谈钻孔灌注桩施工技术质量的控制

冀文俊

(山西路桥第一工程有限责任公司，山西太原 030006)

0 引言

钻孔灌注桩施工是公路桥梁工程施工的重要环节，其施工质量对公路桥梁工程整体施工质量有着显著的影响。为确保公路桥梁工程的服务性能、安全性能和使用寿命，施工单位应强化对钻孔灌注桩施工过程的控制，通过严格的技术措施、管理措施来提升钻孔灌注桩工程质量。本文将借霍永高速施工实例就该问题展开论述。

1 工程概况

霍永高速公路要家庄2号大桥，位于路线K26+300 km处，为9-35 m大桥，下部结构采用摩擦桩，共36根桩基，其中墩桩28根，台桩8根，桥台为扩大基础。上部结构为35 m后张预应力箱梁。

2 钻孔灌注桩施工技术质量控制要点与对策

2．1 成孔施工机械控制

成孔是钻孔灌注桩工程中的重要施工环节，其技术质量对钻孔灌注桩施工质量有着显著的影响。一旦成孔过程中出现问题，容易出现塌孔、缩径以及桩端满足不了持力层的设计要求等问题，直接降低桩的承载力，因此，必须严格控制成孔的质量。成孔施工设备在很大程度上决定着钻孔灌注桩工程成孔环节的施工质量，因此我们需要根据桥址的地质水文特点对候选钻机的性能进行比对分析，进而选择最合适的成孔机械。本工程中，结合施工条件和设计需求，决定采用冲击钻作为主要成孔机械。

2．2 护筒埋设施工控制

护筒的主要作用是固定桩位，引导钻锥方向，隔离地面水使其流入井孔，保护孔口不坍塌，同时通过确保孔内水位高出地下水位或施工水位而形成静水压，以保证孔壁不坍塌。钻孔灌注桩用护筒种类繁多，本工程施工中根据施工条件，选择钢护筒;护筒定位之后，要及时的检查护筒位置，确保护筒中心与桩位中心线之间的偏差保持在50 mm内，同时还要对回填土的密实度进行检查，避免出现钻孔漏浆的问题;埋设护筒过程中，自然地坪的标高不可避免的会出现一定的移动，对此，要严格控制钻孔的深度，及时对就位的桩架的底梁的水平和桩具的总长度进行检验并详细记录。

2．3 泥浆护壁施工控制

本工程施工中，根据土层性质，选择了原土造浆技术，即在钻孔时将清水直接注入到原位的粘土中混合成护壁泥浆。如果在砂层、砂类层中进行钻孔，则应人工配制泥浆，并对泥浆的注入比重进行严格控制。泥浆过稠或者过稀都会对钻孔产生影响，过稠会影响钻进速度，过稀会影响护壁和排渣，通常情况下是将泥浆注入比重控制在1．1 g/cm3左右。此外，还要严格控制排除泥浆的比重，使其保持在1．2 g/cm3～1．4 g/cm3之间。对于一些特殊情况，如穿过砂类卵石层或塌孔的土层时，排除泥浆的比重可以适当增大，可控制在1．3 g/cm3～1．5 g/cm3之间。此外还应定期测定泥浆的粘度，钻孔在不同土层中进行时，对泥浆粘度的要求不同，在砂土中钻孔时泥浆粘度应为23 s～45 s;在混有砂土的淤泥层中钻孔时，泥浆粘度应为20 s～23 s;在砂层中钻孔时，泥浆粘度应大于45 s。

2．4 钻进施工控制

钻进施工中应注意以下问题:为避免位移和沉陷，钻机就位后，要尽量保持平稳。冲击钻的冲击锥钢丝绳与护筒中心位置偏差不大于2 cm，升降追头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁;钻孔作业须连续，并做好钻进记录;要经常对泥浆进行检测和试验，保证泥浆质量;为了防止孔壁坍塌的现象发生，应确保钻孔桩的成孔质量和成孔速度，始终保持水头在2 m左右;钻进过程中，每进5 m～8 m要检查钻孔直径和孔倾斜度，同时留意地层变化，在地层变化处捞取渣样，根据渣样判断地层变化情况，并与地质剖面图核对，根据地层的实际变化情况确定合适的钻进方式及钻进速度，以保证成孔质量。

