桥梁桩基施工控制要点（一张图看懂桥梁桩基施工工艺）

桩基施工工艺流程图

内容详解

（1）施工准备

①施工中所用的主体结构材料和辅助材料均需满足技术规范要求。进场前，用于永久结构的材料、设备均需有关材料质量保证书。施工中所用的砂、石、水泥、水、粉煤灰、外加剂、钢筋、钢板、电焊条等。进场后均必须按规范要求进行全面复检，不合格的材料坚决不允许用于本工程，检验结果报监理工程师审核。

②材料、设备进场后，按要求分类、分批存放，堆码整齐，设防晒雨棚、支垫一定高度，做到 "上盖下垫"。特别是水泥、外加剂和电焊条等做好防潮措施并注意有效使用日期。

③钻孔施工的准备工作主要有施工场地布置、桩位测量及放样、制作和埋设护筒；开挖泥浆池、泥浆备料调制及准备钻孔机具等。

④在钻机就位前要对施工场地进行平整夯实，保证场地具有一定的硬度，以免钻机沉陷或倾斜。

⑤要合理布置施工场地，做好临时用水、用电设施及泥浆、排渣等其它设施的规划工作，保证钻机及其它施工机械的安全就位与物资材料、钻渣等的及时运输，全面满足钻孔桩施工的要求。

（2）测量定位

采用全站仪精确定位桩孔的位置，根据桩定位点拉十字线钉放四个控制护桩，以四个控制护桩为基准控制护筒的埋设位置和钻机的精确就位。要做好对护桩的保护工作，防止施工过程中被扰动。

（3）埋设护筒

①陆地埋设护筒时，人工开挖至地下原土层，以排除管线障碍，并清除填土层中块石等影响钻孔的障碍物。

②钢护筒用板厚8-12mm的钢板卷制成，其内径为桩径 200mm，钻孔桩桩径为1.5m，钢护筒直径相应为1.7m。筑岛和岸上施工时，钢护筒的埋入深度超过原状土，护筒的顶端宜高出地下水位1.5～2m，并高出地面0.3m以上。护筒周边用粘土回填并夯实。其他水上钻孔桩施工若河床内满布卵石、孤石，护筒无法直接埋设，需冲击钻机就位后在桩位处采用比桩径大30cm的钻头进行冲击，边冲击护筒边跟进，当护筒埋入河床深度达到3m时停止冲击进行护筒固定，护筒周边用粘土回填并夯实，防止后期桩身混凝土灌注从护筒底口溢出。护筒埋设时要求竖直，护筒中心与桩中心的平面偏差应不大于50mm，倾斜度不大于1%。现场由测量人员和工程技术人员负责护筒的埋设精度。

（4）泥浆制备

泥浆护壁的作用是使孔内形成一定高度的水头，产生向孔壁外的渗流压力，以克服向内的径向土压，从而保护孔壁的稳定，另外，泥浆还有浮碴作用。为充分发挥泥浆的护壁和浮碴作用，必须重视泥浆的质量，泥浆的比重和性能指标应满足《公路桥涵施工技术规范》的要求，控制失水率，粘土的备料量为成孔体积的100-120%。

控制不同土层、岩层和清孔时的泥浆比重，其中泥浆比重用泥浆比重计检测。泥浆制备选用优质膨润土造浆，设置泥浆池，泥浆比重在一般地层控制在1.2～1.3范围；泥浆比重在松散易坍地层控制在1.4～1.5范围。试验泥浆的全部性能指标，并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等，填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用，废弃泥浆沉淀后运至指定的位置。

泥浆的质量是钻孔桩成败的关键，泥浆拌制原料应选用优质粘土、膨润土、烧碱配置而成。泥浆指标应达到：入孔泥浆比重为1.02～1.06，粘度16～20s，含砂率≤4%，胶体率≥95%，PH值8～10。

（5）钻机就位

①钻机安装必须稳定，钻机平台处必须碾压密实，承压面必须坚实平整，确保钻进过程中钻机不移位、不下沉。

②钻机就位时，要事先检查钻机的性能状态是否良好，保证钻机能够正常工作。通过测设的桩位准确确定钻机的位置，并保证钻机稳定，通过手动粗略调平以保证钻杆基本竖直后，即可利用自动控制系统调整钻杆保持竖直状态。

