1、 桥涵施工技术与成本管理第一部分：桥涵施工中的技术与常见问题探讨一 桥涵分类：根据桥梁主跨所用材料，桥梁可划分 为木桥、圬工 桥、钢筋砼桥、预应力混凝土桥和钢桥；根据桥梁跨越障碍物，桥梁可划分跨河 桥、跨海峡 桥、立交桥、高架桥等；根据桥梁的用途，可将其划分 为公路桥、 铁路桥、公铁两用桥、人行桥、运水桥、 农桥以及管道桥；根据桥梁跨径总长 L 和单孔跨径 L0 的不同，桥梁可分为特大桥（L500 或 L0100）；大桥（L100 或 L040）；中桥（100 L30 或 40L020）；小桥（30L8 或 20L05）；根据桥面在桥梁中的位置，桥 梁可分为上承式、中承式和下承式桥；根据桥梁的
2、结构形式，桥梁可划分 为梁式桥、拱式 桥、刚架桥、悬索桥和组合式桥。涵洞可分为：管涵、箱涵、盖板涵二 桥涵施工中的常用设备：1 桩工机械：锤式打桩机、静力 压桩机、振 动沉桩机这三种主要用于沉 桩的施工、灌桩成孔机（正反循环钻孔机和潜水钻机）2 架梁装备：单导梁和双导梁三 施工准备施工准备工作的基本任务是为桥涵工程的施工建立必要的技术条件和物资条件，统筹安排施工力量和施工现场，是施工企 业搞好目标管理，推行技术经济承包的重要依据，也是施工得以顺利进行的基本保证。施工单位在承接了施工任务后，要尽快做好各 项准备工作，创造有利的施工条件，使施工工作能连续、均衡、有节奏、有计划地进行，从而按 质、按
3、量、按期完成施工任务。施工准备通常包括技术准备、劳动组织 准备、物 资准备和施工现场 准备等工作。技术准备是施工准备的核心。由于任何技 术上的差错和隐 患都可能危及人身安全和造成质量事故，带来生命、财产和经济的巨大损失，因此必须认真做好技术准备工作。3.1 熟悉设计文件、研究施工图纸 及现场核对（内部图纸会 审）施工单位在收到拟建工程的设计图纸和有关技术文件后，应尽快组织工程技术人员熟悉、研究所有技术文件和图纸 ，全面 领会设计意图；检查图纸 与其各组成部分之间有无矛盾和错误；在几何尺寸、坐标、标高、说明等方面是否一致；技术要求是否正确；并与现场情况进行核对。同时要作出详细记录 ，记录应包括对
4、设计图纸的疑 问和有关建议。在以往的图纸会审中主要发现的问题包括平面图桩位布置与细部桩位不符，桥头设计标高与路基相应位置设置标高是否一致，出现这样问题 的原因，主要是 设计单位路基、桥涵多为分组设计，相互间衔接不好就很容易出现这样的问题。另外，桩位现场定位后，不仅要和设计进行复核，还有与周围标志物进行相对位置的复核，在 2010 年哈市市政道路改造 过程中，就出 现过中就出现这样的问题，从纯技术数据角度 讲桩位是没问题的，但并不符合现场的实际情况，做为施工单位有责任有责任发现并呈报相关问题，以免造成不必要的损失。3.2 原始资料的进一步调查分析对拟建工程进行实地勘察，进一步获得有关原始数据的第
5、一手资料，这对于正确选择施工方案、制定技术措施、合理安排施工顺序和施工进度计划是非常必要的。3.2.1 自然条件的调查分析3.2.1.1 地质应了解的主要内容有：地质构造、墩（台）位处的基岩埋深、岩层状态、岩石性质、覆盖层土质、土的性质和类别、地基土的承载力、土的冻结深度、妨碍基础施工的障碍物、地震级别和烈度等。3.2.1.2 水文应了解的主要内容有：河流流量和水质、年水位变化情况、最高洪水位和最低枯水位的时期及持续时间、流速和漂浮物、地下水位的高低变化、含水层的厚度和流向；冰冻地区的河流封冻时间、融冰时间、流冰水位、冰块大小；受潮汐影响河流或水域中潮水的涨落时间、潮水位的变化规律和潮流等情况
6、。3.2.1.3 气象调查的内容一般包括：气温、气候、降雨、降雪、冰冻、台风（含龙卷风、雷雨大风等突发性灾害）、风向、风速等变化规律及历年记录；冬、雨季的期限及冬季地层冻结厚度等情况。3.2.1.4 施工现场的地形地物3.2.2 技术经济条件的调查分析主要内容包括：施工现场的动迁状况、当地可利用的地方材料状况、国拨材料供应状况、地方能源和交通运输状况、地方劳动力和技术水平状况、当地生活物资供应状况、可提供的施工用水用电状况、设备租赁状况、当地消防治安状况及分包单位的实力状况等。3.3 施工前的设计技术交底设计技术交底一般由建设单位（业主）主持，设计、监理和施工单位（承包商）参加。先由设计单位说
7、明工程的设计依据、意图和功能要求，并对特殊结构、新材料、新工艺和新技术提出设计要求，进行技术交底。然后施工单位根据研究图纸的记录以及对设计意图的理解，提出对设计图纸的疑问、建议和变更。最后在统一认识的基础上，对所探讨的问题逐一作好记录，形成“设计技术交底纪要”，由建设单位正式行文，参加单位共同会签盖章，作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据，以及建设单位与施工单位进行工程结算的依据。当工程为设计施工总承包时，应由总承包人主持进行内部设计技术交底。3.4 制定施工方案、进行施工设计在全面掌握设计文件和设计图纸，正确理解了设计意图和技术要求，以及进行了以施工为目的的各项调查之后，应根据进
