桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制问题探析

彭淑娟

青海湟源公路工程建设公司，青海湟源 812100

在桥梁结构中，钻孔灌注桩作为一种基础形式，以其适应性强、成本适中、施工简便等特点，将被广泛地应用于公路桥梁及其他领域。灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素较多，对其施工过程每一环节都必须严格要求，对各种影响因素必须详细考虑。

1 钻孔灌注桩施工方法

1.1 钻孔灌注桩施工工艺流程

场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位→孔位校正→造孔（泥浆循环、清除废浆、泥渣，清孔换浆）→终孔验收→下钢筋笼→灌注水下混凝土→成桩养护。

1.2 钻孔灌注桩的施工要点

钻机就位前，先平整场地，铺好枕木并用水平尺校正，保证钻机平稳、牢固。在桩位埋设6mm～8mm厚钢板护筒，内径比孔口大100mm～200mm，埋深1m～1.5m，同时挖好水源坑、排泥槽、泥浆池等。

钻进时如土质情况良好，可采取清水钻进，自然造浆护壁，或加入红粘土泥浆护壁，泥浆密度为1.3t/m3。

钻进时应根据土层情况加压，开始应轻加压力、慢转速，逐步转入正常，一般土层按钻具自重加压，不超过10kN；基岩中钻进为15kN～25kN；钻机转速：对合金钻头为180r/min，钢粒钻头100r/min。

钻进程序，根据场地、桩距和进度情况，可采用单机跳打法（隔一打一或隔二打一）、双机双打（两台钻机在两个机座上轮流按对角线对打）等。

桩孔钻完，应用空气压缩机洗井，可将30mm左右石块排出，直至井内渣厚度小于100mm。清孔后泥浆密度不大于1.2t/m3。

钢筋笼制作。直径1.2m内的桩钢筋笼制作，按一般灌注桩方法，对直径和长度大的钢筋笼，一般在主筋内侧每隔2.5m加设一道直径16mm的加强箍，每隔一箍在箍内设计一井字加强支撑，与主筋焊接牢固组成骨架。为便于吊运，一般分两节制作，钢筋笼的主筋为通长钢筋，其接头采用对焊，主筋与箍筋间隔点焊固定，控制平整度误差不大于50mm，钢筋笼四侧主筋上每隔5m设置耳环，控制保护层为70mm，钢筋笼外形尺寸比孔小11cm～12cm。

钢筋笼吊放。钢筋笼就位用三角架，起吊机械等吊起，上下节主筋采用帮条双面焊接或搭接焊，整个钢筋笼用槽钢悬挂在井壁上借自重保持垂直度正确。

混凝土浇注方法。通常采用履带式吊车吊混凝土料斗(或翻料斗)，通过下料漏斗提升导管在稀泥浆中浇灌。

2 常出现的施工质量问题及防治措施

2.1 钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

目前，桩孔垂直度的检测绝大多数仅限于测上部钻杆的垂直度来推测桩孔垂直，或者就不测，仅有少部分工程中使用了测孔仪器对桩孔进行全断面检测。测孔资料反映钻机的成孔垂直度较差，其主要原因是钻机自重轻，易移位，钻杆刚度相对较小，并且有些钻杆连接后都不同轴。由于对垂直度的简易测量不能完全反映桩孔的垂直度，检测孔斜的仪器费用又较高，每个工程、每个桩孔不可能全都用测斜仪来检测，所以防止孔斜的措施主要是通过加强施工现场的管理来保证，开钻前一定要支稳、调平钻机，并保证立轴的垂直度，钻进过程中要随时观察、判断，不断校核钻杆垂直度，发生偏斜及时调整。

在施工过程中，钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的。因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁。

2.2 水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施

钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题有：1）导管接送严重漏水，造成断桩；2）导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层造成断桩；3）护筒外壁冒水，引起地基下沉，护筒倾斜和位移，使桩孔偏斜，无法施工；4）孔壁坍塌，施工中发生孔壁坍塌。如果上述问题出现，势必增加工程投资，又拖延工期，质量也难达到预期的目标。

采取了以下施工方法和措施控制施工质量：1）为防止导管接头与导管漏水，施工中通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标；2）为预防孔壁坍塌，采用维持护筒水位比筒外水位高出1.3m～1.4m，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆的和比重；3）为保证施工质量，水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右，坍塌度宜采用18cm～22cm；4）混凝土自拌合机出料至灌注时不宜超过30min，施工中间每间断30min后，要上下串一串上导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。在施工过程中，中途中断浇注时间不宜走过30min，整个桩的浇注时间不宜过长，尽量在8h内完毕；5）注意灌注所需混凝土数量，一般较成孔桩径计算的大，约为设计桩径体积的1.2倍左右。为控制混凝土超灌量，要掌握好各导管的钻孔速度，在正常钻孔作业时，中途不要随便停钻，以避免扩孔导致混凝土超灌量。浇注混凝土要高出桩顶设计标高0.5m～1.0m，以便清除浮浆和消除测量误差。务必注意，不要因误测而造成短桩。导管埋入混凝土的尝试取决于浇注速度和混凝土的性质，任何时候不得小于1m，一般控制在2m～4m内。

3 结论

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难。加强桩基工程检测是一个手段，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人。现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。

[1]张金霞.钻孔灌注桩施工方法[J].中国新技术新产品，2010，4.

[2]胡兴良.桥梁钻孔灌注桩施工质量问题及防治措施[J].魅力中国，2010，5.