公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制分析

2020-07-16黎海亮

运输经理世界 2020年10期

文∕黎海亮

1 公路桥梁钻孔灌注桩的简介分析

作为一种新型的桥梁施工技术，钻孔灌注桩被广泛应用于现阶段所开展的桥梁施工建设工作中。钻孔灌注桩就是指在选好的施工场地搭建好地基之后，在地基上选取特定位置，并在其上面钻一个孔，然后再将钢筋混凝土融合灌装于此孔洞中，待混凝土凝固之后得到一定直径的圆柱体。而在这一过程中，钻孔灌注桩所起到的作用就是在原有结构基础上改变地基的结构性质，以此使得整个地基的稳定性得到大幅度提升，同时在一定程度上增加土壤基层的承重能力。现阶段所开展的桩基施工环节不仅具备简单的操作步骤，而且还能保障其安全性和稳定性，同时其结构稳定性在气候、温度、湿度以及地形等限制因素的影响下也不会出现明显变化[1]。

2 桥梁钻孔灌注桩施工过程中存在的问题

2.1 存在质量问题

在现阶段的钻孔灌注桩施工开展过程中，具体的施工环节会受到相关施工技术以及施工设备等外界干扰因素的影响，导致某一施工环节出现严重的质量问题，进而影响到整个施工项目开展的有效性，大大增加了项目开展时的项目资金投入。具体来说，施工过程中存在的较为明显的质量问题主要就是钻头因横向切应力而导致的自身钻杆断裂以及牵引绳被拉断等问题；在出现此类问题时，相应解决方案的开展难度较大，且短时间内无法快速解决，从而极大程度上延缓了整个施工环节的开展进度。因为受到各种阻碍因素的影响，新填充的钢筋混凝土在凝固过程中可能会存在柱体断裂的情况，但出现断裂问题的柱体是不能被用于下一阶段施工建设的，需要将其销毁之后重新灌装，进而又会增加项目施工的开展周期。

2.2 桩孔倾斜问题

针对灌装工作开展过程中出现的桩孔倾斜问题，其发生原因主要在于成桩过程中会出现较多方向的移位，其中竖向位移最多，进而加大了柱体导管的安装难度，同时使钢筋笼出现不同程度的下沉情况。而此类问题发生的主要原因就是在开展灌注桩斜体灌装工作时所涉及的倾斜角度过大，且在填充完钢筋混凝土之后整个柱体因倾斜原因而导致了自身重心偏移，进而增加了柱体倾倒的可能性。针对这一现状，相关施工人员需要在开展具体的灌装施工过程中加强对所有施工因素的控制，并及时做好相应的质量防范措施[2]。

2.3 混凝土埋管问题

在实际的钻孔灌注桩施工过程中，会存在灌装管道无法及时拔出，或者因管道断裂而出现管道残留或整根灌装管道留于灌注桩内部的情况，我们将此类问题称之为混凝土埋管。在与之相应的问题的处理过程中，最有效的防治手段还是以预防为主。在工作开展的过程中，我们需要时刻注意精神力集中，避免灌注管道长时间浸泡于灌注桩内，使其时刻处于活动状态，同时切实避免混凝土凝固之后导管拿不出开的问题出现。另外，随着灌注桩内混凝土不断增加，还需要相应地往外抽取灌装导管，以避免导管在灌注桩内的部分过长，同时还需要注意避免灌装导管头部的法兰盘结构与灌注桩内的钢筋笼相碰，使导管勾在钢筋笼上无法拿出。

3 解决方案研究

3.1 对于作业技术活动进行控制

施工工地最为重要是施工技术作业活动。在钻孔灌注桩施工作业过程时，应对施工作业技术活动进行定量控制，进而使施工保质保量。施工技术作业活动是一个施工能否保障其基础建筑质量的基础，因此施工方对于作业技术活动的监督控制至关重要。例如：施工过程中的质量控制点的控制问题以及关键施工环节或者薄弱施工环节的管理监督，都会直接影响整个施工周期的长短。对于质量影响较大且易出现施工问题的点，监理应对其加强控制，防止在施工过程中造成大的质量损耗。其中，重点需要控制监督的对象包括：施工人员的技术行为、施工现场的原材料选择、施工技术参数等。同时，还要对施工过程中的薄弱环节加强控制，如：施工过程中的新材料选用、施工过程中采用的新工艺新技术等。重点关注施工关键环节中过于薄弱的环节，是道路施工工程对于施工质量安全问题合理控制的主要措施。

3.2 建立建筑施工安全管理系统

在钻孔灌注桩施工过程中，通过建立相应的施工安全管理系统，将施工安全分为人、机、环境三个子系统进行系统化管理，三者之间互相监控，同时各具有自身子系统的独立性。施工方通过子系统责任制进行监控管理，高效率地解决了施工过程中安全责任落实不到位的问题，从而进一步增强了施工方的施工效率；另一方面，也节约了施工所带来的成本和开销[3]。