8、一步掌握的情况和资料，对投标时初步拟定的施工方法和技术措施等进行重新评价和深入研究，以制定出详尽的更符合现场实际情况的施工方案。施工方案一经确定，即可进行各项临时性结构的施工设计，诸如基坑围堰，浮运沉井和钢围堰的制造场地及下水、浮运、就位、下沉等设施，钻孔桩水上工作平台，连续梁桥顶推施工的台座和预制场地，悬浇桥梁的挂篮，导梁或架桥机，模板、支架及脚手架，自制起重吊装设备，施工便桥便道及装卸码头等的设计。施工设计应在保证安全的前提下尽量考虑使用现有材料和设备，因地制宜，使设计出的临时结构经济适用、装拆简便、通用性强。3.5 编制施工组织设计施工组织设计是施工准备工作的重要组成部分，也是指导工程施
9、工中全部生产活动的基本技术经济文件。编制施工组织设计的目的在于全面、合理、有计划地组织施工，从而具体实现设计意图，优质高效地完成施工任务。四 基础施工1 扩大基础A、基础开挖：开挖方法，具体 应根据地质条件、基坑深度、施工期限与经验，以及有无地表水或地下水等现场因素来确定，同 时开挖方案的选定要考虑 基坑准备支护的结构和降水排水两方面的要求；基坑开挖基坑尺寸大小应满足基础施工要求，对有渗水土质的基坑坑底开挖尺寸，需按基坑排水设计（包括排水沟、集水井、排水管网等）和基础模板设计而定，一般基底尺寸应比设计平面尺寸各边增宽 0.5-1.0m.留有一定的施工作业面，基坑可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加
10、固或其他加固的，设有平台的，上一级坡度要陡于下一级，对于开挖后暴露时间较长的应根据实际情况考虑是否进行护坡措施。（1）坑壁不加支撑的基坑对于在干涸无水河滩、河沟中，或有水经改河或筑堤能排除地表水的河沟中；在地下水位低于基底，或渗透量少，不影响坑壁稳定；以及基础埋至不深，施工期较短，挖基坑时不影响临近建筑安全的施工 场所，可考 虑选 用坑壁不加支撑的基坑。（2）坑壁有支撑的基坑当基坑壁坡不易稳定并有地下水渗入，或放坡开挖场地受到限制，或基坑较深、放坡开挖工程数量 较大，不符技 术经济要求时 ，可视具体情况，采用以下的加固坑壁措施，如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。常用的坑壁支撑形
11、式有：直衬板式坑壁支撑、横衬板式坑壁支撑、框架式支撑、及其他形式的支撑（如锚桩式、锚杆式、锚碇板式、斜撑式等）。3、水中基础的基坑开挖桥梁墩台基础大多位于地表水位以下，有时水流还比较大，施工时都希望在无水或静止水条件下进行。 桥梁水中基础最常用的施工方法是 围堰法。 围堰的作用主要是防水和围水，有时还 起着支撑施工平台和基坑坑壁的作用。围堰必须满足以下的要求：（1）围堰顶高宜高出施工期间最高水位 70cm，最低不 应小于 50cm，用于防御地下水的围堰宜高出水位或地面 2040cm.（2）围堰的外形应适应水流排泄，大小不应压缩流水断面过多，以免壅水过高危害围堰安全，以及影响通航、导流等。围堰内
12、形应适应基础施工的要求，并留有适当的工作面积。堰身断面尺寸应保证有足够的强度和稳定性，使基坑开挖后，围堰不至发生破裂，滑动或倾覆。（3）围堰要求防水严密，应尽量采取措施防止或减少渗漏，以减 轻排水工作。对围堰外围边坡的冲刷和筑围堰后引起的河床的冲刷均应有防护措施。（4）围堰施工一般应安排在枯水期间进行。公路桥梁常用的围堰的类型有：土石围堰，木笼围堰或竹笼围堰，钢板桩围堰，套箱围堰。基坑开挖应注意的地方有：a 基坑开挖不得扰动基底土壤，防止超挖， 严禁用土回填。 b 边坡坡度符合工艺设计要求，平整，局部超挖崁补牢固，无裂纹。 c 基底不得浸水或冰冻。 d 基底上的淤泥必须清除干净。其他不符合的
13、杂物和旧桩 必须清除。 d 小桥的基底承载力检查，可采用直 观或触探方法，必要 时 可进行土质试验；大中桥一般采用触探或钻探（至少 4m）取样 做土工试验或荷载试验B、基础 排水：排水基坑坑底一般多位于地下水位以下，地下水会经常渗 进坑内，因此必 须设法把坑内的水排除，以便利施工。要排除坑内渗水，首先要估算涌水量，方能选用相当的排水设备。桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有：（1）集水坑排水法，除严重流沙外，一般情况下均可采用。（2）井点排水法。当土质较差有 严重流沙现象，地下水位 较 高，挖基较深，坑壁不易稳定，用普通排水的方法难以解决时，可用井点排水法。井点排水法因需要设备较多，施工布置复杂
