混凝土结构物施工中钻孔灌注桩的质量控制措施分析

伯广金

中交一公局第六工程有限公司

1 引言

就目前情况而言，在各类混凝土结构物建设中，钻孔灌注桩施工技术已被广泛适用，因为该技术的工艺质量良好，同时能够有效避免混凝土结构建筑物的断裂现象。假设在混凝土结构物施工及建造过程中，运用了钻孔灌注桩施工技术，则可显著延长混凝土结构物的使用寿命。所以，文章主要对混凝土结构物工程钻孔灌注桩施工质控的意义、公路桥梁工程钻孔灌注桩施工中存在的主要问题及其质控措施进行了详细研究。

2 混凝土结构物工程钻孔灌注桩施工质控的意义

钻孔灌注桩的优势诸多，如造价低、施工便捷、底层适应力强等等，所以钻孔灌注桩施工技术被广泛运用在我国的不同地区，特别是被普遍应用在南方地区桥梁施工方面。将钻孔灌注桩施工技术应用在混凝土结构物工程中，不但能高效提升结构物基础结构的稳定性、抗压性，还能高效提升混凝土结构物工程施工质量。当混凝土结构物建设项目的地质情况较差时，结构安全将会直接受到地基稳定性的影响。伴随着我国交通事业的飞速发展，大幅度增加了我国混凝土结构物数量，时不时的会出现结构物塌陷事故，从而造成严重的人员伤亡，社会影响极其恶劣，使得社会各界对混凝土工程施工质量开始高度关注起来。依据结构物坍塌事故原因的研究情况可知，引起坍塌事故的主要因素是基础结构出现过大沉陷位移，也就是说钻孔灌注桩施工质量，对整体工程施工水平、结构物的使用寿命有着直接影响。

3 钻孔灌注桩施工中存在的主要问题分析

3.1 导管提升等原因引发的断桩问题

在混凝土进行灌注的过程中，施工人员没有严格按照相关的操作规范进行，导致对混凝土表面的标高测量误差较大，甚至会出现导管埋设太浅导致提漏拔脱的状况产生，导致夹层断桩问题出现。有的施工人员混淆混凝土表面和坍土层表面，不能有效发现问题。此外，在灌注桩的施工过程中，经常发生孔底和导管低端很远的状况，在这种状况下，稀释混凝土的可能性较大，导致混凝土凝固程度有所欠缺，并引发了基岩和混凝土桩体正常填充受到极大影响，最终发生断桩问题。此外，在密封性差的地下水导管的影响下，增大了混凝土水灰中渗入冲洗液的概率，导致混凝土不凝固的状况出现在桩身中间段。

3.2 卡管现象引发的断桩问题

在钻孔灌注混凝土桩的工程施工中，混凝土的施工质量和配料优劣之间关系密切。然而在具体的施工过程中因为机械配料或者人工配料不能进行科学的进行混凝土的配比，导致坍落度数值呈现了较大的波动情况，当坍落度呈现过大或者过小的情况就会引发断桩问题。

3.3 上浮钢筋笼问题

（1）上端的钢筋笼吊筋没有牢固地固定在孔口。在导管提升过程中，容易被导管一起提升，致使上浮钢筋笼。在灌注混凝土时，当返回混凝土低端钢筋笼底部时，因为较浅的导管埋深，混凝土灌注体积大，混凝土过快速度的上反，造成的向上冲力较大，使混凝土钢筋笼底部的表面具有较大的回缩力。当混凝土表面和导管底端都进入钢筋笼时，若是太深掩埋导管，很可能产生上浮钢筋笼状况。

（2）品质差的混凝土。因为初灌混凝土始终位于钻孔混凝土的顶部，若是产生坍落度损失大、初凝时间短、离析等施工质量问题，稍长的时间将致使混凝土流动性变差，混凝土上部初灌的凝固趋势形成。当流动性差或钢筋笼底部与混凝土凝结表面接触时，容易上浮钢筋笼。

