公路桥梁桩基旋挖钻施工质量安全分析

罗晓军 （宁夏公路管理中心，宁夏 银川 750000）

1 工程概况

本次公路桥梁桩基施工以下河沿黄河公路大桥北引桥为例。由于受到本次桥梁工程施工区域地质条件因素的影响，整体地质条件构成相对比较复杂，为了充分保证桥梁工程项目的使用质量，北引桥桩基采用旋挖钻施工技术完成操作。通过该项技术的应用，整体成孔效率相对较快、施工效率更高，对施工地质条件的适应性更好，成桩之后稳定性较强并且具有良好的施工安全性，符合本次桥梁工程项目桩基础的施工要求和标准。

2 旋挖钻施工准备工作分析

在桥梁桩基础施工当中需要使用到大量的物资和设备，保证后期桩基础施工的顺利开展，因此需要提前准备大量的物料和设备。在物料方面，主要施工材料包含水泥、碎石、钢筋材料、膨润土等，必须要严格对照物料清单，严格控制和检查原材料质量。比如，需要对碎石材料的级配参数、钢筋材料规格等进行全面复核，有效保证桩基础施工质量和安全性[1]。

3 旋挖钻施工技术要点分析

3.1 泥浆池、泥浆护壁施工要点

使用挖掘机开挖浆池，根据地质情况，浆池位置处地质为后填卵石砂砾料，浆池顶部在原地面基础上设置护堤，护堤顶宽50cm、高50cm、坡度1:0.5。开挖出的土方，除用作护堤填料外，其余土方使用装载机或挖掘机全部堆放整齐，边坡坡度1:1.5。泥浆池防护栏杆，线性顺直、顶面齐平、埋置牢固；压实地表以上垫土部分，防止坍塌；护栏安装完成后，检查整体线形及是否牢固，用水平尺自检，对不合格位置进行调整加固；施工中注意机械、施工人员的安全，开挖前要提前了解地下是否有管道、电线、通信光缆等，以防破坏；若不慎碰到未探明管线，应立刻停止开挖，并及时上报现场主管工程师协调解决；开挖后的泥浆池、沉淀池及安全防护网要注意成品保护，开挖后需马上搭设安全防护网，确保人身安全，实现浆池防护网循环利用，注意保护、保管好。

3.2 护筒埋设施工

钢护筒加工、制作、运输、安装统一由桩基队伍负责。钢护筒摆放在钢护筒插打范围内，避免二次倒运。钢护筒摆放整齐、线型一致，两端钢护筒使用不小于10cm 方木堵塞，防止护筒滚动。护筒宜采用钢板卷制，其内径应大于桩径200mm，壁厚应能使护筒保持圆筒状且不变形；护筒埋设定位时，护筒在竖直方向的倾斜度应不大于1%；钢护筒埋设时，可采用挖坑埋设法实测定位，且护筒的底部和外侧四周应采用黏质土回填并分层夯实，使护筒底口处不致漏失泥浆，钢护筒的埋设深度应严格按照要求埋设。根据地表测量高程，考虑到钢护筒周转使用，宜以最深的钢护筒为准。根据规范要求，陆地钢护筒顶面宜高出原地面30cm以上，护筒中心位置和桩体结构的中心点之间误差量不能超过50mm。除此之外，还需要重点防护处理护筒连接位置，有效保证整个护筒结构的稳定性和安全性[2]。

3.3 钻孔施工

钻机就位前，检查各项准备工作，检查钻具及配套设备的安装就位及水电供应情况。开始钻孔作业，钻进过程中应保证孔内泥浆面高于护筒底角0.5m以上或地下水位以上1.5m～2m，开钻时低档慢速钻进，钻进至护筒下1m后，再以正常速度钻进。

钻进过程中应经常检查土层变化，对不同土层采用不同的钻进速度；在砂土或容易塌孔的土层中钻孔时，采用慢速轻压钻进，同时应提高孔内水头和泥浆比重。在钻进过程中应时刻注意钻机仪表，如仪表显示竖直度有变化，应及时进行调整。钻孔过程中，应随时对孔内泥浆的性能进行检测，每4h 并在地层发生变化处检测泥浆性能，不符合要求时应及时调整。钻进过程中注意地层变化，当与设计地层不符时，及时上报现场主管工程师，钻进成孔后首先确认地质情况，然后进行下道工序。

钻进过程及时填写钻孔记录表，每2m 填写一次，地层变化时着重标明。钻孔中生成的泥浆，抽入泥浆沉淀池，沉淀后抽入储浆池循环使用。施工产生的钻渣应集中堆放，由专车运至弃土场以防对环境造成污染。当钻孔深度达到特定程度之后，经常会遇到一些比较坚硬的岩层地质条件，此时需要观察旋挖钻机设备的工作压力表参数情况，当工作压力产生异常时，需要适当调整钻机设备的功率，避免出现钻头卡死等问题。除此之外，还要周期性检查钻头质量，如果出现比较严重的磨损问题，需要及时更换钻头[3]。