14、，费用较大，应进行技术经济比 较后采用。在 桥涵基础中多用于城市内挖基。（3）其他排水法。C、基底 检验与处理（1）基底检验基坑施工是否符合设计要求，在基础浇筑前应按规定进行检验。其目的在于：确定地基的容许承载力的大小、基坑位置与 标高是否与设计 文件相符，以确保基 础的强度和稳定性，不致发生滑移等病害。基底检验的主要内容包括： 检查基底平面位置、尺寸大小，基底标高；检查基底土质均匀性，地基 稳定性及承载力等；检查 基底处理和排水情况；检查施工日志及有关试验 资料等等。（2）基底处理天然地基上的基础是直接靠基底土壤来承担荷 载的，故基底土壤状态的好坏，对基础及墩台、上部结构的影响极大，不能仅检
15、查土壤名称与容许承载力大小，还应为土壤更有效的承担荷载创造条件，即要 进行基底处理工作，处理方法如下：换填土法：将基础下软弱土层全部或部分挖除， 换填力学物理性 质较好的土挤密土法：用重锤夯实或砂桩、石灰桩、砂井、塑料排水板等方法，使软弱土层挤压密实或排水固结。胶结土法：用化学浆液灌入或粉体喷射搅拌等方法，使土壤颗粒胶结硬化，改善土的性质。土工聚合物法：用土工膜、土工织物、土工格栅与土工合成物等加筋土体，以限制土体的侧向变形，增加土的周压力，有效提高地基承载力。做为施工单位，质量目标 要保证， 经济效益也要尽最大限度去争取，在基础开挖过程中，要熟悉设计文件、图纸、规范以及施工合同，时刻注意现场
16、的情况，包括土质是否与业主提供的地质资料不符，是否遇到流沙、淤泥，是否进行降水等等，这些都为我们进行费用和工期索赔提供依据，或者以变更、计日工形式进行费用的追加。2、 桩基础：A、沉入桩：分为动力打桩、静力 压桩法、水中沉 桩法A.1 打桩的顺序 密集群桩，采用隔桩或隔行跳打，或隔行且隔桩跳打，以利土中水压力的消散。 先打中部桩，再向两侧推进 。在 邻近建筑物时，应从接近建筑物的一端向另一端推进。在斜坡上打桩，应从地面较 高一侧向低侧推进。A.2 打桩遇到岩层或孤石的 处理 当基岩面倾斜时，应提出修改 设计建议， 选择不同长度的 桩、满足打到基岩面的深度要求； 遇到土中夹大石块时，可以采用 钻
17、孔穿透石块，然后再打桩。施工填土时，应将大石块解小，避免影响打桩。 桩尖接近基岩时，应控制锤 的落距，防止将 桩打坏。 （4）当桩接近倾斜岩层或孤石而出现桩身倾斜时，应将桩拔出重打。 A.3 施工操作要点及注意事项 a.3.1 锤击沉桩法施工要点:沉桩前， 应对桩架、 桩锤、动力机械等主要设备部件进行检查；开锤前应再次检查桩锤、桩帽或送 桩与桩中轴线是否一致；锤击 沉桩开始时， 应严格控制各种桩锤的动能。如桩尖已沉入到施工 图标示标高，但沉入度仍达不到要求时，应继续下沉至达到要求的沉入度为止。沉入度突然发生急剧变化桩身突然倾斜、移位桩不下沉，桩锤有严重回弹现 象桩顶破碎或桩身开裂、变形桩侧地面
18、有严重隆起现象其他不正常现象A.4 安全控制要点打桩设备的各种部件及索具，事前均 应做详细检查，确保安全可靠，有效方可正式投入使用。打桩机司机与打桩工作指挥人员之间应事先规定统一信号，司机要严格按信号操作信号不明时不得操作。组装桩架，对螺栓孔，必须使用铁杆对孔，不得用手对孔，螺栓应加弹簧垫圈扳起桩架，应系好风缆及溜 绳，然后先作 试板，在检查安全无误后，方可正式起板达 70以上 时， 应稍停，待拉溜 绳及风缆， 垫好防震木，然后扳直，最后收紧全部风缆待桩架上安装桩锤时，应将 桩锤运至龙门架前 2m 以内，再进行起吊 打桩时，除司机应掌握油门 者及稳住者外， 桩前方不准站其他人初次落锤，油门要小
19、（或关门 ），正常落 锤后，油门要适当，不要忽大忽小。 收工时，各种用电箱要盖好，并切断电源。 A.5 环境保护等 打桩时挖防震沟对周边构筑物进行隔振保护。 沉桩施工噪声大，在噪声敏感区 应采取控制噪声的措施。B、钻孔 桩：钻机的种类、特点及适用范围正循环回转钻成孔,用泥浆泵将泥浆高压泵入钻杆的空腔内，从钻杆底部射出，底部的钻头在钻杆的带动下回转，将土 层搅松成为钻渣，被泥 浆浮 悬，随着泥浆上升而溢出流到孔外，再经过沉淀池沉淀净化，泥浆再循环使用。孔壁靠水头压力和泥浆形成的泥皮保护。钻渣为自由排出。泥浆作用浮悬钻 渣、并 护壁；优点是钻进与排渣同 时连续进行，所以成孔速度较快，钻孔深度也较大
20、。缺点是需要设置泥浆沉淀池，泥浆循环池等，施工场地较大，需要大量水和泥浆原料，机具设备较 复杂，故障 较多，泥浆较稠，故孔壁护壁泥浆层较厚，降低桩的摩擦力。适用范围黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含量少于 20%）的土、软岩。反循环回转钻成孔泥浆由孔外沟槽自流入孔内，用真空泵 或其他方法（如空气吸泥机等）将钻孔渣从孔底吸入钻杆空腔内，从 钻杆顶端连接的软管排入泥 浆池内。 钻渣为强制性排出。泥浆作用护壁；优点是排除钻渣连续性好，速度比正循 环快，功效较高，造浆原材料的用量低于正循环。缺点是扩孔率大于正循 环， 钻机结构复杂，特别是大直径桩。适用范围黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石（含量少于
