探讨桥梁钻孔灌注桩施工

甘毅

摘要：钻孔灌注桩作为基本形式，具有适应性强、承载力大、成本适中、施工简便等优点，广泛的应用于桥梁等领域。钻孔灌注桩属于水下隐蔽工程，其施工质量的效果不具直观性，虽然其施工工艺并不复杂，但施工中的每个环节都非常重要。一旦某一环节出现缺桩，往往会影响工期，增加成本。本文根据实际桥梁钻孔灌注桩施工情况，对桩基钻孔、桩基清孔及桩基混凝土灌注的施工环节中容易产生的问题及其对应的防范、处理措施进行了介绍，以期指导实践，确保工程质量。

关键词:桥梁钻孔；灌注桩；施工；措施

中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：

由于桥梁钻孔灌注桩属于水下隐蔽工程，其施工质量的效果不具直观性，所以施工环节中存在很多不易察觉的的问题，如果这些问题不能得到及时有效的解决，必将影响工程质量，最终引发难以估计的后果。要想解决桥梁桩基施工隐蔽性带来的问题，就不得不借助先进的科技条件和施工人员的丰富工作经验，才能使之得到有效的解决，保证工程质量。本文主要阐述了桩基钻孔、清孔以及混凝土灌注环节中容易产生的问题，并针对这些问题指出了合理有效的解决措施。

1 桩基钻孔

1) 孔壁坍陷。

首先我们应该掌握确认孔壁坍陷的方法。在钻进环节，如果出现了孔壁坍陷现象，就会看到护筒里泥浆持续的产生气泡，或是泥浆在减少。孔壁坍陷的因素取决于多方面，其中关键因素是土质不够扎实，缺少护壁的好泥浆，护筒附近没有用粘性土壤封实；另外，钻进时速度太快、空钻占据时间过长、成孔后没有及时灌注或灌注中用时太长，也会导致孔壁坍陷现象的发生。

措施：在不是很扎实、容易坍陷的土壤里，恰当的把护筒加深，使用粘性较好的土壤将护筒附近封实。泥浆也要选用质量较好的，合理配置泥浆比例及其粘性，并保证护筒里侧的水位线高于地下水位线。运输和吊装钢筋笼时，保障其不变形，放置的时候要将孔位对准，以防撞到孔壁，钢筋笼接长的时候不能拖拖拉拉，尽量减少沉放时间。成孔过后，等待灌注的时间不能太长，并且要把握好灌注过程中时间的长短，在确保不会出现施工质量问题的状况下，尽可能减少灌注时间。

2) 缩孔现象。

缩孔的意思就是孔的直径比起初预设孔的直径要小。在钻孔环节里，因为钻锥的损坏或没有立即进行焊接，还可能是土壤在开始膨胀、土质粘性太强等等，由于上述因素就会出现缩孔的问题。

措施: 要使用材质比较好的泥浆，使失水量降到最低。成孔的时候，需要把泵量适当的加多，以令成孔更为迅速，在成孔一定期限内，孔壁逐步产生泥皮，那么孔壁就不会漏水，更加不可能膨胀；要么就在导正器外边缘连接指定数目的合金刀片，主要是在钻进或起钻的时候达到扫孔的目的；若是产生缩孔现象，则需要重复的上下扫孔，使得孔的直径变大。

3) 掉钻现象。

掉钻通常都是因为钻杆损坏程度有点大、钻锤的钢丝绳损坏程度过大或钢丝绳的卡口螺丝不够牢固而产生的。掉钻属于在桩基钻孔环节里特别容易产生的问题之一，因此所有的钻机必须统一配置充足的打捞设备。

措施: 掉钻后必须立即运用准备好的打捞设备。需要着重提出的是: 第一次掉钻的时候，钻头通常在孔内都是直立的，但是如果打捞一次不成功致使重复掉钻的话，此后钻头掉在孔里面就可能不再直立，将会给打捞工作带来更多的麻烦。

4) 钻孔偏斜现象。

钻孔偏斜现象是指成孔过后桩孔产生很大程度的扭曲或是垂直偏差。钻机安放后没有很好的稳固性，工作时钻机安放的不稳固或是钻杆扭曲容易产生钻孔偏斜；土壤的软硬程度不统一: 地层中的土壤分布是偏斜的，或是土层里含有比较坚固的其他杂物，都会导致作业中钻孔偏斜。

措施: 首先要把施工地面整理好，轨道枕木要平铺均匀，不能有落差；在安放钻机时转盘正中间位置和钻架上起吊滑轮必须在一条线上，钻杆位置落差的距离不得大于2cm；在地层中钻孔的时候，由于地层都是不均匀的，所以需要使用各个方面强度都比较好的钻机；在遇到不均匀的地层或者硬度比较强的物体时，钻机运行速度要降低；除此之外，安放校正设备同样是防止出现钻孔偏斜现象的有利措施。出现钻孔偏斜现象的时候，可以使用钻头重复的上下扫钻，从而更为容易的除掉比较坚硬的土壤。要是以上方式均没有很明显的效果，需要在孔里部分地方重新添置粘性土壤或者片石直到距离偏孔0．5 m 左右，反复钻进。

2 桩基清孔

桩基在清孔环节里经常产生的问题有: 泥浆含砂成分太多、沉渣过多、塌孔等。清孔时出现塌孔的现象主要是因为换浆太过迅速，还有在减少泥浆相对密度时动作太过迅速。清孔致使出现塌孔问题，必须依据塌孔的严重性，运用不一样的处理措施来对其进行解决。塌孔不是很厉害的时候，可以运用增大泥浆相对密度等完善泥浆功能的方式，之后再进行清孔的工作。出现比较严重的塌孔现象时，必须先将这个孔填实后再另外钻孔；沉渣太多还有泥浆含砂成分太多都是因为清孔的时候加水太迅速、含水量太多、换浆的时候没有马上将沉渣打捞出来，并且未运用等级比较高的沉渣池之类的因素而产生的。

