铁路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点

李健龙

摘 要：铁路桥梁桩基作为整个桥梁体系中不可或缺的重要构成之一，应对其整个作业过程严加管控，以确保其建设质量，进而使得整座桥梁，乃至整个铁路建设项目，得以更好的为人们大众服务。本文基于笔者当前参建的新建铁路兴泉线宁泉段西洋跨307省道大桥项目，以及自身多年来的桥梁作业现场管理经验，对铁路桥梁钻孔灌注桩的质量管控要点进行了剖析与总结，以供同业者参考借鉴。

关键词：铁路桥梁；钻孔灌注桩；质量控制

1 工程概况

兴泉铁路宁泉段D1K276+516.45～D1K276+637.60处的西洋跨307省道大桥连续梁，应用32m+56m+32m悬臂现浇结合墩底转体预应力砼连续梁跨越鹰厦铁路，主跨同鹰厦铁路K428+187处相交，夹角68.60°，所处桥位墩号为8#～11#，线路纵坡8‰～11.7‰，处于直线段，同时，主跨跨越307省道，呈64.83°夹角。其中，9#主墩桩基础设计桩长20m，桩径1.5m，共6根；10#主墩桩基础设计桩长27.5m，桩径1.5m，共6根。全部桩基均使用冲击钻机施工成孔，作业时冲击钻机同既有铁路线路平行摆放，作业时先施作临近既有铁路的桩基，而后施作距离既有铁路较远的桩基，由近至远，有序作业。桩基所用钢筋笼于预制场集中加工成短分节，使用汽车将其运输至作业现场，而后现场拼接施焊，完成整个钢筋笼的制作，同既有铁路平行放置。浇筑所用砼统一由搅拌站拌制，使用砼运输罐车运至作业现场，之后使用地泵进行输送，采用导管法水下砼浇筑工艺一次性连续浇筑完成。砼浇筑作业时亦先施作临近既有铁路的桩基，而后施作距离既有铁路较远的桩基，并且跳孔施工。

2 前期准备阶段的控制要点

2.1 编制作业方案

作业前的准备阶段，应首先做好技术方案的编制。作业方案应全面，且包含详细的冲击成孔、钢筋笼加工及下放、水下砼浇筑等作业要点，还应涵盖各作业环节的技术管控措施。并且，还应针对常见问题，制定相应的应急预案。

2.2 平整场地

施工前应对作业场地进行分层铺筑、均匀压实，做好场地平整，以确保钻孔作业平台足以承受相关机械的共同荷载。另外，为便于排水，平台顶面应呈内高外低布置，并设置2%的单面坡。同时，做好进出场地的硬化平整，以便于作业机具、材料的运送。

2.3 桩位放样

完成场地平整后，由项目测量人员进行桩位放样作业。首先，准确测量、放样，定出各樁孔中心点，并于孔桩四周测放出护桩点，且各偏差须在规范要求范围内。放样完毕后报监理复检，合格后进行护筒的埋设。

3 施工阶段的质量控制要点

3.1 护筒埋设

首先，开挖护筒坑时直径须大于护筒直径20cm，而护筒直径须大于桩径20～40cm，护筒中心竖直线应重合于桩中心，并且护筒平面位置的允许误差≤5cm，倾斜度<1%；另外，结合现场地质及设计图纸要求确定护筒埋深，并由此确定护筒坑开挖深度。此外，护筒应比地面高出30cm，护筒四周与底部均采用黏土回填，并做分层铺筑、均匀夯实。

3.2 成孔作业

（1）泥浆。泥浆池的位置布设应远离既有线，并确保容积≥100m3。泥浆配制应为粘土+膨润土+火碱+水，配比应合理，泥浆量应足够。此外，应严格控制泥浆性能指标，其中，泥浆比重为1.1～1.3，泥浆粘度为17～20S，含砂率<2%。作业过程中，泥浆应循环利用，并及时调整，确保泥浆参数符合要求。

（2）钻进。①钻机选型与锤头大小应结合设计孔径及作业现场的地质情况综合考量；②待钻机就位后，需进行细致调整，确保机身平稳，无倾斜、位移，且起吊滑轮缘需同孔桩中心对齐，待一切准备就绪后施钻；③初钻时，需先向孔内加适量水与黏土，通过小冲程高频率的上下反复造浆，并把控好进尺，待孔深超过刃脚一米后正常作业；④冲孔过程中，需注意地质情况，并留取渣样；⑤开孔阶段，需待孔深超过四米后再进行掏渣；⑤钻进时与掏渣后均需把控好桩内水头，出现问题需尽快解决并记录；⑥冲孔过程中需确保孔桩中心偏差、孔径大小偏差、垂直度偏差等满足规范要求；⑦如遇异常情况，需及时上报，妥善处理；⑧作业需连续，应尽量避免中途停工，若因故必须停机，则须采取相应措施，以防塌孔。

