谈路桥桥梁桩基施工

谈路桥桥梁桩基施工

谈路桥桥梁桩基施工

摘要：目前，在路桥桥梁施工中，对于冲击钻的运用是较为普遍的，而且冲击钻钻孔灌注桩也是在最近几年中在桥梁建设中采取最多的方法之一，采用正确的冲击钻钻孔工艺和配制高质量的泥浆对于成孔来讲起着决定性的作用。本文针对冲击钻钻孔的施工要点展开分析，指出施工质量遇到故障时候的处理方式，以及灌注水下砼及应注意事项。中国论文网 http:/关键词：建筑；施工；桥梁；桩基

中图分类号： TU7 文献标识码： A

一.工程概况

以某工程大桥为例：桥位处地势平坦开阔，桥梁大部分位于水田上。桥区场地地层单一，下伏粉砂质泥岩，无不利岩体结构面；本桥受路线高程及被交道路净空控制设计，最大桥高13m左右，结合桥高和平面地形，设计采用7×25 m简支璨方案。全桥共设2联，在两岸台口及4号墩顶处设置伸缩缝，下部结构采用半幅双柱式桥墩、桩基础；后退岸桥台为柱式台、桩基础；前进岸为肋板台、桩基础。全桥桩基础按嵌岩桩设计，施工根据开挖后的实际地质情况酌情调整桩长。地下水丰富，施工工艺采用水下混凝土施工。水下混凝土桩基施工：采用钻孔机械，或人工开挖，将地基土钻挖成设计的孔径和深度的孔径后，将预制制成一定形状的钢筋放入孔内，安装就位，然后向孔内灌注流动混凝土，待混凝土硬化后而形成桩基。

二. 常见的路桥桥梁桩基施工质量问题及原因

2.1 发生缩颈或孔斜事故当施工过程中遇到钢筋笼放不下去的情况时，极有可能是因为出现缩孔或者孔斜导致的，通过放检孔器即可判断是否出现缩颈或者孔斜。如果不进行深入地分析，从表面上看这种质量事故在及时发现的前提下不会引起严重的质量问题和安全隐患。但是，事实并非如此。实际情况是，孔斜情况的发生在造成工期浪费的同时还造成了人力资源和物力资源的浪费，对桩基的承载能力的影响也是不容忽视的。

出现缩颈的原因是多种多样的，但是极有可能是因为地质情况不良引起的。孔口附近堆积石砂料会产生较大的压力，此时一种高塑料黏土带孤石橡胶土同时挤入孔内所致。孔斜事故发生的原因可以归结为以下几点: 1) 在钻孔时遇到较大的孤石或者探头石。2) 在某些地质条件下钻头受力不均匀，这些情况主要会发生在有倾斜度的软硬底层交界的地方或者岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中。3) 扩孔比较大时，钻头摆动方向偏向一侧。4) 钻进安装不符合标准，导致钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程振动过大引起孔斜。5) 钻具弯曲或者插接式的连接钻杆出现磨损，间隙过大受压之后钻杆的倾斜导致孔斜的发生。 2.2 塌孔的出现塌孔在施工过程中比较容易出现。主要是因为以下几个原因：1) 护筒的埋藏深度不够，加之周围回填土质量不高引起漏水发生。2) 操作措施不当。提升钻头时用力过猛，所以会使得停钻时间较长。3) 泥浆稠度没有达标，不能够发挥护壁的作用。4) 泥浆水位高度欠缺，对孔壁的压力没有达到足够标准。5) 向孔内加注水时，流速过大，使孔壁受到冲刷。6) 在松软砂层中进行钻进时，进尺过快。

