桥梁钻孔灌注桩施工控制分析思考

谢作生

（浙江省宏途交通建设有限公司，浙江杭州310051）

1 钻孔施工前的概述

1.1 钻孔灌注桩施工方案的审核

施工方案审核的依据主要来源于工地现场考察、相关单位出具的地质报告分析、施工设计图纸等，审核内容包括施工工艺是否与现实情况相吻合、技术水平是否达标，以及是否制定相关安全管理措施等。其中，突发事件预防与处理预案也是施工方案需审核的重要内容。在审核施工方案过程中，最重要的是既要及时发现问题，又要提出有效的解决方案，避免给施工过程造成影响。

1.2 根据施工方案检查施工准备情况

施工方案通过审核后，首先，要对灌注桩施工过程中使用的水源、沉淀池、泥浆池、导管等设备的出厂合格证书进行检验，确认无误后才可以进行施工处理；其次，确定用以灌注桩施工的混凝土料斗尺寸与实际需求相一致；第三，在原材料选择过程中，要严把质量大关，坚决保证不让不合格材料流入施工现场；第四，对于涉及需要测量尺寸的施工环节，一定要监督承包方进行多次测量，以保证结果的准确无误；第五，检验施工现场是否满足钻机的安装要求；最后，安排专门从事记录工作的施工人员，按时记录成孔的详细过程。

2 钻孔工艺

2.1 钻机的安装就位

钻机安装的首要条件是地基的稳固性，否则整个施工工序都无法正常运行。如果钻机的类型是有钻塔的，首先要充分利用钻孔机的自身动力贴近地面，而后确定钻杆定位，利用千斤顶的力量支撑起机架，保证起重机、钻头卡孔机护筒中心保持在同一竖直线上。只有这样才能控制钻机的偏差位置在合理范围内。

2.2 制备泥浆

由于采用的是旋挖钻施工桩基，泥浆主要是用来稳固孔壁、润滑钻头的。使用的泥浆是在施工前就已经配置好的，旋挖钻机进行钻孔灌注泥浆用量非常少，且可以循环利用，达到了环保节能的要求[1]。

2.3 钻进施工

进行钻孔施工之前，一定要对钻头直径、保径范围、钻头折旧情况进行检验。钻孔进行施工以后，要严格控制孔内水位高度保持稳定，水位高度一般保持在高出地下水位或者施工水位2 m以上；钻进尺度要准确把握，全程控制事故的发生；严格控制回转斗的提升速度在0.7～0.8 m/s范围内，速度过快可能导致孔壁破皮或稳固性不能达到预期目标。

2.4 成孔

开钻时前面0～15 m必须严格按照钻进和提钻的速度来缓慢施工。为了保证钻孔质量可以达到预期要求，孔位中心偏差一定要控制在合理范围内，同时孔径、孔位的倾斜程度都不能超过预期标准。笼式检孔器是最常使用的测孔仪器，加以片石重量后沉入孔底，对钻孔结果进行检验。需要注意的是，钻孔工序不能有间歇，必须一次成型。

2.5 清孔

采用换浆法清孔。清空后的泥浆指标与孔底沉淀物的厚度要严格按照设计和相关施工规范来处理。若钻孔灌注桩桩底出现中风化或者是风化比较小的现象时，桩底的沉淀厚度一定要低于5 cm，其他土质要低于20 cm。清孔后泥浆要按照相对密度：1.03～1.10；粘度：17～20 Pa·s；含砂率：小于2%；胶体率：大于98%的标准予以检查[2]。

2.6 钢筋笼骨架的制作及下放

钢筋笼的制作一定要按照设计要求进行，在进行使用前一定要进行除锈处理，并根据骨架长度进行钢筋调整，需要接头的地方一定要采用对焊形式。错开分段处理的主筋接头，同一个截面内的主筋接头数不能超过总主筋数量的1/2，且两个接头间距一定要在50 cm范围内，而且接头的对焊长度、宽度、厚度都要在相关要求范围内。钢筋笼入孔后可以有5 cm的高度差，在灌注孔完成后，待最上层混凝土初次凝结后[3]，再将钢筋笼的固定设施撤出。为了保证钢筋笼与孔壁的垂直距离，可将笼身一个横截面按等距设置4个固定耳环，以确保钢筋笼位置的稳固性。

3 钻孔施工中出现的问题及解决方案

3.1 孔位出现的偏差

桩基位置出现误差的主要原因是由于施工技术人员在进行计算桩基坐标失误导致的。施工测量人员计算失误，但审核人员在审核时不认真、疏忽。因此在桩位放样前，与施工相关的技术人员务必要计算仔细，保证计算无误。

3.2 停钻换机造成的偏位

桥梁工程施工所处地质条件非常复杂，不同的地质条件所用的钻机也是不同的。比如对第四纪河床冲积层(砂土、粘土、黄土、淤泥)这种地质，通常使用的是回旋钻机;对风化岩层或者是松软的河床沙砾石层使用最多的是冲击式钻机等。所以在选择使用何种钻机时，一定要根据其地质面貌进行选择[4]。

