆稠度和用量应隋土质的不同增减，一般粘土质不用，砂质土少用，粗砂、砂卵石层多用。调制泥浆的粘土备料数量对于砂质河床约为孔眼体积的70～80%，对于砂卵石层约为100～120%。④在钻架旁作好泥浆拌和池，并调制和储备足够的泥膏和泥浆，再开始进行钻孔作业。 

　　3.4 钻孔作业与终孔验收。 

　　3.4.1 埋设护筒的基坑应垂直地面，与桩位同心，其半径应大于护筒半径200mm，深度应超过杂填土层，进入原土深度不应小于200mm。 

　　3.4.2 护筒用4～8cm钢板卷制，其内径比桩身设计直径大100～200cm。护筒中心与桩位中心宜重合，偏差小于20mm，并应保证护筒垂直。 

　　3.4.3 护筒上口应高出地面200mm。埋好后，其周围应用粘土分层回填夯实，随即测定护筒上口统一高程，记录在册，以控制孔深、钢筋笼安放及桩顶统一高程。本工程±0.000以下统一采用绝对标高。 

　　3.4.4 开钻初期，成孔深达5m时，应即检查钻杆垂直度，确保成孔垂直度在1%以内，待各方面均正常运转时，方可开始加速钻孔。 

　　３.４.5 钻孔过程中如发生下列事故，应立即停钻，待调查分析原因进行处理后再继续钻进：①漏水 在钻孔中如产生漏水现象，不能保证孔内水头时，首先应集中力量加水，保护水位不下降，再迅速针对漏水原因采取相应措施：a．属于护筒漏水时，应用粘土在护筒周围填土加固，漏水严重时应返工重埋护筒。b．井下漏水时，应用泥膏填到不漏水为止，并改用泥浆护壁。②坍孔；a．在钻孔中如发现孔内水位骤然下降，并有气泡上冒，出土量显著增加而不见进尺的现象，应仔细分析查明原因和坍孔位置，立即组织人员加水，维持一定的水位。然后回填碎石粘土，用钻头反复回填冲孔，以夯实周围的回填土壤增强护壁。待井内水位基本稳定后再继续进钻。b．如坍孔严重，则须将护筒拔出，清除孔内杂物，回填粘土及石子混合料边填边用锤夯实，再重新定位埋设护筒，用低锤勤打开孔，使坍孔部位形成坚实孔壁，通过坍孔部位后再恢复正常钻进。③钻孔偏移或歪斜钻孔过程中遇有探头石，岩层倾斜，同一平面上地层软硬差别较大，或因操作时钻杆扒杆移位造成钻孔偏移或歪斜时，应立即停钻分析原因，并填片石，使高出斜孔位置0.3～0.5m重钻。④卡钻施钻过程中如发现钻头卡住提不上时，严禁猛拉，应仔细分析查明原因，若系孔壁坍落石块或探头石卡住钻头上刃部，则摇动大绳幌动钻头，使石块掉下，必要时可采用小钻头冲击所卡位置一方，后再起吊；若为下卡钻头时，亦可用小钻头冲击使钻头松动；若沉泥埋住钻头时，可放入高压风管，吹开埋住钻头的泥土后再缓缓上提钻头。 

　　3.4.6 应有专人负责泥浆试验、调制及质量控制，并记录在册备查。 

　　3.4.7 钻进过程中，经工程勘察人员现场进行入岩鉴定，确定进入设计要求的持力层且明确入岩标高。 

　　3.4.8 根据电脑控制程序显示的成孔深度及钻杆余尺，初步判断深度符合设计要求，用测绳检查孔深，探孔器检查孔径，孔深、孔径不得小于设计值。 

　　3.4.9 钻孔钻到设计深度，先清孔换浆，再进行终孔验收，验收内容及标准：孔底的统一高程；孔底沉渣厚度端承桩≤50mm，摩擦桩≤1/4桩径且小于300mm；泥浆性能根据各孔情况可做适当调整（比重1.10～1.16，粘度18～20S，含砂率≤4～8%，胶体率≥90%）。符合要求后，办理终孔验收签证。 

