论灌注桩施工技术在桥梁建设中的应用

　　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，为达到桩基的施工质量要求,本文就钻孔灌注桩施工技术及安全措施做以简单的介绍.

　　关键词：灌注桩;钢筋笼;混凝土;施工

　　Abstract: Underwater Concrete pile technology has now been widely used in the construction of the bridge among them. The bridge substructure is frequently used in a single pile to a single column structure, to achieve pile construction quality requirements, bored pile construction, technology and safety measures with a brief introduction.

　　Key words: pile; reinforcement cage; concrete; construction

　　中图分类号:U443.15+4文献标识码：A 文章编号：

　　0.前言

　　随着经济的不断发展,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，要保证桥基钻孔灌注桩的质量,对于桩施工过程中容易产生的事故,要及时采取相应的措施，钻孔灌注桩是公路桥梁建设中广泛应用的一种基础形式，它具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但由于钻孔灌注桩的施工大部分在地面以下进行，因此它又是最容易出现质量的一种基础形式，为了保证钻孔灌注桩成桩质量，确保桥梁基础工程安全，就必须掌握科学合理的钻孔港湾桩施工技术。

　　1水下灌注混凝土的技术要求

　　1.1 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。

　　1.2 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。

　　1.3 首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。

　　1.4 在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2~6m。

　　1.5 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。

　　1.6 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。

　　1.7 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。

　　1.8 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。

　　1.9 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。

　　2 灌注施工操作工艺

　　灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在灌注混凝土过程中，应重点注意以下几点：

　　2.1 钢筋笼和钻孔的中心要对应，定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼，要特别注意吊环、吊钩的强度及牢固性。钢筋笼吊放时要保持轴线顺直，位置居中，严禁碰撞孔壁，以免产生坍孔。钢筋笼安放到位后应立即安设导管。

　　2.2 在灌首批混凝土之前最好先配制0.1～0.3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放入混凝土，确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使滑阀留在孔底，灌入首批混凝土。

　　2.3 注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5M，所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力与管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:Hd=RwHw/Rc。而管中混凝土的体积就应为Vd=πd2·Hd/4(d为导管直径)。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出，然后重新下导管灌注。

　　2.4 首批混凝土灌注正常后，必须连续进行，不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝，将阻止后灌入的混凝土从导管中流出，造成断桩。同时在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。此时要注意，混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管，而如果要提升导管0.5到1M以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。当混凝土接近钢筋笼时，宜使导管埋得较深。要注意正确控制导管埋深，如果导管埋人混凝土过深，易使导管与混凝土间摩擦阻力过大，致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓上提，如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在2到6m，或使用附着式震捣器，使导管周围的混凝土不致过早的初凝。同时应注意灌注速度。

　　2.5 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5～0.8m高度，待桩顶混凝土强度达到设计强度70%时，将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，将部分沉淀土掏出，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。

　　以上是灌注混凝土时易出现问题的各个基本步骤，同时要注意其他一些事项。比如混凝土拌制后，应在1.5h之内尽量灌注完毕。再如清孔须彻底，如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥;又如在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土宜通过滑槽徐徐流入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。

　　3灌注水下混凝土质量控制

　　灌注水下混凝土是钻孔灌注桩的最后一道，带有关键性的工序。其施工质量将严重影响桩的质量：

　　3.1 混凝土拌和必须均匀，尽量能缩短运输距离和减少颠簸。防治混凝土发生离析而卡管;

　　3.2 灌注混凝土过程中必须连续作业，一气呵成。孔内混凝土上升到接触钢筋笼架底时，应防治钢筋笼架被混凝土顶起;

　　3.3在灌注过程中，要随时测量和记录孔内混凝土灌注标高和导管入孔长度，以控制和保证导管埋入孔内混凝土有适当的深度，防治导管提升过猛，管底提离混凝土面或埋入过浅而使导管内进水造成断桩夹泥，也要防治导管埋入过深而造成导管内混凝土压不出去或导管埋入过深，导致终止浇灌而导致断桩;

　　3.4灌注的桩顶标高应比设计值预加一定的高度。此范围内的浮浆和混凝土应凿除，以确保混凝土的质量，预加高度一般为0.5m，深桩应酌情增加。

　　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 结束语

　　总之，桥梁灌注桩施工的质量控制是一项十分重要的工作，而水下混凝土技术也不断出新。采用先进的混凝土配制技术也是提高水下施工质量的有效途径。因此，水下混凝土灌注桩质量的提高，需要建筑施工、监理、验收各个环节共同协作来保证。不仅要在设计上提出科学方案，灌注时提高水下施工质量，验收时也要认真对待。对于质量差、无法利用的桩要提出补桩或其它措施。成桩的质量关系到整个工程的质量，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。

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