21、20%，粒径小于钻杆直径的 2/3）的土、软岩。旋挖钻成孔用短螺旋钻头或旋挖斗，利用 强大的扭矩直接将土或砂 砾等钻渣旋转挖掘，然后快速提出孔外。泥浆作用 护壁，地 质条件好时可不用。优点是施工震动小，燥声低；最适宜硬度黏土中干钻；机械安装简单，施工 场地移动方便；钻进 速度快，施工占地少。缺点是在卵石层、硬基岩中钻进困难；沉渣 处理困难（需另配清孔机具）；地 质较差且泥浆制备不适当时，易发生塌孔；适用范围黏性土、砂类土、含少量砾石、卵石，砾石，软岩。冲击钻成孔,用冲击式装置或卷扬机起落实心或空心钻锥，上下往复冲击将土石劈裂、劈碎，部分钻渣挤入孔壁，部分钻渣排出的方法。泥浆作用浮悬钻渣、护壁；
22、优点是适用的地层和土质较广泛，对岩石地质钻进 效果好。缺点是当 钻进普通土 质时，进度相比较其它方法较慢。适用范围黏性土、砂类土、 砾石、漂石、 软硬岩层冲抓钻成孔,用冲击式装置或卷扬机起落冲抓斗，直接抓取孔内土石料，然后升起卸于孔外。螺旋钻成孔, 属干作业法，无需任何护壁措施。成孔方法和原理随螺旋钻具的长短而有所不同。长螺旋钻机的整个 钻具，即 钻头和钻杆都带有螺旋叶片，钻孔时在桩位处就地切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着带有长螺旋叶片的钻杆上升，输送到出土器后，自动排出空外，然后装车运走，其成孔工艺具有良好的连续性。短螺旋钻孔机的钻具只在临近钻头 2m3m 内装置带螺旋叶片的钻杆，在
23、桩位处切削土层，被切土块、钻屑随钻头旋转，沿着有少量螺旋叶片的钻杆上升， 积聚在短螺旋叶片上，形成“土柱” ，此后靠提钻、反转、甩土，将钻屑散落在孔周，一般每钻进 0.5m1.0m，就要提钻甩土 1 次。潜水钻成孔,其钻机的动力装置同钻头连成一整体，其防水密封式电动机连接在钻头顶上。钻机工作时，这种带有动力的 钻头潜入井孔水（泥浆）中，将泥浆由泥浆泵通过胶管和电动机上面连接的空心钻杆、钻头（锥 ）射入孔底，然后把 钻头搅松的 钻渣浮悬在泥浆中，随同泥浆上升溢出井口，流入到泥浆沉淀池中滞留下残渣并分离出泥浆， 这便是正循环式潜水钻机的生产过程。若改用真空泵或空气吸泥机等机具将 钻渣从钻 杆（或胶
24、管）中吸出，就成 为反循环式潜水钻机的生产过程。在钻孔桩施工中，除了桩位定位要足 够重视外， 护筒的埋设 容易被忽视，但许多塌孔与护筒的埋设有直接关系，护筒的主要作用是：固定桩位、保护孔口不坍塌和保持孔内水头高度等目的。护筒可采用钢护筒和 钢 筋混凝土护筒。 钢筋混凝土 护筒一般多用于挖孔桩，不能周转使用，不能用在水深较大的区域，壁厚 810cm。 钢护 筒应用范围较广，壁厚根据桩径、埋深、埋设方法和深度而定，一般为 812mm。护筒内径应 大于钻头直径，当采用旋 转钻机时应大于钻头 20cm，采用冲击钻 机时应大于钻头 40cm。 护筒长度需根据埋设深度及外露高度而定：护筒顶面宜高出施工水位
25、或地下水位 2m，并高出地面 0.5m，其高度还应满足孔内泥浆面高度的要求；在岸滩上护筒埋置深度为：黏性土、粉土不小于 1m，砂类土不小 2m，当表层土松软时，宜将护筒埋置在较坚硬密实的土层中至少 0.5m。在水中筑岛护筒宜埋入河床面以下 1m 左右，在水中平台上 设置钢护筒。根据施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素定埋深，必要时打入不透水 层。每台 钻机配备 24 个钢护 筒。护筒顶面中心与设计桩位允许偏差不得大于 5mm，倾斜度不得大于 1%。测量放样完桩位后，在桩位四周（孔外） 设置四个护桩， 护桩 必须埋设稳妥，不得采用钢筋头随意标记。护筒埋设前，必须对桩位进行复测，可以采取尺量校核。
26、从护桩拉十字线准确定位桩位。在地面上画出护筒边线，先采取人工挖孔，再采用挖机挖孔。护筒定位准确后，采用粘土等土质较好的土分层、对称回填孔外超挖部分，回填部分必 须捣实，以防孔口泡水后坍塌。当土层较松散时也可以采用挖掘机直接将护筒打入土中。 护筒埋置完后须报请项 目部测量组及测量监理工程师验收桩位，并测量护筒顶 面高程。再就是泥浆的控制问题泥浆性能指标钻孔方法地层情况相对密度粘度（Pa.s）含砂率（%）胶体率（%）失水率（ml/30min）泥皮厚（mm/30min）静切力（Pa）酸碱度（PH）一般地层1.051.10 1622 4 95 20 31.02.5 6.5反循环 易坍地层1.101.1
27、5 1928 4 95 20 3 35 810B.1 钻孔过程要注意钻孔的垂直度，控制钻孔垂直度的主要技术措施为：（1）、压实、平整施工场地。（2）、安装钻机时应严格检查钻进 的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差应 立即调整。（3）、定期检查钻头、钻杆、钻杆接头， 发现问题及时维修或更换。（4）、在软硬土层交界面或倾斜岩面 处钻进， 应低速低钻压钻进 。发现钻孔偏斜，应及时回填粘土，冲平后再低速低钻压钻进 。（5）、在复杂地层钻进，必要时在钻杆上加设扶整器。B.2 水下砼灌注过程要注意： (1) 砼配制采用高标号水泥时，应注意砼 的初凝和终凝时间与单桩灌注