3 桩基混凝土灌注

3． 1 钢筋笼上浮现象

在灌注混凝土的环节里，容易产生钢筋笼总体上浮的问题。钢筋笼开始安放的位置太高，混凝土没有很好的流动性，在混凝土里埋放导管太深，由此钢筋笼被混凝土引致往上提升； 在灌注混凝土直到钢筋笼下方、导管下侧和钢筋笼相距1 m的时候提高导管，由于灌注的混凝土从导管流出来之后具有较强的冲击力，致使钢筋笼出现上浮的现象。在灌注混凝土的时候越过了钢筋笼下侧，且导管埋放太深，靠上方的混凝土由于灌注的时间比较久，离初步凝固比较接近了，表层已经产生了硬壳，混凝土由导管流出之后会通过指定的速度然后再提升，并且会令钢筋笼也同时提升。

措施: 钢筋笼最开始的位置必须确定好，且要和孔口之间固定好；灌注混凝土要迅速，减少灌注时间，或者添加一定量的外加剂，以防混凝土灌注到钢筋笼的时候流动性不是很大。混凝土快要到钢筋笼下侧的时候，导管埋放的深度不能低于 15 m 或是高于20 m。在进行混凝土灌注的时候，必须每时每刻把握好混凝土灌注的高度还有导管埋放的深度，在混凝土搅拌物灌注到距离骨架的底部口高于4 m 的时候，将导管上拉，让它的底部口端位置比骨架的底部要至少高出 2 m；而埋在混凝土中的导管距离混凝土面最好维持在2 m～6 m之间不变。灌注混凝土的同时还要注意随时测量井孔中混凝土上升的高度，以便保证导管的合理埋置深度。如果钢筋笼出现上浮的情况，要马上停止对混凝土的灌注，寻找问题缘由，解决后才能继续灌注。

3． 2 导管进水问题

导管进水主要由三种原因导致: 第一，混凝土灌注以后，导管内出现进水可能是由于混凝土的储备量不够，封不住导管的底部口；第二，混凝土在下落过程中，对导管上移的速度过快，其底部口和孔底之间形成太大的距离，导致混凝土在从导管底口流出时速度太快，乃至全都从导管流出；第三，导管的接头处没有密封好。

具体应对办法: 针对第一次灌注的混凝土在往下落后导管出现进水，首先需要通过吸泥机把已经灌注了的混凝土都吸出来，之后根据其具体的原因，修正其操作或者是加大第一批混凝土的储备量再另外灌注；如果在其灌注过程中导管发生进水，是因为导管上移的频率太快，导管口从已经灌好的混凝土中露出，就需要先拔出导管，再通过潜水泥浆泵或者是吸泥机吸出已灌混凝土表层的沉淀物，然后把有底塞的导管重新插到距已灌混凝土表面至少2 m的地方，然后继续有效操作。

3． 3 断桩问题

断桩是指由于桩体中混凝土的中间部分填有泥浆或者是泥土，形成不连续的桩体混凝土。其形成原因有:

1) 导管的底部和孔底的距离太大，泥浆把混凝土稀释了，致使混凝土不能凝结成固体，填充在已成的混凝土桩体和基岩中间;

2) 由于地下水的活动或者是导管的密封状态不好，混凝土中侵入了泥浆，水灰的比例变大，导致其桩体的中间部分混凝土不凝固;

3) 在灌注混凝土的时候，导管上移太快，导管口从混凝土中露了出来，或者是由于停电以及等待上料的时间太久等导致夹入了残渣，残渣堆积在桩身中，造成断桩。

具体办法:

1) 混凝土成孔以后，最好用优质的泥浆将孔清理干净，如果孔里面的沉渣较多则要尽量多冲一下。孔清理后，要立即浇筑混凝土，因为中间的时间越长，其孔中的沉渣就会越多。在浇筑混凝土前要精确的测量孔口的直径，从而计算出第一次需要浇筑的混凝土量。在其浇筑过程中还要注意不断调整混凝土面的标高以及导管埋置的深度。上移导管的时候要严格按照操作规定，即在混凝土调配上要合理控制其成分比例，保证其和易性以及流动性达到规定要求，其坍落度损失也要在规定范围内。

2) 如果一些地方的地下水很活跃，要先用套管或者是水泥来止水，然后才能进行灌注操作。

3) 必须要求通过导管来浇筑混凝土，在其操作中速度要快并且保证其连续性，另外混凝土的储备量要准备充足，尽量避免停电停水的情况发生。

4) 保证导管良好的密封性，要依据导管内外的混凝土高度来确定导管拆卸的长度，禁止把导管露出混凝土面。

4 结语

针对钻孔桩的事故，有很多解决的办法，但都相对复杂，所以不管依靠什么方法来解决，都会严重影响到其工程的施工速度、质量甚至其公司的声誉。本文中所描述的几个方面是在桥梁桩基的施工中经常出现的一些问题及其对应的解决方法。只有清楚认识这些易发故障的原因以及其解决办法，才可以在其施工中做好相应的预防措施，从而保证桩基的进度以及质量。

参考文献:

［1］ 陈 利． 桥梁工程鉴定与加固手册［M］． 北京: 人民交通出版社，2010．

［2］ 张 艳． 桥梁病害诊断与改造加固设计［M］． 北京: 人民交通出版社，2009．

［3］ 张劲泉． 桥梁检测与加固手册［M］． 北京: 人民交通出版社，2009．

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