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桥梁冲孔灌注桩施工技术措施分析及质量控制要点

文档作者：陈大鹏文档来源：中铁十四局集团第三工程有限公司		点击数：	更新时间： 2022年11月06日
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广东建材2010年第11期施工技术
桥梁冲孔灌注桩施工技术措施
分析及质量控制要点
陈大鹏
(中铁十四局集团第三工程有限公司)
摘要：桩基T程是桥梁施-T的霞点、难点，冲孔灌注桩是桥梁经常采用的一种桩基础。本文结合桔
子桥改建工程实践，对桥梁冲孔灌注桩的施：[方法、工艺流程进行了介绍，对各个施¨[环节的工艺特
点、质量控制要点、控制手段等进行了深入探讨。
关键词：冲孔灌注桩；工艺流程；质量控制要点
1概述
泥浆护壁冲孔灌注桩是钻孔灌注桩的一种，使用卷
扬机提放冲击锥，反复冲击，将地层中土、石劈裂、破碎
而成孔。冲孔灌注桩有施工设备简单、适用各种地层、造
价适中、承载力高的特点，是桥梁工程中常用的基础形
式。但这种桩施工环节较多，工序较复杂，隐蔽工程多，
施工过程中稍有不慎，容易造成质量事故。tl,z]
2工程概况
桔子桥改建工程位于某县X218线K33+675．00处，
原桥为4孔9m跨石拱桥，因评定为危桥，需拆除重建。
新桥设计为：上部结构采用5～13m现浇钢筋混凝土空
心板，下部采用柱式墩台，钻孔灌注柱基础，桥台桩基、
墩桩基础均采用C25水下混凝土，桩径有1．2m、1．3m共
2种，桩基按嵌岩桩设计，设计要求桩身嵌入弱风化石
灰岩深度不小于1m。以1号墩桩为例，高程33．200一--
42．391m为卵石土；高程28．700---33．200m为微风化石
灰岩。设计桩底高程为31．891m，位于微风化石灰岩层。
工程于2010年2月开工，12根桩全部采用冲孔灌注桩
施工。
3主要工序的技术控制要点【z3】
3．1施工准备
(1)施工放样。采用全站仪在控制点上设站，用极坐
标定出桩中心线，并设引桩。
(2)分析桩位所处的地形情况，合理选用钻进技术参
数，编写施工方案。
(3)根据工程实际，选用CZ-20型冲击钻2台，锥霞
3t南、北岸各l台。
(4)筑岛。本工程水深较浅，决定采用筑岛的方法。筑
岛的面积应满足桩基正常工作、吊车等施工机械的工作
面，保证桩孔离筑岛边的最小距离(不小于3m)及泥浆
池的位置，筑岛高度高出水面2m。
(5)埋设护筒。钢护筒的作用是使冲击沿着垂直方向
进行，并保护孔口，提高泥浆水头防止坍孔。钢护筒采用
5mm厚钢板卷成，直径大于设计桩径20一--30cm，护筒顶
端高出筑岛面30am。护筒四周用粘土夯实，防止漏水。
护筒埋好后，用全站仪对桩位再次复核，并测量护筒顶
高程，以便控制钻孔深度。
3．2成孔
(1)开始时采用小冲程，低锤密击，锤高约0．4～
0．6m，使初成孔I簪实、垂直，直至孔深达护筒下3～4m
后，可加快速度将锤高提至1．5～2m以上，转入正常冲
击。在达到坚硬的石灰岩层后，采用较大冲程，但最大冲
程不大于4～6m。
(2)及时投入粘土块，由钻锥自行造浆，泥浆密度保
持在1．4～1．69／cm。，泥浆水头高度应高于河水位
1．5,--一2m。
(3)及时排除钻渣，使钻锥经常冲击到新鲜地层。清
渣后需及时向孔内补充粘七和泥浆，保持泥浆浓度和水
头高度，以防止坍孔。
3．3清孔
在冲孔达到设计高程后，应进行清孔。可用钻锥沉
入孔底附近，以小冲程反复冲击，使钻渣泛起，并用掏渣
筒清淘钻渣，直至孔底沉渣厚度小于设计及规范的规
定，然后用高压水管插入孔底射水，降低泥浆浓度。清孔
过程中要注意保持孔内水头高度，以防坍孔。
一59—
万方数据
施工技术广东建材2010年第11期
3．4吊装钢筋笼
钢筋笼在钢筋加工场制作，运至施工现场，采用吊
车起吊慢慢放入孔内，吊放过程中注意钢筋笼对准孔
心，并保持垂直避免碰撞孔壁。钢筋笼入孔后，要校正位
置(利用引桩复核或用全站仪校正)，同时应满足保护层