3.4 钢筋笼下放

根据旋挖钻孔施工的相关要求完成特定规格的钢筋笼焊接工作，然后将焊接完成之后的钢筋笼直接下放到钻孔内部。第一吊点设在距单节钢筋笼上部三分之一的位置（视单节钢筋笼长度实际调整），第二吊点设在单节钢筋笼长度中点到下三分之一点之间。起吊时先用吊车大钩起吊第一点，使单节钢筋笼稍提起，再用小钩同时起吊第二点。待单节钢筋笼离开地面后，第二点停止起吊，继续提升第一点。随着第一点不断上升，慢慢放松第二点，直到与地面垂直（吊点位置可先不焊死箍筋，待笼子下放连接时再点焊箍筋）。

3.5 混凝土浇筑施工

在混凝土浇筑施工之前需要将混凝土浇筑导管沿着钢筋笼下方的位置设置在钻孔的底部，导管的直径大小为220mm，在混凝土灌注施工之前，通过使用少量的清水对导管进行彻底清理，充分保证导管内壁的湿润程度，同时降低混凝土的流动阻力大小，将导管上端直接连接到料口位置，同时将混凝土直接沿着导管灌注到钻孔内部，根据先慢后快的浇注施工原则，有效防止钢筋笼产生上浮情况。

首批混凝土灌注完成后可用小料斗继续进行混凝土的灌注，导管的埋深控制在2m～6m，同时观测混凝土的工作性能，及时认真填写混凝土灌注记录表。导管拆除后应立即冲洗干净并摆放整齐，特别注意保持丝扣清洁。在混凝土灌注过程中将桩孔内的泥浆抽取到沉淀池内，沉淀后循环使用。在灌注临近结束时，核对混凝土的灌注数量，准确测定混凝土面高度。导管随拔随洗，并放置在导管架上；待混凝土浇筑完毕后清洗干净料斗，放到指定的存放位置，保证下次快速取用。每一个钻孔灌注施工需要保证一次性完成，同时还需要保证成桩工作效果。

在混凝土灌注桩施工距离达到钻孔顶端之后，需要及时停止灌注施工，向其中插入振捣棒然后振捣，进一步增加混凝土材料的密实程度和稳定性。混凝土材料的振捣工作时间控制在15min～20min之间，振捣工作结束之后需要保证混凝土材料静置1h左右，期间混凝土会出现自然沉降情况，然后需要进行新一轮的补浆处理。灌注的桩顶高程比设计高程高出1.5m～2m，当存在地质较差、孔内泥浆密度过大等情况时，适当提高其超灌的高度。

3.6 成桩质量检测工作要点

在项目工程施工现场钻孔浇筑施工结束后，需要进行大约7d的养护，等到混凝土完全硬化成型之后检测后续的成桩质量。为了充分保证检测工作结果的精确性，需要邀请一些具有专业资质的检测工作单位或者是专业的检测工作人员来进行检测分析。在现场检测工作过程中，相关施工人员、工程项目监理工作人员以及检测工作人员必须要同时在场，可以通过采取无损检测工作方法，对桩体的实际长度、材料强度、材料密度等进行检测和分析，保证最终的检测工作结果符合工程整体要求，同时在所有检测工作结束之后，需要进一步确认出现废桩的数量以及具体位置，然后进行后续的补桩施工。

4 桩基旋挖钻施工安全问题与处理

4.1 桩身夹泥问题

在桥梁工程项目建设施工区域，如果存在大量的淤泥质软土，在施工当中容易造成管外的淤泥直接涌入到桩身结构当中，在后续的成桩过程中会出现桩身夹泥情况，桩身夹泥问题会直接造成旋挖桩的承载能力不足进而产生安全隐患问题。在后续的桥梁正式通车之后，桩基础结构由于不满足承重工作要求而产生弯折和变形情况，直接影响到整个桥梁工程的使用安全性和稳定性，因此针对这一问题必须要有效结合施工区域的地质条件特性，有效控制拔管速率，将护筒完全拔除之后需要立即使用钢筋网片对其进行封堵，将混凝土材料静置2h左右之后方可进行后续的回填处理。

4.2 堵管问题

堵管问题是旋挖钻施工过程中比较常见的安全问题之一，造成堵管问题的因素较多，比如管道自身的质量问题，存在明显的漏水和变形问题，在混凝土灌注施工过程中，管道内部的混凝土无法实现顺利流出而产生堵管。另外一个影响因素是混凝土材料自身问题，比如所使用的混凝土车辆在材料运输工作过程中，由于材料的运输距离和运输时间过长，造成混凝土材料产生硬化问题，进一步加大了混凝土导管的堵塞概率。预防处理方法主要包含以下几个方面：第一，在下放导管之前需要注意全面检查导管的质量，主要包含导管的直径大小是否符合混凝土材料施工标准，观察导管是否存在明显变形的质量问题；第二，需要有效控制混凝土材料质量，保证混凝土材料现配现用，合理控制混凝土材料的运输时间，避免对桩体结构的施工质量和安全性造成不良影响。

5 结语

综上，在实际施工过程中相关工程施工人员，不但需要全面控制桩基旋挖钻施工技术应用要点，还需要充分保证该项施工内容的安全性，避免产生意外安全事故，推动整个公路桥梁项目工程建设施工的顺利进行。