28、时间的关系，必要 时添加砼缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比（特 别是水灰比）和 搅拌时间。掌握好 砼的和易性及砼的坍落度，防止砼在灌注过程 发生离析和堵管。(2)初灌时埋管深度 我国 JGJ 94-94 规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为 300500mm ，初灌时导管埋深应800mm。在计算砼 的初灌量时，个别施工单位只计算了 1.3m 桩长所需的砼量，漏算导管内积存的砼量，初灌量不足造成埋管深度达不到规 范值。另一方面，施工单位准备的导管长度规格太少，安装导管 时配管困难，有 时导管低至孔底的距离偏大，而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班，形成初灌量不足 导致埋管深度达不到
29、规范值。初灌砼量 V 应根据设计桩径、导管管径、 导管安装长度、孔内泥浆密度进行计算，且VV0+V1。V0 为 1.3m 桩长的砼量，V01.21.3D2/4 （单位：m3 ）；1.2桩的理论充盈系数；D 设计桩径（m）。V1 为初灌时导管内积存的砼 量，V1(hd2/4) （0.55d）/2.4 (单位：m3)；h导管安装长度（m）；d导管直径（m）；孔内泥浆密度（t /m3）; 0.55导管内壁的摩阻力系数；2.4砼的密度（t /m3）。(3)灌注砼时堵管灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不 规范、 砼配制质量差、灌注过
30、程灌注导管埋深过大等原因引起。灌注导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂 缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。必要时采用 试拼装压水的方法检查导管是否破漏。灌注导管底部至孔底的距离应为 300500mm，在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作，其直径和园度应 符合使用要求，其 长度应200mm。完成第二次清孔后，应立即开始灌注砼，若因故推迟灌注砼，应重新进行清孔。否 则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并 导 致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。(4)灌
31、注砼过程钢筋笼上浮引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面：a 砼初凝和终凝时间太短，使孔内砼过早结块，当 砼面上升至 钢筋笼底时， 砼结块托起钢筋笼。b 清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多， 砼灌注过程中砂粒回沉在 砼面上，形成 较密实的砂层，并随孔内砼逐渐升高，当砂层 上升至钢筋笼底部时便托起 钢筋笼。c 砼灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快，造成 钢筋笼上浮。若发生钢筋笼上浮，应立即查明原因，采取相应措施，防止事故重复出现。(5)桩身砼强度低或砼离析发生桩身砼强度低或砼离析的主要原因是施工现场砼配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。严格把好进库 水泥的质量关，控制好施工 现场砼 配合比
32、，掌握好搅拌时间和砼的和易性，是防止桩身砼离析和 强度偏低的有效措施。(6) 桩身砼夹渣或断桩引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面：a、初灌砼量不 够，造成初灌后埋管深度太小或 导管根本就没有入 砼内。b、砼灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出砼面。c、砼初凝和终 凝时间太短，或灌注时间太长，使 砼上部结块 ，造成桩身砼夹渣。d、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在 砼面上，形成沉积砂层，阻碍砼的正常上升，当砼冲破沉 积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入砼内。严重时可能造成堵管事故，导致砼灌注中断。导管的埋管深度宜控制在 26 米之间，若灌注顺利，孔口泥浆返出正常，则可适当增大埋