厚度。位置校正后，在钢筋笼顶加焊定位钢筋，与护筒连
接，以防止钢筋偏位及变形。
3．5下放导管及二次清孔
下放导管前要搭设操作支架及平台以便工人操作。
支架高度要尽量高些，这样可增加提导管的余地，减少
拆管的次数，减少浇筑的问断时间。导管采用D250mm钢
管，壁厚2～3cm，钢管每节长2一．-2．5m，法兰盘连接，接
头处要用橡胶垫圈密封防水螺栓要拧紧，事先要进行水
密试验，不得有漏水现象。导管用吊车下放。钢筋笼骨架
和导管就位后，灌注水下混凝土之前，应进行二次清孔，
直至孔底沉渣厚度小于设计及规范规定，泥浆浓度符台
规范规定。二次清孔合格后应立即进行浇筑，防止因浸
泡时间过长，发生坍孔。
3．6灌注水下混凝土
(1)混凝土采用泵送商品混凝土，石子粒径5～
20mm，坍落度18～22cm，加缓凝剂，防止因时间间隔过
长，混凝土拌和料变干，造成堵管。
(2)导管下口直孔底的距离为25～40cm。
(3)首批混凝土料数量需通过准确计算得出，应能保
证有足够的冲击力，能排出导管内的泥浆，并使导管底
部埋入混凝土深度不小于1m。
(4)灌注开始后，应连续不断地进行，应尽可能缩短
拆除导管的问隔时间。在灌注过程中应经常测量孔内和
导管内混凝土高度根据导管在孔内的长度，计算导管在
混凝土内的埋深，并将埋深控制为2一．-6m。导管埋深达
到上限或导管内混凝十外溢不下降时，要提起导管并满
足埋深要求，卸下超过需要高度的导管。经常观察护筒
内泥浆外溢的情况。灌注时，泥浆应源源不断地流出，否
则，应查明原因，及时采取相应的措施，防止混凝土堵塞
导管。灌注过程中，要保证孔内有足够的水头高度，以防
止坍孔。
(5)混凝土灌注接近完成时，桩顶处由于泥浆浓度较
高混凝土质量不易保证，因此桩顶应预加0．5～lm高
度，待混凝土达到一定强度后凿除。
5施工过程中异常情况的处理
5．1塌孔
本工程0-1#桩曾发生塌孔。塌孔后及时做了处
理：①塌孑L后将钻孔回填、碾压、静置后，在表层反复锤
击网填，砸实后再正常钻进，有效地避免了孔位再次坍
塌。②下护筒至塌孔面以下，护筒外回填挤实。
5．2堵管、卡管、混凝土供应中断
本工程5-1#桩基水下混凝士浇筑过程中，在孔内
混凝士面离桩顶差5m时，由于商混凝士供应不及时，导
致已灌注的混凝土过了初凝时间，发生导管堵塞。在采
用长杆冲捣和振动器振动导管等方法均无效后，决定拔
出导管，此时混凝土面已达到护筒范围内，经现场技术
人员研究后，决定停止浇筑，作施工缝处理，并对上部桩
身采用干桩浇筑。清除孔内泥浆，抽干水份，待混凝土达
到一定强度后，凿除上部夹泥松散层，对表面凿毛处理，
然后对下部已浇混凝土桩身做无损榆测，确定已浇部分
桩身完整，无质量问题后，采用干孔浇筑方法浇筑上部
混凝土。施工完毕，待上部混凝土达到一定强度后，再对
整桩做无损伤检测。检测结果桩基合格。
6桩基检测：
(1)本工程12根桩全部进行无损伤检测，共有8根
桩连续完整，完整性等级为I类桩，占所测桩数的
66．7％；其他4根桩桩身有轻微的缺陷，完整性等级为II
类桩，占所测桩数为33．3％。
(2)基桩钻芯法试验，检测桩数为2根，桩号为
0-1#，2-1#，每桩2孔，共钻4孔。取混凝土样12组，做
桩号桩径钻芯长度抽榆桩身混凝上强度代桩底沉渣厚度桩身完整性
(#) (mm) (m) 桩身混凝_十质量情况表值(tvlPa) (cnl)
桩端持力层情况
分类
混凝上芯样连续完整，断口1-：28．4术微风化石灰岩，所取
0-1 1300 11．17 拼接吻合，粗细骨料分布布中：29．4 无岩样样抗压强度I
均匀，胶结较好。下：30．4 54．5MPA
一
混凝土芯样连续完整，断U 上：28．3 微风化石灰岩，所取
2-1 1200 11．13 拼接吻合，粗细骨料分布布中：26．7车无岩样样抗压强度为I
均匀，胶结较好。下：29．3 52．7MP
——J
注：标号}者为该检测桩混凝土抗压强度代表值。
一60—

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