4 钻孔灌注桩施工质控措施研究

4.1 上浮钢筋笼问题的解决对策

（1）用钢筋在距护筒顶1.0m位置进行焊接固定。

（2）按照实测值和计算值，在混凝土表面与钢筋笼底部接近时，想要避免钢筋笼浮在混凝土顶部，降低混凝土灌注速度，并保持深埋管。混凝土面吊入钢笼2mm～3m，可使灌注速度适当加快，降低管道埋深。综上所述，经过固定顶部，可以有效避免或控制上浮钢笼，合理控制钢笼和导管的泥浆的密度、导管的上升速度、混凝土的上下速度和共同埋深，进而防止上浮钢筋笼或有效控制。

4.2 导管作业与混凝土的质控措施

（1）因为涉及到混凝土施工，所以，施工人员针对混凝土的配合比和搅拌时间进行良好的控制，满足工程建设需要的流动性。有效控制混凝土保持在18cm～22cm范围内的塌落度。在进行灌注混凝土的作业时，其高度距离桩顶在8m～10m时，需要控制塌落度于12cm～16cm范围内。在这样基础下的施工环节中需要确保集料粒径在40mm 内且处于导管内径的八分之一到六分之一内，条件允许时，尽可能采用直径大的导管。

（2）当进行导管作业过程中，应该将导管低端与控制孔底之间的距离保持在40cm以内，不可将导管口埋设在泥浆沉淀层之中。混凝土灌注需要保持将导管掩埋1m 以上的长度。在灌注混凝土时，导管需被埋设进2m～6m范围之内。

（3）在导管投入使用之前，应该对其是否漏气进行严格地检查，并对导管的接头进行抗拉试验，保证导管的质量符合工程的建设需求。且针对拨管要参考混凝土的上升高度，不能盲目操作。

（4）采用对焊方法来避免钢筋笼卡住导管的问题；若是采用搭接焊就要注意不要形成焊口的错台。

（5）抽拨导管操作切忌不能用力过大，防止混凝土对孔壁的冲刷，导致下坠或弹落孔壁，有泥层留存在桩身。

（6）连续灌注混凝土，确保初凝混凝土以前完成灌注；保持充足的施工材料，对于重要的施工设备尽可能留有备用的，如运输车辆、发电机和混凝土拌和设备等，防止施工中断的现象产生。

4.3 断桩问题的解决措施

⑴冲抓。将桩孔内还未初凝的混凝土抓出孔外来处理断桩问题，会造成冲抓难度大、实现慢，因为施工现场没有抓斗，所以会耽误最佳的冲抓时机。此外，冲抓这一操作可能会引起塌孔问题。（2）泥浆置换。面临断桩事故时，要提升泥浆的比重，借助正循环钻机将碎石置换出来。但是同时也面临两个问题，①碎石会给正循环钻机的钻头造成严重的磨损，会严重工期也同样受到影响；②泥浆置换严重影响到钻孔桩施工质量，影响到工期。（3）法在实际操作中没有绝对的把握，对于泥浆比重提升多少才能将直径40mm的碎石完全置换出来，施工人员没有一个准确的概念。（4）变动桩位。在报废的原桩位和原桩位置两侧各补一根桩，且根据配置的梁接桥墩立桩。在实际的变动桩位应用中具有操作简便，且施工效果好的优势，其缺点是施工造价较高，且施工量大，工期较长。对于较高的工程质量预期的业主不会采用该方案。（5）接桩法。钻孔灌注桩处距离地面均小于十米，采用人工处理桩头并接桩有技术上的可行性。接桩法具有施工工艺简单、技术可靠、施工成本低的优势。该施工方法在具体的施工中面临较高的地下水位，且水量丰富，施工人员无法确定涌水量，抽水操作较为困难。（6）二次造孔法。该法利用原桩位的报废缺陷桩，采用冲击锥冲击缺陷桩混凝土，直到桩底，重新封孔达到处理目的。二次造孔法具有作业量小，投入成本低，缺点是造孔速度是否能达到施工队伍的预期很难确定，且清理钢筋和破碎的混凝土难度较大。

5 结束语

总之，在混凝土结构物钻孔灌注桩施工过程中，完善其质量管控工作，有效执行其质控措施，不但可以全面提升钻孔灌注桩施工质量，还可全面增强结构物的设施安全性，确保混凝土工程施工总体质量，切实促进我国混凝土结构物建设的可持续发展。