建水（个旧）至元阳高速公路、建水至元阳段五老峰大桥，左线起讫桩号Z3K30+975~Z3K31+198，长216m；右线起讫桩号K31+025~K31+336，长306m。其中，左线、右线桥墩的最小高度分别为3.036m、2.203m，最大高度分别为15.689m、22.045m。桥梁结构中，桩基部分采用的是现阶段业内较主流的泥浆护壁钻孔灌注桩，本文对具体施工技术进行分析。
2 泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺流程
施工工艺流程为：测量放样确定桩位→施工场地平整→埋设护筒→护壁泥浆准备→施工机具进场安装就位→钻进→中间检查→终孔→清孔→测孔→安装钢筋骨架→吊装导管→二次清孔→灌注混凝土→凿除超高混凝土、拔除护筒、混凝土养生→钻孔桩混凝土质量检查→结束。
3 泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术要点
3.1测量放样
以基准坐标点和水准点为参照，结合工程技术规范创建施工测量控制网，兼顾桩位中心、桩的顶底高程等。具体至本工程施工中，采取的是一桩一墩柱的方式，相较于常规的结构定位精度要求而言，实际桩定位精度要求有所提高，为减小对后续施工的不良影响，必须加强复核，最大限度减小偏差。
3.2钢护筒制安
以8~12mm厚的钢板为基础材料，经卷制后制得护筒，内径略大于桩径20cm，按2.0m的高度标准依次分为多个节段，由施工人员开挖并将护筒埋设到位。期间加强对护筒位置和垂直度的检查与控制，要求护筒顶部高出地面部分30cm，以免出现地面杂物或水流进入其中的情况。
3.3泥浆制备
泥浆是以黏土和水按照特定比例配制所得的拌和物，具有比重大、静水压力大的特点，在合理注入泥浆后可在井孔壁处形成泥皮，发挥阻隔孔外水渗流的作用，提高孔壁的稳定性，降低坍塌概率。并且泥浆可有效悬浮钻渣，给钻孔作业的开展创设良好的条件。泥浆性能指标易对施工质量带来影响，因此施工过程中需做好对其的检测与控制工作，密切关注现场地层情况，合理调整泥浆的稠度。关于泥浆性能技术指标具体如表1所示。
表1 泥浆性能技术指标
以泥浆池、出浆槽、泥浆泵、沉淀池为基础单元，共同组成泥浆循环系统，间隔设置在两墩间。为保证水中混凝土的工程性能，粗集料选用的是粒径为5~31.5mm的级配碎石，细集料以中砂为宜，坍落度180~220mm，用42.5号水泥，根据工程施工需求掺入适量缓凝剂，以达到延长缓凝时间、提高施工质量的效果。
3.4冲击钻成孔
以冲击钻为主要施工设备，局部地表覆盖层厚度较大，该部分转为旋挖钻施工的方式。钻孔桩的布置如图1所示。冲击钻成孔施工的主要流程为：
图1 钻孔桩示意图
（1）钻机就位。用细线确定桩孔中心位置，以此为参照基准合理调整钻架，检查起吊钻锥中心和桩孔中心，要求两者共处相同的铅垂线上，实际偏差不宜超过2cm。在确保钻机精准就位后，对钻机采取固定措施，底座应维持稳定，不可出现偏位或沉陷等异常现象。
（2）绘制地质剖面图。以施工图纸为准绘制钻孔桩地质剖面图，经审核后，若无误则挂在钻台上，钻进期间存在地质变化时，需及时获取具有代表性的渣样，详细记录信息，与前期所得的地质剖面图展开对比分析，做出判断。
（3）正式钻进。启动钻盘，缓慢将冲击锤放入护筒内（加强防护，不可发生碰触），缓慢钻进。遵循连续钻进作业的原则，若因特殊情况而被迫停钻，需随即提起钻头，以免因时间的延长而埋钻。
（4）终孔检查。随钻进作业的开展，当达到设计深度要求后，展开对孔深、孔径、孔位等方面的检查，完整记录信息，平面位置偏差不宜超过5cm，倾斜度不超过孔深的1%。为保证后续钢筋笼可顺利下放到位，需用验孔器检查，明确孔径的实际情况并合理调整。验孔器以钢筋为基础材料，经弯制后成型，长度为桩径的4~6倍，用钢绳将其吊入孔内，若可顺利触底，则表明钻孔质量无异常；若受阻则修整。