33、管深度，以提高灌注速度，缩短单桩的砼灌注时间。 砼灌注过程拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度2 米。单桩砼灌注时间宜控制在 1.5 倍砼初凝时间内。(7)桩顶砼不密实或强度达不到设计要求，其主要原因是超灌高度不够、砼浮浆太多、孔内砼面测定不准。对于桩径1000mm 的桩，超灌高度不小于桩长的 4。对于桩径1000mm 的桩，超灌高度不小于桩长的 5。对于大体 积砼的桩， 桩顶 10 米内的 砼应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内砼面测定应采用硬杆筒式取样法测定。B.下面对钻孔桩钻
34、孔施工中常 见问题及防治措施做一下简述： B.1、钻 孔桩因其施工周期短，工艺相对简单，承载力大等优点，在桥梁工程中得到了广泛应用，施工技术已经很成熟。但是由于地质条件的不可见 性和复杂性，以及施工人员经验不足、责任心不强、工作不细致等原因，使得灌注桩钻孔施工中事故仍不断发生，造成不必要的损失。处理不好甚至还会 给工程留下安全隐患。因此 钻 孔中事故的预防就显得极其重要了。笔者根据多年的施工经验 ，总结出一些具体且操作性强 的预防措施，以及发生事故后的处理措施，叙述如下。 B.2、钻 孔过程中出现的相关问题的处理 B.2.1 钻孔偏斜 成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。 造成原因：钻机安装就位
35、稳定性差， 钻杆弯曲接头不正所致；地面 软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情况。 针对发生钻孔偏斜的原因，采取以下防治措施： B.2.1.1 因钻机安装就位稳定性差造成的，应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应将施工场地夯 实平整， 轨道枕木均匀着地同 时加大钻机的支撑面积，重新使钻机就位恢复施工；钻孔壁有坍塌可能的， 应将钻孔回填至原地面，待地层稳定后重新开始钻孔。安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。 2.1.2 因钻杆弯曲接头不正引起的，要对钻杆接头逐个检查，及时调正，当钻杆弯
36、曲时，要用千斤顶及时调直。 B.2.1.3 土层软硬不匀引起的，采用适当的回填材料将 钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。 在不均匀地 层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。 B.2.1.4 钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处 0.5m 以上，重新 钻进。 B.2.2 护筒脱落 造成原因：由于护筒外围回填土不密实导致地面水渗入， 护 筒水位差太大或者钻头起落时碰撞引起的护筒失去稳定、脱落。出现护筒脱落应立即停止钻孔，将钻机移开，采取相应措施处理。 B.2.1.1 由于
37、地面水引起的可先排除流水，然后在 护筒外围自底部开始分层填筑粘土，填筑要密实。 B.2.1.2 护筒内外水位差太大的，要使孔内水位高于地下水位 1.5m 以上或高于地面，并需使孔内水头稳定。 B.2.1.3 钻头起落时不要碰撞护 筒。 2.3 卡钻 钻孔经过土层分界面时相邻土层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻” 现象。针对发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理： B.2.3.1 由于“探 头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放 钻头 ，而后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。 B.2.3.2 由于机械故障导致钻头 在浓泥浆中滞留时间过
38、长造成的钻头无法提升现象， 应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。 2.4 缩孔与扩孔 缩孔是在饱和性粘土、淤泥质 黏土，特 别是 IL1.0 处于流塑性状 态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生 缩孔的原因，采取以下防治措施： 2.4.1 采用优质泥浆，降低失水量； B.2.4.2 钻进或起钻时应注意扫 孔。如出 现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。或者适当加大钻头直径，但是会增加工程量，费用也会增加，需要监理和业主的认可。 扩孔比较多见，一般体现为局部的孔径 过大。在地下水呈运动状态、土质松散