（6）钻进成孔

在钻孔桩施工中，钻孔是关键性的工序，不仅决定施工进度，而且关系到施工的成败，因此稍有疏忽，就会塌孔、缩颈、回淤量超出设计要求，使钻孔报废和重新清孔、扩孔。

准备工作完成后，反循环钻机自行就位，钻机将钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。启动泥浆泵、钻机开始钻进，钻进方式以正循环钻进为主，以反循环钻进为辅，一般情况下，先用正循环方式钻进，以加强泥浆护壁的效果，确保成孔质量及施工安全，终孔后改用反循环方式进行清孔，以加快清孔速度，减少沉碴厚度；在部分地质条件较好的桩位采用反循环方式成孔，可提高钻进速度。在粘土层内可适当加快钻进速度，到砂层后考虑泥浆不易粘在孔壁上，则要放慢钻进速度。若钻至土夹卵碎石，旋转钻机进尺不明显，可改换备用的冲击钻。钻孔过程中，对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、倾斜度及泥浆的各项指标进行检查，及时调整。孔内应保持泥浆稠度适当、水位稳定，及时加水加粘土，以维持孔内水头差，以防坍孔。并对钻碴作取样分析，核对设计地质资料，根据地层变化情况，采用相应的钻进方式、泥浆稠度。

（7）成孔、清孔及检测

①成孔

钻孔达到设计深度后，必须核实地质情况。通过钻渣，与地质柱状图对照，以验证地质情况是否满足设计要求。如与勘测设计资料不符，及时通知监理工程师及现场设计代表进行确认处理。如满足设计要求，立即对孔深、孔径、孔型进行检查。

孔深及沉渣厚度检测：成孔后，根据旋挖钻显示界面的钻孔深度L1，利用测绳测量孔深L2，两者对比，如果L2小于L1，更换清底钻头，进行清底，并重新测定孔深。

确认满足设计和验标要求后，报请监理工程师验收，监理工程师验收合格后，立即进行清孔。

②清孔及检测

清孔采用换浆法清孔，清孔时注意保持孔内水位。

清孔的目的是清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉渣而降低桩的承载力。清孔分两次进行，第一次清孔在钻孔深度达到设计深度后进行，第一次清孔就应满足规范要求，否则不应下放钢筋笼。

待钢筋笼安装到位后下放导管再进行第二次清孔，灌注混凝土前清孔必须达到以下标准：

孔内排出或抽出的泥浆手摸无颗粒感觉，泥浆比重≯1.03，含砂率＜2%，粘度17～20s。每次测量前必须采用钢尺对测量绳进行校核,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔作业。

（8）钢筋笼的安装

钻孔桩成孔检验合格后，即可开始钢筋笼的吊装施工。为保证钢筋笼起吊时不变形，每节钢筋笼采用多点起吊，单节钢筋笼重约1.6t，长12.5m。

钢筋笼的起吊直接利用25t吊机进行接长下放，吊点设置在每节钢筋笼最顶层加劲箍处，对称布置四个，吊耳采用φ22主筋制作并与相应主筋焊接。由于钢筋笼的不断接长，钢筋笼重量不断增加，吊点采用双面焊，焊缝质量必须满足要求。

钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，轻放、慢放入孔，入孔后应徐徐放下，不宜左右旋转。若遇阻碍应停止下放，查明原因进行处理，严禁高提猛落和强制下放。

钢筋笼安装到位后及时固定，并采取有效措施将钢筋笼与钢护筒焊接固定，防止钢筋笼在混凝土灌注过程中上浮。固定时，要根据钢护筒的偏位情况将钢筋笼中心反方向调整，以使钢筋笼中心与桩中心重合。

4）声测管安装

为了检测钻孔桩质量，在钢筋笼制作时，需根据设计要求安装超声波检测管。应做到声测管内不漏浆，下口封闭（钢板），上端加盖，管内无异物，连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶10cm，每根声测管高度一致。

（9）导管下放安装

1）导管的选择

①混凝土采用垂直导管法浇筑，导管接头为卡口式或螺旋箍接头，壁厚δ=8～10mm，直径φ外=325mm，容许承受的最小压力为11hKpa（h为孔深）。

②导管制作要坚固，内壁光滑、顺直、无局部凹凸，对于旧导管在试压前应通过称重的方式判定导管壁厚是否满足使用要求。

③导管在使用前，除应对其规格、质量和拼接构造进行认真检查外，应进行试拼和试压，试压导管的长度应满足最长桩浇筑需要，导管自下而上顺序编号节段长度，且严格保持导管的组合顺序，每组导管不能混用。导管组拼后轴线差应小于钻孔深度的0.5%且不大于10cm。试压压力为孔底静水压力的1.5倍，检查合格后方可使用。

