桥梁钻孔桩格构柱快速安装施工技术

苌绍博

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

格构柱作为很多桥梁钻孔桩基础的重要组成部分，为不影响整个钻孔桩的工期，留给其施工的时间并不多，因此，如何在保证精度与质量的前提下快速完成格构柱的安装施工，成为越来越多桥梁钻孔桩施工技术人员关注的焦点问题。基于此，结合既往施工经验，提出以下格构柱快速安装施工方法。

1 快速施工工艺

1.1 施工测量

按照施工图纸并结合现场各控制点由测量专业人员借助全站仪进行桩位测定，然后根据现场的地质情况设置木桩，同时采用十字交叉法将其引至四周，注意做好护桩，以免施工中发生损坏。

1.2 护筒埋设

根据桩位上的标志开挖护筒孔，其直径应比设计确定的孔径大20cm，且护筒的高度应达到1.8m以上。将护筒放入孔内，再次进行桩位放样，并使用吊线锤校验垂直度，将护筒位置及垂直度均校正完成后将其固定，在护筒和坑壁中填入黏性土，以保证护筒位置不发生变化。护筒以钢护筒为宜，以此承受地面荷载带来的侧压力，埋深应达1.5m以上，但要注意应使护筒比地面高出30cm，以免地表水倒灌[1]。

1.3 钻进成孔

成孔前做好各项准备工作，在施工中加强原始记录。在钻机定位的过程中，钻机必须平稳放置，防止在施工中产生移动或倾斜。通过检查确认钻塔滑轮槽边缘、锤头及桩孔的中心是否处于同一条铅垂线，同时注意锤头和桩孔中心的最大偏差不能超过20mm，保证钻孔垂直度和桩位偏差均能达到相关规范及设计提出的要求。

以现场地质特点为依据，注入口所用泥浆的比重不能超过1.15，排放口的应保持在1.20～1.30范围内，利用自然土造浆。在开孔过程中先进行低锤密击，当表层土是软弱土层时，可适当添加黏土块及小片石并辅以反复冲击进行造壁，确保孔内泥浆液面始终保持稳定。在不同类型的岩土层内进行钻进时，具体的冲程需按照相关设计参数严格控制。一般情况下，每当钻进深度达4～5m时便需进行一次验孔，同时在更换钻头前和到达容易发生缩孔的层位时，都应进行严格的检验[2]。

如果桩基将中风化岩层作为持力层，则在孔深与设计要求相符后，需立即安排专门的质检人员连同监理与勘察人员到场进行测量检验，确认孔深偏差是否在允许范围内，即不超过±10cm。完成二次清孔作业后，孔底沉渣厚度以不超过5cm为合格标准。

1.4 清孔

清孔的主要目的是调换孔内泥浆，将孔底存在的钻渣与沉淀均清除干净，一般都借助正循环系统完成。通常情况下清孔需要分成两次完成，其中，第一次清孔是在钻孔完成后立刻开始，先将钻头提升至与孔底相距80～100mm的位置，然后向孔中连续输送新泥浆，使孔内处于悬浮状态的钻渣及沉淀被泥浆携带出来，至孔底沉渣基本被清除干净为止；第二次清孔在完成钢筋笼及导管下放后开始，直接利用导管再次输入新泥浆，并连续正循环约30min，然后检查孔底沉渣厚度，满足要求后停止循环，填写相应的验收单，在30min内进行混凝土灌注。清孔是一项影响成桩质量的重要工作，相关人员须引起高度重视，认真按设计和规程的要求操作，保证清孔完成后的孔底沉渣厚度达到要求[3]。

1.5 钢筋笼制安

在采用钻机进行钻孔的同时，加工制作钢筋笼，所用钢筋的具体规格、数量与焊接质量都必须满足图纸与规范要求，控制好所有的制作偏差。钢筋笼制作好后由监理工程师进行验收。为使钢筋保护层有足够的厚度，主筋上需按3m的间隔距离设置定位垫块，每个断面一般按照对称原则设置3个。经检查确认钢筋笼质量合格后，准备将其吊放入桩孔中[4]。