2.3 卡管与埋管现象分析

卡管在实际施工中主要包括两种，即剪球时的卡管与灌注中的卡管，引起这两种情况的原因有所不同。剪球时卡管的情况较多。引起剪球时卡管的主要原因有以下几种: 1) 剪球制作出现问题，很不合理。塞球直径与导管的直径差过小，容易引起堵塞。2) 混凝土的配置比例有问题，没有达到合格标准。用于封底的混凝土的坍落度过小或者搅拌不均匀。同时，在混凝土发生累积的过程中粗骨料发生下沉，导致漏斗口处出现粗骨料相互挤压过紧引发漏斗口的堵塞。这些问题都会使剪球之后混凝土难以下落。灌注过程中出现卡管现象是因为混凝土凝固时间过早引起堵塞造成的。如果粗骨料的直径过大，就会引起混凝土在导管内的停留时间延长，也会延长灌注的时间，部分混凝土会发生初凝增大下落时的阻力停留在导管内。引起这种情况的大多是机械故障或者混凝土的粗骨料直径过大。在浇筑水下混凝土的过程中，会遇到不可抗力的自然因素，比如暴雨和洪水等。这些突发状况会导致浇筑中断，引起埋管现象的发生。导管掩埋深度过大或混

凝土初凝使导管内外摩擦力增大，同样会导致埋管。

三、施工质量故障处理

（1）当出现坍孔的时候，应该进行深入地分析和研究，找出出现问题的真正原因，然后在进行处理，坍孔如果不是很严重，应该马上将钻孔全部用砂或小砾石加粘土回填，找出坍孔的真正原因，采取相应的措施，坍孔部位没有很深的时候，深埋护筒法就是最好的方法，用土将护筒周围填实，重新开始钻孔。

（2）当遇到孔身出现偏斜、弯曲的时候，应该对其真正的原因进行分析，然后找到处理的方法，能够解决这种现象的方法就是在偏斜处吊住钻锥进行反复地扫空，使钻孔正直，当有严重偏斜现象出现的时候，应该将粘性土回填到偏斜处，等到沉积到一定密实度的时候，就可以进行钻进了。

（3）当扩孔和缩孔的现象出现的时候，坍孔和钻锥摆过大的现象是应该及时进行解决的，当缩孔已经发生的时候，钻锥上下反复扫孔是比较好的一个方法，这样的做法，可以使孔径扩大；当出现钻孔漏浆现象的时候，例如，护筒内水头不能保持，宜采取将护筒周围回坟筑实，增加护筒沉埋深度，适当减小水头高度，或采取加稠泥浆，也可以坟人片石、碎卵石土，反复冲击，以增强护壁。

（4）发生卡钻或埋钻事故后，应查明原因，是否钻渣过多、坍孔或底层上涌。但均不宜强提，只宜轻提，轻提不动时，可用小冲击钻锥冲击或用冲吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。

（5）灌注砼中发生故障，可根据下列情况进行处理:

①首批砼灌后导管进水时，应将已灌入的砼拌和物吸出，改正操作方法，重新进行灌注。

②在砼面处于井孔中水面以下不很深的情况下，导管进水时，可采用底塞隔水的方法，并加一定的压力重新插人导管或将导管中的水抽出，再恢复灌注；灌注开始不久发生导管堵塞时，可用长杆冲捣或用振捣器振动导管。

四.桩基支盘桩施工技术要点

4．1钻孔灌注桩

(1)砂砾土层采用冲抓式锥钻头钻孔。进入岩层后换用冲击锥钻

头，钻头直径比桩径小2 cm，钻孔过程中经常随班检查桩径、垂直度和泥浆比重，并做好地质状况记录。嵌岩桩基础须嵌入弱风化岩层深度大于3．5 m，且桩岩层天然湿度下的饱和单轴极限抗压强度不小于10 MPa。孔桩检查及偏差要求：平面位置+50 mm；倾斜率小于或等于l％；深度：超深不小于5 cm。

(2)在钻孔时，要及时将孔内残碴排出，以免孔内残碴太多，扰动孔壁，造成坍孔、扩孔、卡钻和掉钻，甚至埋钻现象。同时，冲击成孔过程中遇到斜孔、弯孔、梅花孔、坍孔，护筒周围冒浆情况时，应停止施工，采取措施纠正后再施工。必须及时将清出的钻碴运出现场，防止污染施工现场及周围环境。