（5）清孔。经钻孔作业后孔内易堆积残渣，需利用换浆法清孔。具体而言，终孔后可压入泥浆，利用该部分混合料置换孔内悬浮钻渣，在实测泥浆含砂量＜2%后方可停止；随后吊入钢筋笼，组织二次清孔作业，并再次展开全面的检查，保证含砂率＜2%，相对密度1.03~1.10。经前述流程后，若各项指标的实测值均无误，则组织混凝土的灌注作业。
3.5钢筋笼的制作与吊装
以设计图纸为准，提前分节段预制钢筋笼，接头处采取单面焊接的方式，焊接长度取主筋直径（d）的10倍或更多。在同一截面内，严格控制钢筋接头的数量，要求该值不超过钢筋总量的1/2，且调整好接头的位置，间距需同时满足超过35d和至少为50cm的要求。
钢筋笼入孔前做全面的检查，若存在弯曲变形等质量问题及时调整。待钢筋笼进入孔口位置后，由施工人员调整，使其正好处于孔的正中心处，再拆除前期设置的加劲内撑，缓慢下放，期间不可碰触孔壁。在最后一道加劲箍筋快要到达孔口位置时，用小槽钢支承在护筒上，以便组织第二节段的吊装作业，以第一节段的钢筋笼位置为参照，调整新节段的位置，使其共处相同的竖直轴线上，焊接成整体，再清理焊渣。在完成接头的焊接作业后，按要求设计接头箍筋，适当向上提起钢筋笼，以便将支承小槽钢抽出，再缓慢向下放置钢筋笼。按照所提的方法重复施工，直至钢筋笼下放至指定标高处为止。
3.6声测管的安装
为满足超声波检测要求，需以设计图纸为基本依据，将各声测管安装到位。安装作业的细节较多，主要有以下几个方面：
（1）声测管材料方面，以无缝钢管较为合适，形成的接头处可利用套筒法焊接，保证该处具有良好的严密性与平整性。
（2）在安装声测管时严格控制其姿态，应保持垂直的状态，且不可发生弯曲变形现象。对于桩身钢筋未伸至桩底的情况，需配套适量的钢筋（通常需达到3根或更多），目的在于有效固定声测管，使其可维持稳定。
（3）在钢筋笼焊接作业前，通过灌水的方式检查声测管，分析其是否存在漏水现象，若确有存在则正确处理。
（4）为保证水下混凝土的灌注施工质量，提前向声测管内灌满水，再对顶部采取密封处理措施。
3.7导管的安装
以4mm厚的无缝钢管为基础材料，经加工后制得内径为300mm的导管，底节长6m、标准节长2m，并配套适量0.5m长的导管，以便根据需求及时增减。导管接头处较适宜采用丝扣法，在接头处布设防水胶垫。在导管制作成型后，组织水密性试验，任何存在漏水现象的导管均不可投入使用。在钢筋笼安装到位后便可按照编号依次下放导管，期间检查密封胶垫，要求其不存在受损、老化等质量问题，各螺栓的受力需具有一致性，匀速下放导管，控制导管的姿态，以免挂住钢筋笼，导管的连接应满足紧密、牢固的要求。导管下放至底部后，需适当向上提高，保证悬空距离达25~40cm。
3.8水下混凝土的灌注
灌注施工前检测孔底沉淀层的厚度，若超出许可范围，则需再次组织清孔作业。
以现场施工需求为准，在拌和站生产适量质量达标的混合料，及时用运输车转移至现场。尽可能缩短混凝土在途运输的时间，以免混凝土初凝，灌注应一次到位，避免中断。全程均要加强对混凝土性能的控制，应保证其具有较好的和易性和流动性，坍落度180~220mm，为满足该质量要求，可掺入适量缓凝减水剂。
4 结语
综上所述，桥梁是公路工程建设领域不容忽视的重点建设内容，钻孔灌注桩因具有成桩质量良好、适应性强、施工便捷等特点而在桥梁施工中取得广泛的应用。本文以公路桥梁工程实例为背景，对其泥浆护壁钻孔灌注桩施工技术展开分析，希望可为类似工程提供参考，以促进桥梁建设事业的发展。
作者：马 敏 （中国水利水电第十四工程局有限公司）
本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第24期
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