（3）清孔。待钻孔至设计要求深度后，才可进行清孔。需加入清水，稀释泥浆，确保孔底沉渣清除干净后进行终孔验收；如若孔底沉渣超标，应及时分析原因，并采取相应措施清理至沉渣达标。

（4）孔壁坍塌。为防止孔壁坍塌，应对地质报告及地质情况了如指掌。而且，钢护筒的埋设应规范，钢筋笼施焊应牢固，成笼应圆直，垂直下放，以防偏斜。此外，若地质条件较差，不可换浆过早，可在钢筋笼下放完成，二次清孔时实施换浆，并及时进行砼浇筑。

（5）缩径。通常清孔不达标，泥浆中泥块含量过多，加之终灌后导管拔除太快，易造成桩顶夹泥，致使缩径；同时，孔内水头控制不当，以致压力失衡，致使孔壁失稳，易发生坍塌，致使桩身夹泥而缩径。为防止缩径，应合理选择钻头，并依据土质变化，及时调整泥浆参数。另外，清孔应适当，清渣不清泥，确保沉渣厚度达标，并于砼浇筑时适当超灌。

3.3 钢筋笼制作

钢筋笼应于预制场分节制作，并确保其尺寸偏差在规范要求内。加工时，钢筋应除锈，主筋端头应预弯，使焊接成整体后的轴线重合，并且钢筋笼同一断面上主筋的接头数量应小于总数的50%，两接头间距应大于90cm。两节钢筋笼的对接应为单面焊接，并确保焊接长度≥10d，其余使用双面焊接，焊接长度5d。为保证保护层厚度，应于钢筋笼上每两米间隔对称焊接4只耳筋，并于钢筋笼顶部设吊环便于下放。

3.4 水下砼浇筑

（1）沉渣。砼浇筑前，应当对孔桩底部的沉渣厚度进行仔细量测，如若沉渣厚度超标，应当及时开展二次清孔，直至合格。

（2）坍落度。砼坍落度直接关系成桩质量，因此，应结合孔深、砼面标高、导管埋深、温度等条件来确定坍落度大小，通常宜为18～22cm，并应确保砼的和易性与流动性达标。此外，在砼浇筑全程应多次量测坍落度大小，若不合格应及时调整。

（3）导管埋深。①砼初灌时，应确保方量足够，以使得导管埋深达标；②浇筑砼过程中应仔细量测，精细计算，谨慎提管与拆管，确保导管埋深始终处于2～6m的安全范围；③提拔导管时，应保持轴线垂直且导管一直处于孔桩中心；④浇筑砼过程中，应及时量测砼面位置，并依据浇筑的砼方量来反推理论上升高度，若实际上升高度同理论高度相差过大，应及时找寻出潜在原因，予以适当处理。

（4）钢筋笼上浮。首先，应严格控制钢筋笼制作，规范吊装，精确、缓慢下放，待下放完毕后将钢筋笼同护筒连接，固定牢固；其次，适当调整导管下放深度，使导管底部同钢筋笼底部有足够距离，以减少砼顶推力；再次，放慢砼浇筑速度，按要求适当提拔导管，提拔须缓慢，避免砼的顶托力造成上浮；另外，砼坍落度不宜过小，拌制砼所用粗骨料粒径不得超标，还可适当添加外加剂，以加大砼流动性，改善因流动性欠佳而导致的顶托上浮。

（5）桩顶超灌。为确保桩顶砼质量达标，并便于后期桩头浮浆的凿除，以及测量误差的消除，应当在桩基砼浇筑至设计桩顶标高后，继续超灌一定高度，通常超灌高度宜为80cm左右。.

4 结语

钻孔灌注桩的成孔至浇筑整个流程均为隐蔽工程，并且工艺复杂，要求较高，质量的把控难度较大。因此，现场管理人员应当从准备阶段开始，直至完成砼的浇筑，均应当严格把控，细心对待，将安全质量隐患消灭于萌芽之始，出现问题及时妥善处理，使得桩基质量得以确保。

参考文献：

[1] 文吉英.大直径超深钻孔灌柱桩施工技术研究[D].中国地质大学（武汉），2010.