39、地层处孔壁坍塌或钻锥摆动过大，易于出 现扩孔， 扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而 扩孔， 钻孔仍能达到设计深度 则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响 钻进， 应按坍孔事故处 理。防治措施：采用优质泥浆护壁。B.2.5 掉钻 由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的 现象通常称“ 掉钻”。发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。 2.5.1 钻孔壁稳定的情况，直接用 钻机起吊“ 打捞器”入孔进行打捞。 。打 捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。打 捞设备 和打捞操作方法必须保证在抓住钻
40、头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的 现象发生。 B.2.5.2 钻孔壁出现局部坍塌将 钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时， 应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范 围搅动泥浆以加 强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确 认钻头已露出后再实施钻头 的打捞工作。 钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护 筒、 搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。 B.2.6 坍孔 钻进过程中，如发现排出的泥 浆中不断出现气泡，或泥 浆 突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥 浆护 壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以
41、及护筒内水位不高。钻进 速度过快、空 钻时间过长。清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过长或清孔后停 顿时间过长。灌注 时间过长 也会引起孔壁坍陷。针对发生“塌孔”的原因采取相应的方法处理： B.2.6.1 松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持 护筒内泥浆水位高于地下水位。 2.6.2 搬运和吊装钢筋笼时，应 防止变形，安放要 对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩 短沉放时间。 B.2.6.3 清孔时，供浆（水）管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。等待灌注时间
42、一般不应大于 3 小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的前提下，尽量 缩短待灌时间和灌注时间 。 B.2.7 桩底沉渣量过多 造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未 对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落 桩底；清孔后，待灌 时间过长，致使泥浆沉积。针对发生“ 沉渣量 过多”的原因采取相应的方法处理： B.2.7.1 成孔后，钻头提高孔底 10-20cm，保持慢速空 转，维持循环清孔时间不少于 1 小时。 B.2.7.2 采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。 B.2.7.3 采用钢筋笼冷压接头工 艺加快对
43、接钢筋笼速度，减少空孔时间。B.2.7.4 钢筋笼吊放时，是钢筋笼的中心与灌注桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。下完 钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。 B.2.7.5 开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为 30-40mm，应有足够的混凝土首灌方量，使导管一次埋入混凝土面以下 1.0m 以上，以利用混凝土的巨大冲击力翻起孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。 钻孔灌注桩施工过程中，不确定因素很多。随着钻孔灌注桩施工工艺的普遍推广，施工中出现的问题也是各种各样， 这需要我们对施工中出现的 问题准确分析原因，提出有效的 处