　　3.4.10 清孔应分两次进行。第一次清孔在成孔完毕后立即进行，即如上所述。第二次清孔在下放钢筋笼和灌注砼的导管安装完毕后进行，此时孔底沉渣厚度必须符合要求。 

　　3.4.11 由于旋挖钻成孔迅速，泥浆护壁成孔的密实度较低，存在大量的毛细孔洞，因此护壁的耐久性较差，因此应尽量缩短成孔、下笼、灌注的时间间隔，防止因成孔后放置时间过久导致的塌孔。 

　　４ 钢筋笼的制作与质量保证要点 

　　4.1 钢筋进场要验收，要有质保单，并要求作力学性能试验和焊接试验，合格后才能启用。 

　　4.2 焊条要有质保单，型号要与钢筋的性能相适应。 4.3 钢筋笼制作严格按设计加工，主筋位置用钢筋定位支架控制等分距离。主筋间距允许偏差±10mm；箍筋或螺旋筋螺距允许偏差±20mm；钢筋笼直径允许偏差±10mm；钢筋笼长度允许偏差±50mm。 

　　4.4 加颈箍宜设在主筋外侧，以加强对钢筋笼的箍子作用,且不会增加施工难度，主筋一般不设弯钩。 

　　4.5 钢筋笼搬运和吊装时，应防止变形；安放前需再检查孔内的情况，以确定孔内无塌方和沉渣；安放要对准孔位，扶稳、缓慢、顺直，避免碰撞孔壁，严禁墩笼、扭笼。 

　　4.6 注意钢筋笼的标高，到达设计位置后应采用工艺筋(吊筋、抗浮筋)固定，避免钢筋笼下沉或受混凝土上浮力的影响而上浮。 

　　4.7 钢筋保护层的厚度为无护壁时70mm、砼护壁时35mm，保护层用水泥砂浆块制作，当无砼护壁时严禁用粘土砖或短钢筋头代替(砖吸水、短钢筋头锈蚀后会引起钢筋笼锈蚀的连锁反应)。 

　　５ 砼灌注施工 

　　5.1 检查成孔质量合格后应尽快灌注砼。在灌注砼前，应进行清孔工作，要求孔壁、孔底必须清理干净，孔底无浮渣，孔壁无松动。孔底沉渣厚度应符合端承桩50mm、摩擦端承桩和端承摩擦桩100mm、摩擦桩300mm。 

　　5.2 当有地下水而渗水量不大时，则应抽除孔内积水后，用串筒法灌注砼，串筒末端离孔底高度不宜大于2m，砼宜采用插入式振捣器振实。如果渗水量过大，积水过多不便排干，则应用导管法水下灌注砼。 

　　5.3 砼必须具备良好的和易性，其配合比必须通过试验确定，强度符合设计规定，坍落度宜为18～20cm。砼宜选用中粗砂，含砂率宜为40～45%；粗砂骨料最大粒径＜40mm。 

　　5.4 用导管法时在整个浇灌过程中，导管的埋设应控制在2～6m，提升和拆卸导管要实行双控制，即要测量孔内砼的高度，算出导管在砼中的埋深，还要根据已浇灌的砼量核对导管的埋深，严禁将导管提升到混有泥浆的砼夹层内，造成断桩； 5.5 注意桩头砼的标高,应适当超出设计标高,以保证在凿除浮浆层后，桩头进入承台内50~100mm。 

　　5.6 桩身砼必须留有试件，对直径大于1m的桩，每根桩应有1组试块，且每100m3砼及每个灌注台班不得少于1组，每组3件，试件的制作必须客观真实，严禁“开小灶”。 

　　5.7 气温高于30℃时注意缓凝，气温低于0℃时注意抗冻。 

　　６ 成桩质量检验 

　　6.1 砼试块强度的质量检验和桩身动检，桩身动检包括大应和小应变，可测出桩长、缩径、扩径、断桩及可估算出砼强度，质量检验和桩身动检必须合格。 

　　6.2 建议有条件的按1~2%抽样，按慢速维持荷载法做竖向静荷载试验，必须满足设计要求。 

　　6.3 砼灌注过程中必须实行旁站，全员、全过程控制，严格把关。 

　　6.4 要及时跟踪检验，及时评定质量结果。 

　　参考文献 

　　1 混凝土结构设计规范(GBJ10-89).93、96局部修订 

　　2 混凝土结构施工及验收规范(GB50204-92) 

　　3 张素梅等.土木结构工程实用手册.黑龙江科学技术出版社,2001