(3)钻孔异常处理：钻孔中发生坍孔后，先查明位置，进行原因分析，提出处理方案。坍孔不严重者，可加大泥浆比重接着钻进，严重者可回填重钻。弯孔不严重时，可重新调整钻机或卡杆，接着钻进。发生严重弯孔、梅花孔、探头石时，应回填修孔，必须反复几次修孔，冲击法修孔，先回填硬质带角棱的石块，并多填0．5 m高度。出现缩孔时，可提高孔内泥浆标高或加大泥浆比重采用上下反复扫孔的方法，恢复孔径。发生卡钻时。不宜强提，先查明原因和钻头位置，采取晃动大绳或钻头以及其他措施，使钻头松动后再提起。发生掉钻时，先及时摸清情况，查明原因，采取措施，尽快处理。如钻头被卡住，首先清除泥砂，再进行打捞。

4.2支盘

挤扩支盘桩承载力60％以上是由它的支盘提供的，成盘的好坏直接影响桩的质量，所以挤扩成盘是挤扩支盘桩的关键。现场监测成盘表1土层物理力学指标与挤扩首压参考质量，并根据实际情况调整盘位，加盘或加支来保证挤扩支盘桩的承载力。在实际施工中总结了一套行之有效的监测成盘质量的方法。

(1)支盘成型机挤扩之后将在土体中形成盘腔，如果事实如此，将使孔内水泥浆面下降，理论上讲泥浆下降的高度乘以钻孔的截面面积所得体积等于盘腔的体积。因此，通过测得每次挤扩后泥浆面下降的高度就可以检验盘腔的成型效果。考虑到在挤扩过程中要形成一部分沉渣以及挤扩后土体要有一部分回弹。因此，测得的体积会略小于

理论值，要求I>50％。

(2)支盘成型机的挤扩过程实际上就是弓压臂挤压其周围的土

体从而形成孔腔的过程，在这一过程中，土体和弓压臂之间存在着作用力与反作用力的关系，因此遇到挤扩承载力高的土体时需要较大的推动力，通过设备表现出来就是挤扩首压值高，这样，在支盘桩受力时盘所可以承受的端阻力就大，支盘桩的承载能力就高。因此，观察设备首次挤压值就可以判定盘体所在土层情况，从而判定支盘桩的承载力情况。施工中挤扩首压参考值如表1所示。

(3)设备的结构特点和力学特征也决定成盘质量。支盘成型机在施工过程中会发生设备向上或向下移动的现象，施工中统称为“上浮”或“下窜”，设备的移动与支盘所在的土层性状有关，承压支盘桩施工往往出现上浮现象，抗拔支盘桩则有可能出现下窜现象。通常在较软土层中挤扩，其上浮或下窜量偏小甚至根本不出现上浮、下窜；在较硬土层中挤扩，其上浮或下窜量偏大。例如：如果在砂卵石层进行挤扩，YZJ．800A设备上升高度>400mm；在粉土层进行挤扩，上升高度大约在250～350mm。因此只要测得支盘成型机的上升高度即可知成盘所在土层情况和成盘情况。

结束语

在路桥基础施工中，钻孔桩冲击钻机械施工方法是比较常用的一种方法，所以，对于这种方法一定要有深入地了解和掌握，并且在有可能产生的质量事故中可以提前做出防范措施，而且在事后也可以及时地进行处理，这样的话，后续工程的顺利进行就会有一定的保障。总而言之，采用正确的冲击钻钻孔工艺和配制高质量的泥浆对于成孔来讲起着决定性的作用。钻孔灌注桩产生质量事故有很多原因，不管是在什么样的环节都有可能出现比较严重的质量事故，所以，每一项准备工作都应该在开工之前就做到位，对于地质勘探资料和设计文件一定要有充分地认识，实行技术交底制度，施工过程抓好泥浆和砼质量，详细做好各项施工记录，牢牢把好钻孔、清孔和砼灌注等关键工序的质量关，是防止灌注桩质量病害发生的行之有效的措施。

参考文献

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