桥梁钻孔桩施工过程中若干技术问题探析

雷 锐 锋

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

0 引言

众所周知，桥梁桩基础是当前许多公路项目施工过程中经常采用的基础形式，钢筋混凝土桩按照制作方式的不同可以分为预制桩和灌注桩。其中，灌注桩是在施工现场桩位直接制作而成的桩，它具有施工简便、工期短、机械化程度高、节省钢材、木材及降低成本等特点。按照成孔方法的不同可以分为：钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、套管成孔灌注桩和爆扩桩。钻孔灌注桩因其无振动、无挤土、噪声小、对周围建筑物影响小等优点被广泛应用。但由于操作要求严格，不论哪个环节出现疏忽，都会引发缩颈、断桩等质量问题，轻则埋下质量隐患、影响进度，重则将给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，在钢筋混凝土钻孔灌注桩施工过程中，必须严格按规范和操作规程施工，对施工工艺严格控制，只有这样才能保证钻孔灌注桩的施工质量。

1 钻孔施工中易出现的问题及其应对策略

1.1 缩颈问题及应对策略

缩颈是钻孔灌注桩过程中经常遇到的问题，在实际钻孔过程中，由于钻头接触到地面不同深度，在开钻过程中钻头会受到地下较大地应力的影响，直接导致地面下相对松软的岩层得以迅速释放，在释放的过程中产生了地应力。另外还需要注意的是，钻头深入地下岩层钻孔施工中，由于钻头遇到较大阻力，产生十分大的压力，钻头在此时会以一个比较快的速度进入到地下泥层，泥层湿度大，粘度高，这样一来导致大量的淤泥开始灌入到钻孔里面，直接导致卡钻现象。因此，在实际的钻孔施工过程中，为了避免缩颈问题，一般要求施工部门必须严格控制好钻的规格质量和钻孔关键数据的把控，一旦发现钻头位置接触到地下淤泥层的时候，立即采取适当手段，避免卡钻问题出现，通常情况下，使用粘土泥膏的方式，来减轻钻进的压力，压力减小，产生卡钻风险就会越低，压力越大，产生卡钻问题风险就会相应越大，因此通过此种方式，来有效控制钻机始终在淤泥层保持一个较低的钻进速度，进行钻孔。与此同时，实际钻孔施工完成工作之后，另外一个重要的工作流程一定必不可少，及时扫描地层，确保钻孔过程中缩颈风险发生率尽可能的降到最低。

1.2 坍孔问题及应对策略

坍孔问题是钻孔灌注桩过程中经常遇到的问题。坍孔形成的具体原因，经过大多数工程事故案例分析来看主要由以下几种情况：一是地下岩层土质原因，地下钻孔工程中常常会遇到较多的泥浆，这些泥浆的粘度低，很容易对钻孔壁形成较大的压力，久而久之巨大压力使得钻孔成型脆弱，最终导致坍孔现象。当出现坍孔之后，一般没有经验的工程人员很容易手足无措，通常情况下我们可以采用以下手段有效减少坍孔风险：首先，要严格按照当前地区地质勘查报告，查找可能存在的地质原因，仔细寻找与报告中不符合的操作规程，制定科学合理的应对坍孔策略，及时对坍孔进行修复补救。其次，及时迅速有效的针对发生坍孔的地方，安排专业的处理人员精准回填、采用夯机将回填地方进行牢固处理，然后再次谨慎开钻。最后，一旦坍孔出现在灌注阶段，此时安排专业人员进行回填和重新开钻已经不能有效处置，只能在回填后的地方加固梅花桩，来对坍孔进行补救。

1.3 斜孔问题及应对策略

斜孔也是钻孔灌注桩过程中经常遇到的问题，一般情况下，出现斜孔的原因主要是钻孔施工阶段，地下岩层交汇处(即较软岩层和较硬岩层)，钻头从硬度较软的岩层钻向硬度较大岩层的过程中，高速钻头在强大的压力之下，钻头很容易形成偏移，较硬岩层阻力大，较软的岩层阻力小，这是钻头偏移的主要原因，钻头偏移将直接导致斜孔发生。在实际的施工过程中，为了有效的规避斜孔风险，可采用以下两种方式进行规避和补救：一是遇到软硬交接处岩层，要精准控制和把握钻进的速度，稳步钻进，稍有斜度及时调整。二是一旦出现钻孔斜孔，要及时纠正偏差，及时回填夯实钻孔之后，再进行补救。

2 灌注过程中易出现的问题及其应对策略

2.1 导管堵塞问题及应对策略

导管堵塞是在实际的钻孔灌注桩过程中遇到比较突出的问题之一。遇到导管堵塞情况，大多数情况下采用以下几种方式来有效应对：首先，钻孔施工开动之前，一定要把握好导管组装工作，做好组装导管所有预备工作，严格把控导管质量，防止不良导管进入工程材料库，严格把控导管内部是否平顺，是否严密。其次，灌注桩施工流程中，把握好混凝土搅拌各项操作规程，尤其要控制好混凝土的搅拌时间、骨料规格以及坍落度。最后，导管整个安装过程中，要密切注意导管是否出现异常，尽可能规避导管内出现高压气囊，此时可采用反复运用抽插导管的方法，来避免高压气囊，一旦出现高压气囊，并且一时无法消除，那么要尽快将混凝土灌注工作停止，并及时采用疏通杆，快速谨慎疏通。

2.2 埋管问题及应对策略

埋管问题是在实际的钻孔灌注桩过程中遇到比较突出的问题之一。埋管问题产生受多因素影响，比如混凝土初凝时间，混凝土实际流动性保持时间、灌注桩导管粗细程度，导管埋入深度也是引起埋管问题突发的直接原因。实际桥梁钻孔灌注施工中，为了有效避免埋管问题产生，埋管施工工作人员在灌注施工过程中，一定对导管密封度及通顺度进行严格把关，不能粗心大意，同时也要严格控制埋管深度，不能太深也不能太浅。需要特别指出的是，在钻孔灌注桩进行浇筑施工过程中，混凝土面每上升5 m，务必拆除相应数量的导管，以此来应对埋管问题可能产生的风险，进而提高施工工艺和施工质量。

2.3 灌注扩孔问题及应对策略

灌注桩的成孔运用灌注桩成孔设备进行钻孔时，钻头时常会出现较大幅度的摆动，导致扩孔问题的出现，对工程施工产生较大影响。安放钢筋骨架在桩孔与设计要求相符，且钢筋骨架没有出现弯曲、扭曲的状态下，便可以将钢筋骨架置入。一旦钢筋骨架进入规定位置后，则必须对其进行笃定。在灌注桩的灌注环节一旦钢筋骨架放好并固定之后，务必保证4 h内针对钢筋骨架采用混凝土浇筑，否则容易出现灌注桩质量问题。

3 结语

公路桥梁建设是国家关注的重大民生问题，也是与当前国家统筹推进东西部地区协调发展的重大项目，事关亿万群众切身利益，因此，对于工程质量和施工工艺相关的问题更要时刻保持高度关注，然而针对施工过程中用到的钻孔设备，更是要严格进行筛选和管控，因为这些设备质量等级的高低和把关是否严格将直接决定道路桥梁工程最终的工程质量，基于此，从事桥梁工程建设相关工作人员更加应该从不同层面对钻孔灌注桩设备进行筛选和管控，技术管控务必严格把握，确保工程能够保质保量完工。