3.3 对施工现场进行监测

在桥梁建设项目的施工现场，钻孔灌注桩施工的难度较一般的路基钻孔打桩项目来说，难度更大、困难更多，因此我们要充分发挥好监测的作用。在实际的钻孔灌注桩施工开展过程中，相关人员要对施工现场所具备的具体地质结构形态进行系统性考察，通过量化的形式直观地分析出来。现场监测的指标中，一般包括运营铁路周边线路具体分布位置、道路交通施工环境检测表等；通过对数据的监测，能够判断出地下施工过程中可能会遇到的部分问题；另外，勘察工作也需要监测和评估，并以此判断出施工过程中出现的误差大小。当误差较大时，应对整个施工过程中的方案进行调整，防止出现安全问题；而对于现场监督部分，则要注重重点部分重点监控，同时要把握好监控力度与监控重点。此外，在对现场施工过程进行监控的同时，也应对于施工质量进行现场检查工作。

4 质量控制方案

4.1 施工之前的质量控制

严谨制作施工方案并加以审查。工程进行施工前，施工承包方应在不违反公路桥梁钻孔灌注桩施工的工艺和技术要求的前提下，根据施工环境制定合理的施工方案。制定的施工方案中，必须全面且系统的写明水泥规格、加工钢筋装置、施工工序以及最后的混凝土灌注工艺保护措施；同时，还应提前列出施工过程中可能出现的问题，并一一列出解决的方案，最后再提交给相关的专家，专家对施工工艺工序和技术条件进行会审修订，并由监理工程师进行审批，审批通过后开始施工。

4.2 做好施工前的准备工作

4.2.1 全面检测施工器械。公路桥梁施工所用的钻孔灌注桩等一系列工程设备，通常体积较大，因此选用符合施工质量标准且满足施工技术要求的施工设备显得尤为重要。简而言之，我们要严格检查被选用的施工器械，且非工程专用钻机和不满足施工技术要求的设备，严禁作为施工设备在施工中使用。使用强制式搅拌机可以保证施工灌注混凝土的质量。此外，为了避免设备故障导致施工进度缓慢，还应在施工过程中配置备用设备。

4.2.2 要保证施工材料合格。材料进场前就应对其进行核查；另外，施工单位在得到材料时，也应该先进行一遍筛查，再交给监理工程师抽检，以确保施工过程中不使用质量缺陷或不合格的材料。

4.2.3 保证施工过程中桩位的准确性。桩位必须严格按照测量资料和设计方案进行放样，并确保桩位的精准度满足施工规范要求，再由监理对桩机的位置进行复核，以此保证施工过程顺利进行。

4.3 施工过程中应实施的控制活动

4.3.1 准备施工的场地

为了方便设备的安装，且稳妥钻孔。施工前应使用平整机器平整施工场地。如果墩台在河流的河滩上，那么为了保证钻架的平整、墩实，要将河滩的软土以及生长的杂草进行清除；如果场地周围存在水，则需要用土把墩台围成低丘；如果墩台在陡峭的斜坡以及深水处，则需要使用混凝土或木桩架出能够支撑墩台的支架；如果深水流速较慢，则可以将施工的平台放于船上，等待船停靠平稳后进行钻孔作业。

4.3.2 桩位放样以及安装护筒

施工现场准备就绪后，为了保证平面位的偏差没有超出设计要求且位置准确，应及时进行放样，然后在桩位附近设置桩位的保护桩。护筒安装的目的在于：保证桩位的稳定，给钻头起到导向的作用；防止土层塌方将钻孔掩埋；隔离桩位附近的水。放置护筒时应做到以下几点：

保证安装准确，护筒的中心和桩位的中心应偏差在50mm 内，垂直重合度保证在99%以上；护筒的最高处比施工时的水位还应高出1～3m，如果钻孔的施工场地是无水地，那护筒应高于水平地面20～30cm；护筒的最低处应低于施工最低水位10～30cm，如果钻孔的施工场地是深水层则必须沿导向架安装护筒，且通过捶击导向架将护筒安装在合适的深度。

4.3.3 施工之后的质量控制

对于建设完成的钻孔灌注桩而言，需要对其进行及时有效的验收和质量检验，并在保证其施工质量的前提下，确保其自身结构性质符合预期的施工要求；另外，在验收环节开展过程中，还需要对整个公路桥梁的承载能力及其载重极限进行系统的检测，检测时可以借助动测量以及静载荷实验法等多种方法来检测建设完成后公路桥梁的质量。而针对灌注桩的具体检测，则需要结合声波透射手段来开展，以此不仅能够节省大量的质量检测时间，而且操作也极为快捷简单，有助于快速实现预期的检测目的。