④导管下放应竖直、轻放、以免碰撞钢筋笼。下放时要记录下放的节数，下放到孔底后，理论长度与实际长度进行比较，是否吻合。

⑤完全下放到孔底并经检查无误后，轻轻提起导管，控制底口距离孔底0.25～0.4m，并位于钻孔中央。

2）导管安装

导管安装时应逐节量取导管的实际长度并按序编号，做好记录以便砼灌注过程中控制埋管深度。并应注意橡皮圈是否安置，检查每个导管两头丝扣有无破丝等现象，以免灌注过程中出现导管进水等现象。

3）二次清孔

钢筋笼安装完毕，及时检查孔底沉淀厚度，沉淀厚度满足设计要求后方可进行混凝土的浇注施工，否则应进行二次清孔。

因钢筋笼、砼填充导管安装过程需经历较长时间，致使钻孔桩孔底沉淀增厚，故砼灌注前需对钻孔桩进行二次清孔。即在填充导管内插入φ40～φ45mm的胶管进行空气反循环清孔。清孔时导管需在钢筋笼内来回移动，时间不少于30分钟。注意清孔时要补充孔内泥浆，维持孔内水头高度。

清孔完毕后，拆除二次清孔反循环吸泥机头及胶管，安装8m3砼储料斗即可进行水下混凝土灌注工作。

（10）水下混凝土的灌注

1）混凝土配合比及原材料质量控制

桩基混凝土为C30水下混凝土，混凝土配合比通过试验室试配确定，砼除满足强度要求外，还需符合下列要求：

①水泥：采用42.5普通硅酸盐低碱水泥，水泥出厂必须有出厂合格证，并进行二次复检试验，合格后方可投入使用。

②粗集料：采用优质碎石，粗集料的良好级配，是保证混凝土的和易性、优化配合比各项性能指标的必要条件，因此，桩基水下混凝土应使用级配良好的粗集料。选用质地坚固的碎石，其压碎值小于20%，吸水率小于2%。

③细集料：宜选用级配良好的中砂，细度模数在2.3-3.0之间，含泥量按质量计应小于3.0%，泥块含量按质量计小于1.0%，人工砂的石粉含量按质量计应小于3%。

④外加剂：在混凝土中使用的外加剂，其质量标准应符合《混凝土外加剂》(GB8076)的要求。

⑤水：采用井水，并应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)的要求。

2）混凝土的生产和运输

混凝土由采用商品混凝土，混凝土按照确定的施工配合比进行拌制，混凝土入模的塌落度应为18～22cm，混凝土采用混凝土罐车运输。

采用混凝土罐车运输混凝土时，途中应以2～4r/min的慢速进行搅动，卸料前应以常速再次搅拌。混凝土运至浇筑地点发生离析、泌水或坍落度不符合要求时，应进行第二次搅拌，二次搅拌时不宜任意加水，确有必要时，可同时加水、相应的胶凝材料和外加剂并保持其原水胶比不变；二次搅拌仍不符合要求时，则不得使用。

3）水下混凝土灌注施工要点

①灌注首批混凝土时，应连续不断灌注，导管埋入混凝土内的深度不小于1m；首批混凝土浇筑方量：首批混凝土的方量应能满足导管初次埋置深度不小于1.0m和填充导管底部间隙（40cm）的需要，则参照规范中8.2.11式进行计算：根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）规定

②砼灌注要连续进行，有短时间停歇时，经常动动导管，使混凝土保持足够的流动性。当导管底埋置于混凝土的深度达3～6m，或导管中混凝土落不下去时，开始将导管提升。提升速度不能过快，提升后导管的埋深不小于2m且不大于6m。根据砼的浇筑情况和埋管深度逐节拆除导管，尽可能缩短拆除导管的间隔时间。提升导管要保持导管垂直及居中，不能倾斜以免牵动钢筋骨架。

③应控制灌注的桩顶标高比设计标高高出1m左右，以保证混凝土强度，多余部分桩头必须凿除，确保桩头无松散层；

④当混凝土面上升到钢筋笼下端时，为防止钢筋笼被混凝土顶起，应采取以下措施：

a、在孔口固定钢筋笼上端；

b、尽量缩短混凝土总的灌注时间，以防止混凝土进入钢筋笼时，流动性过小；

c、孔内混凝土接近钢筋笼时，应保持埋管深度，放慢灌注速度；

d、孔内混凝土面进入钢筋笼4～5m时，应适当提升导管，减小导管埋置长度，增大钢筋笼在下层混凝土中的埋置深度。

（10）桩身检测

封孔完成后，及时清理桩头。基桩施工完成且混凝土强度达到检测要求时，及时利用检测管采取无破损检测方法进行检测，检测合格后进入下一步施工，并压浆封闭检测管。

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