2．5 清孔施工控制

钻孔达到设计标高后应及时清空，清空方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等，本工程采用换浆和掏渣法。换浆时应保证孔内水头高度，当孔内泥浆性能指标和沉淀厚度符合设计要求时，停止清孔，通常当泥浆比重在1．03 g/cm3～1．1 g/cm3之间，且沉淀厚度小于30 cm时，认为满足清孔要求。

2．6 钢筋笼的制作与吊放控制

钢筋笼的制作与吊放过程中应注意以下问题:制作钢筋笼之前要对钢材进行严格检查，确保钢材合格后还应按照设计要求和施工规范对钢筋的直径、规格、长度等进行复核。钢筋笼的吊放要严格按照设计要求进行，要特别注意钢筋吊环长度能否使钢筋笼准确吊放在设计标高上，对此，应根据钢筋笼底标高确定吊环长度;应对钢筋笼的连接焊缝质量进行验收，对不符合规范要求的要重新补焊;钢筋笼下放过程中不能碰到孔壁，如果在吊放过程中遇到阻碍，不能强行下放，应及时查找原因，如果是孔倾斜导致，可进行复钻纠偏，如果是钢筋笼没有垂直吊放而导致的，则要重新吊放。

2．7 灌注混凝土施工控制

本钻孔灌注桩工程中，水下混凝土的施工采用了导管灌注法，混凝土的离析现象还存在，但良好的配合比有效降低了离析程度。此外，为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时加强了对混凝土的搅拌时间和坍落度的控制，一般将混凝土坍落度控制在180 mm～200 mm之内。此外，在灌注混凝土施工中还应注意以下问题:导管的选择应充分结合灌注桩的深度、钢筋笼设计及导管活动范围等因素，导管每节长度应根据工艺要求确定;确定导管长度并拼装完成后应进行试压，试水压力为0．6 MPa～1．0 MPa;初期灌注混凝土时，导管底部距孔底高度根据桩径大小、隔水塞大小来确定，一般控制在30 cm～50 cm之内;若初灌量过小会造成脱管现象，进而导致底部混凝土离析甚至断桩事故，因而开始灌注时尽量准备足够的混凝土，以满足埋管要求;在灌注过程中应以均匀的速度向漏斗内灌注，若突然加快灌注速度，会使导管内空气不能及时排出而导致堵管;若在灌注过程中发生堵管，可采用适当增加导管上下串动高度及速度的手段，使导管内混凝土受力排出，若无效，可用钢管在导管内上下串动，或用振动器振动导管，使导管内混凝土受力排出，如果这样做仍无效，则应提出导管采取相应的事故处理措施，并做好记录备案;在灌注过程中应及时拆卸导管，若导管埋置过深，会导致灌注混凝土流动性降低，造成导管外混凝土对导管内混凝土的负压增高，灌注超压力降低，使混凝土在导管内不易下落，若埋置过浅则易造成断桩;导管插入混凝土面深度以5 m～6 m为宜，导管串动幅度为1 m左右;灌注混凝土过程中要合理控制灌注速度，确保混凝土灌注时间不能超过混凝土初凝时间，这对保证桩的灌注质量很重要;在实际工作中要做好记录，不断总结经验，加强对混凝土灌注的各个环节的管理和控制，以确保钻孔灌注桩的混凝土质量。

3 结语

钻孔灌注桩施工过程有着较强的隐蔽性，这使其质量检测工作难度加大，检测结果准确性难以得到保证。同时，由于钻孔灌注桩施工有着很强的技术性和专业性，而目前许多施工队伍技术人员和施工人员专业素质、施工经验参差不齐，进而加大了钻孔灌注桩工程的质量风险。对此，我们必须通过规范的设计要求、严格的施工规程、全面的施工现场管理措施来提升钻孔灌注桩施工中每个环节的技术质量，进而消除质量隐患，保证施工质量，争取最大的经济效益和社会效益。

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