1.6 立柱桩格构柱制安

格构柱需在专门的加工厂中进行加工制作，所有进场原材料都应有齐全的合格证明，并需对其外观实施严格的检查验收，经检验确认合格后才能进行制作。将格构柱制作好后，根据相关规范与设计要求做进一步检查验收，通过后才能进入施工现场准备下一步安装施工。

对格构柱进行对接焊接的过程中应注意：接头需错开，使同一截面内接头不超出50%，相邻角钢的错开距离应在50cm以上，采用钢尺测量的方法检查同时需在接头处角钢的内侧利用材料一致的短角钢实施补强。应按以下要求严格控制构柱加工制作偏差：下料长度偏差在-5～5mm范围内，采用钢尺测量的方法检查；局部允许变形在-2～2mm范围内，采用水平尺测量的方法检查；焊缝厚度不小于10mm，采用油标尺测量的方法检查；柱身弯曲不超过柱高的1/250，同时不能超出5mm，采用水平尺测量的方法检查；同一平面内角钢的对角线长度偏差在-5～5mm范围内，采用尺量的方法检查；所有缝处的平整度偏差在-2～2mm范围内，采用水平尺测量的方法检查。

1.7 混凝土浇筑

本次桩基施工所用混凝土的强度等级为C30，其坍落度按18～20cm控制，使用管径为250mm的导管灌注。在混凝土灌注开始前，先对导管的密封性进行必要的试验检查，并确认孔深与孔底沉渣厚度等能否达到要求，未经以上检查或检查结果不符合要求时，均不允许灌注。导管下放时，和孔底保持30～50cm的间距。在初灌过程中，应保证初灌量充足，以免泥浆回流导管中。在整个混凝土灌注过程中，导管的埋深应始终处在2～8m范围内，待混凝土液面到达钢筋笼的底部后，应适当减慢混凝土的入管速度，以此减小混凝土灌注时产生的上升顶力防止其导致钢筋笼上浮。另外，在提拔导管前应检测混凝土液面高度，避免将导管直接拔空。

1.8 空孔回填

将立柱桩的混凝土灌注完成后，应尽快开始桩孔回填。回填开始前应在桩孔周围采取安全措施，使用粗砂作为填料；回填过程中注意在格构柱周围保持均匀回填，以免由于回填不均衡导致格构柱受到挤压而发生偏离；回填必须达到密实。

2 施工保证措施

2.1 入岩要求

立柱桩的入岩需达到以下基本要求：

（1）在中风化灰岩层分布区域，立柱桩需进入该层至少0.5m；

（2）在中风化泥质粉砂岩和泥岩互层分布区域，立柱桩需进入该层至少4.0m；

（3）在溶洞分布区域，若桩端和溶洞顶板间的距离在4.0m内，则桩端需从溶洞中穿过，并进入处于稳定状态的岩层中。

（4）在立柱桩施工过程中，应根据详勘与施工勘察资料核实溶洞实际分布情况，一旦发现异常，应立即和勘察单位沟通，同时上报给设计单位，以确定是否需要制定相应的解决措施。

2.2 格构柱的定位、规定和吊装

（1）钻孔结束后，先将孔周围的土体与泥浆都清理干净，然后由测量人员根据相关计算结果放出格构柱四边中点的延长线，使定位偏差不超过10mm。

（2）成孔完成后对桩孔周围进行适当平整，并铺设好枕木，然后将导向架放到枕木上。

（3）钢筋笼下放到孔口位置后需使用型钢将其固定，在钢筋笼中吊放格构柱的过程中应做好加固连接；将格构柱吊放到孔口后，先用型钢固定，再用螺栓和导柱相连。

（4）将格构柱吊起后，缓慢吊放入钢筋笼中，其间注意防止其与钢筋笼发生碰撞，一旦发生碰撞，将导致格构柱或钢筋笼损坏，对之后的施工造成较大影响。

3 结语

综上，格构柱安装质量决定了整个桩柱能否发挥出预期的功能。本文提出了一套能快速完成格构柱吊放的施工方法，且经实践验证了该方法除能加快施工进度，还能保证施工精度外，可供同类桥梁工程参考借鉴。