44、理措施。需要我们在施工过程中 积累经验，从 实践中寻找问题 的解决方法。C、挖孔桩：挖孔桩施工应选择适合的孔壁支护类型，一般可采用 钢板 护壁、 现浇钢筋混凝土或喷射混凝土护壁。护壁需高于原地面至少 30-50cm，边开挖边护 壁且每一次开挖深度不大于100cm，且下一 节开挖前必须 待浇筑的混凝土有一定强度后再进行。挖孔桩应根据地勘资料及现场实际开挖地质条件，采用安全可靠的 护壁方案，并 报经监 理工程师批准后方可实施，以确保施工过程中的人身安全，当挖孔 桩为摩擦桩时护壁表面 应作拉毛处理或采用台阶护壁，保证桩与护壁的桩周摩擦阻力大于 桩与周围土体的摩阻力。浇筑护壁时，应确保护壁与孔周岩土结
45、合紧密。施工时在根据 实际情况采取可靠护壁措施（ 护壁砼标号不低于 C20 并应适量配筋）的同时还应注意以下几点： C.1 下井孔作业人员，须戴安全帽、防护面罩和手套、耳套等；C.2 井口四周近处严禁堆放机具，以防掉入孔内伤人，孔口四周设置围栏，3 米之内不许有重车通过； C.3 孔内设置绳梯或钢筋梯，供施工人员上下出入，不准借出碴斗升降； C.4 孔口或孔内要设置安全盖板，起吊出碴时，施工人员要站在盖板下； C.5 每次交接班时，要认真检查起吊设备和架子是否安全可靠，下一班下井前，必 须先进行通风排气，并要检查孔下是否有有毒气体； C.6 对井下的电气设备，如水泵、风扇、明亮灯等，要保 证线
46、 路绝缘良好并充分接地； C.7 在施工现场要有专人负责 安全工作， 经常巡视检查施工中的井下情况，保证井上井下人员的联系，工地要配备安全 带、救生 绳索和简单可靠的吸氧 设备，作好安全记录，如遇特殊情况，应停止开挖，由施工单位采取有效措施后才能断续 。 C.8、当挖孔内的空气污染物超过环境空气质量标准（GB3095-1996）规定的各项污染物的浓度限值三级标准时，必须 采用可靠通风措施，才可人工挖孔施工。一般孔深大于 15 米时应采用机械通风。 C.9、孔内岩石 须爆破时应采用浅眼爆破法，严格控制用药量，并加强护壁，防止震塌孔壁。当自孔底及孔壁渗入的地下水，其上升速度较小（参考值6mm/mi
47、n）时，可不采用水下灌注砼桩的方法，否则必须采用水下 砼灌注桩施工方法。当按普通砼施工时，砼灌注速度必须加快，使砼对孔壁的侧压力尽快大于渗水 压力，以防水渗入孔内。桩基浇筑非水下砼时必须进行振捣。 C.10、为 确保灌注桩质量，所有桩基（D1.2m）均要求沿钢筋笼内侧等间距预埋 573mm的检测钢管供超声波检测用：直径 1.6m 以下埋 3 根，直径 1.6m 及以上埋 4 根。埋设钢管时需保持钢管竖直接触孔底，顶 、底段需 绑扎紧密，使浇筑混凝土时不堵孔，不漏浆。钢管需焊接长时，应采用大直径钢管套接，防止在钢管内形成焊瘤，确保对全路段所有桩基逐根进行混凝土质量检测。 C.11、挖孔 桩浇注非
48、水下砼时桩底沉淀土厚度 t=0，其它情况按有关规范规定执行。 C.12、桩 柱主筋接长应采用机械接长（直径22 毫米），同一截面处接头数量不应超过主筋根数的 50%。 五 下部结构施工1 混凝土墩台1.1准确放出墩台中线和边线 ，考 虑混凝土保护层后1.2将加工好的钢筋运到工地 现场绑扎，在配置第一 层垂直筋 时，应使其有不同的长度，以符合同一断面筋接头的有关规定。随着 绑扎高度的增加，用圆钢管搭设绑扎脚手架，做好钢筋网片的支撑并系好保护层垫块。1.3条件许可时，可事先加工成钢筋网片或骨架，整体吊装焊接就位。1.4将标准钢模组合成分块模板片，板片高度及宽度视墩台身尺寸和吊装能力确定。1.5用夹
49、具将工字钢立柱和板片 竖向连接，横向用 销钉和槽 钢横肋，将整个模板连成整体，安装就位，用临时支撑支牢，待另一面模板吊装就位后，用圆钢拉杆外套塑料管井加设锥形垫，外加垫块螺帽，内加横内撑，将二面模板横向连成整体，校正定位。1.6端头模板要和墙面模板牢固 连接， 认真采取支撑、加固措施，防止跑模、漏浆。1.7施工脚手架用螺栓连接在守柱上，立柱下部设置可调 斜撑，以确保模板位置的正确。1.8安装直坡式墩台模板，为便于提升，宜有 05l 模板高度的 锥度，在制作模板时可根据锥度要求加工一定数量的梯形模板，为适应空心墩台，还要制作收坡式模板。1.9统筹安排混凝土拌和站的位置拌和站的拌合能力必须满足施工需要，原材料质量、混凝土施工配合比、坍落度等必须符合设计要求。1.10混凝土浇筑前应将模板内 杂物、已 浇混凝土面上泥土清理干 净，模板、 钢筋检查合格后。方可进行混凝土的浇筑。1.11墩台身高度不大时，可搭设木板坡道，中间钉设防滑木条，用手推车运输混凝工浇筑。当墩台身高度较大，混凝土下落高度超过 2m 时，要使用漏斗、串筒。1.12拼装式模板用