3.3 塌孔

塌孔在灌注桩施工过程中是常有的事情，导致塌孔的原因一般是孔内水位突然下降，孔内出现大量水泡，出渣的数量大量增加，若不及时进行处理，会使钻井机器被埋或者是钻孔废弃。当地区水位出现上升异常时，应使用适当的方法保持水位的平稳。一旦塌孔，要根据实际地质条件分析坍塌的原因，并采取科学有效的挽救措施。若坍塌的水量比较小还是可以继续钻孔的，使用回填砂和黏质土混合物到塌孔处以上lm～2 m继续钻孔。要密切注意塌孔的程度，如果塌孔严重而技术人员进行处理后无明显改善，那么应该立刻拆除钻机护筒回填钻孔，重新埋设护筒再钻。由于清孔或钢筋骨架掉入导致塌孔，此时则应该停止这一工序，从而辅以钻孔机具搅动的泥浆进行护壁，并对塌孔里堆积的坍塌物进行彻底的清理，然后才能再次开始这一工序。

4 水下混凝土灌注控制

4.1 混凝土配合比控制

钻孔灌注桩水下混凝土浇筑时依靠混凝土自重进行的，不需要任何振捣辅助。所以，对于混凝土配比后的和易性具有较高要求。水泥砂石料的使用量要严格控制，水泥用量不可以一次性大范围降低，保证1 m3混凝土中要有超过300 kg的水泥用量。一般水泥会在2 h内完成初次凝结，记录人员要详细记下此过程，在进行灌注前都要进行2组实验，灌注完成后还要做好养护工作。

4.2 导管的安装

作为灌注水下混凝土的必备工作，导管对整个灌注过程的影响作用不容忽视。导管的最佳位置是处于钢筋笼的正中间，长度要根据现场的实际情况确定，导管底部与孔底要有30～50 cm左右距离，孔外加上漏斗总高度也不得超过孔高的4 cm，目的就是为了确保施工完成后撤出的便利性[5]。

4.3 首批混凝土浇筑控制

由于灌注桩施工是全程在泥浆液面下进行的，所以对于泥浆与混凝土的要求很高，如果形成泥浆夹层，将会对整个施工结果产生影响。进行灌注前，首先要把隔水栓放到指定位置。隔水栓在这个过程中起到充分作用，保证混凝土在无水状态下被沉入孔底。之后的混凝土灌注都是通过导管出口进入的，逐渐顶起之前的混凝土用料，直至填满整个钻孔。

4.4 灌注水下混凝土过程中间检查

水下混凝土灌注也是一个连续、不间断过程，而且要保证一定速率，尽量控制施工时间，施工过程中要随时对混凝土进行抽样检验，还要对坍落度进行合理监控。通常，导管在2～4 m的下埋深度是最理想的。为了控制灌注时间，要加强混凝土调配与运输能力，整个灌注过程都要监督顶面标高，使其超过设计标高40～100 cm，以降低事故发生概率。因为只有标高控制住了，才能有效地控制混凝土的实际用量[6]。

5 成桩质量的控制

导管灌注是钻孔灌注水下混凝土施工的最常用方式。由于混凝土离析现象是不可避免的，所以混凝土的配比系数要根据实际要求而确定，现场采购的原材料品种都对混凝土的配比选择产生影响[7]。施工开始后，严格按照所定的工艺流程进行监督。混凝土面靠导管抽动上升，整个过程要连贯完成，且保证上升高度在合理范围内，对于灌注过程的记录将会对日后灌注桩质量检验工作起到一定参考作用。

6 结语

综上所述，钻孔灌注桩施工过程是十分复杂的，每一个工序都可能对灌注桩质量产生影响，所以每道工序都要严把质量大关，不能因为管理疏忽给施工结果造成不良影响。要保证钻孔灌注桩质量达到目标要求，就要选择合适的施工设备，培养一批具有实战经验的施工人员，严格按照施工工序要求进行施工管理。施工管理人员要有基本的职业操守，高度责任心与管理意识，各部门紧密配合。重视钻孔灌注桩施工的整个过程，精细施工才能严控质量。只有这样才能保证施工过程不出现任何事故，且钻孔灌注桩质量可以到达预期要求。

[1]吴玺.沉管灌注桩和钻孔灌注桩的组合应用研究[J].山西建筑，2010，(09):87-89.

[2]于英梅.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制要点之我见[J].中国科技信息，2010，(01):65-66.

[3]张晖，张旭.浅析钻孔灌注桩施工质量通病与防治[J].中国科技信息，2010，(02):69-70.

[4]吴雅荣.监理如何控制钻孔灌注桩施工质量[J].中国新技术新产品，2010，(03):175.

[5]莫毅舟.浅谈钻孔灌注桩施工的质量控制[J].山西建筑，2010，(06):221-222.

[6]蔡正凡.钻孔灌注桩在卵与砾石地层中的施工改进方法[J].太原科技，2010，(01):102-103.

[7]孙素进，李幽铮，孙玉庆.钻孔灌注桩质量检测与修补技术的应用[J].山西建筑，2010，(01):144-146.