城市轨道交通钻孔灌注桩施工技术及质量控制措施

2020-11-28高永斌中交四航局第三工程有限公司

珠江水运 2020年10期

高永斌中交四航局第三工程有限公司

1.工程概况

本文涉及项目为某机场城际轨道交通工程，该工程线路全长17.005km，包含7个车站，1座隧道，2座大桥的建设，另外，有砟轨道、无砟轨道的施工长度分别为860m，16336m。拟承建的路基施工总长度为2190m，项目施工中还涉及到一段排洪渠改造工程，长度约为780m。

2.钻孔灌注桩施工技术

2.1 导管及护筒

2.1.1 导管

（1）保证所选择的导管的直径可以满足混凝土连续灌注的要求，另外对接头位置进行检查，避免出现漏水漏气等现象，在安装导管前，对其进行水压试验，检查水压一般为0.6-1.0N/mm2，不漏水为合格。

（2）根据设计要求设置导管分节长度，注意最下端一节导管长度不得短于4m。

（3）在选择导管的时候，必须考虑混凝土灌注量，在吊放导管的过程中，控制吊放轴线处于顺直的状态，同时可以设置锥形护罩，防止吊放过程钩带钢筋笼。

（4）导管的埋深程度会对混凝土灌注的过程造成影响，所以，施工时必须严格控制导管的埋深程度为最佳。

2.1.2 护筒埋设

施工时，埋设护筒的主要意义就是防止孔口塌陷；本工程所应用到的护筒是由厚度为5mm钢板完成制作的，在护筒的上、中、下段焊接一道加劲肋，增加护筒刚度；护筒长度为1.5m，应用挖埋法埋设护筒，控制护筒的埋置深度必须超过1m，将回填粘土均匀的回填在护筒周围，分层进行夯实，确保回填粘土的密实度可以超过90%。埋设护筒时，注意护筒顶部的高度应高出地下水位1.5～2.0m。

2.2 钻进及清孔

2.2.1 钻进

（1）控制好钻进施工的速度。钻孔时尽量轻压满钻，当钻头已经彻底进入到地层后，才能适当的提高钻进的速度，防止发生斜孔问题[1]；如果在淤泥位置进行钻进，合理控制钻进速度不能过快，否则就会出现螺旋形孔。

（2）钻头直接决定了孔径，因此，施工前，仔细的对钻头直径进行检查，一旦发现钻头出现磨损情况，立即更换钻头。

（3）终孔时，必须仔细的监测孔深、倾斜度以及孔径，只有这三项参数符合要求后，方可完成终孔。

2.2.2 清孔

清孔一般分两次进行，清孔完成后，如果泥浆的比重为灌注混凝土前的泥浆比重，证明清孔质量合格：

一次清孔：钻孔到达设计深度后，借助专业的设备进行反复的抽浆和清孔，当绝大多数的沉渣被清除干净后，就可以下放钢筋笼。

二次清孔：在钢筋笼和导管的下放工作完成后，浇筑混凝土前进行，本次清孔主要是清理第一次清孔时撞下的泥块，在导管顶管安装一个弯头和皮笼，应用泵送的方式将泥浆压入导管内，达到置换孔底沉渣的目的。

完成清孔后，当孔底泥浆的密度≤1.15，就可以进行水下混凝土的浇筑工作。

2.3 灌注水下混凝土

灌注水下混凝土时，注意以下内容：

（1）灌注水下混凝土时，注意严格控制好混凝土的拌和时间，确保混凝土坍落度可以达到具体的设计要求。提高水下混凝土的和易性有助于提高水下混凝土的灌注质量，通过试验确定，混凝土坍落度控制在18～22cm为最佳。

（2）控制好首次混凝土的灌注量，如果灌注量不足，就可能导致孔内出现大量的含泥浆，含泥浆的存在会对后续成桩的质量产生影响。在灌注水下混凝土的时候，设置好隔水栓头，当混凝土灌注量达到设计要求后，就可以间断悬挂隔水栓的铁丝。

（3）混凝土应均匀、连续的灌注，边灌注，边轻提导管。整个还珠施工中，导管埋入混凝土的深度应处于1～6m之间，为了确保可以达到这个要求，应配置专业的工作人员，每间隔15～20min测量和校核一次导管埋入混凝土的深度。

（4）混凝土水下灌注应连续进行，控制导管内混凝土面上升的速度应小于2m/h，边灌注，边上移导管，直到完全拆除。

（5）控制灌注施工时桩顶标高应该超过设计高0.5～1.0m，接桩施工前，凿除多余的部分，并且对凿除面进行整理，确保表面足够平整，进而提高混凝土的强度。

（6）施工时，控制好连续灌注的速度以及拔管的幅度，一旦大幅度拔管就会导致塌孔或断桩等问题。

3.常见质量问题及防治

3.1 塌孔

现象：成孔中或者成孔后，孔壁不同程度塌落。施工时，如果孔内排出的泥浆中不断出现气泡，或者护筒水位出现突然的下降，就证明出现了塌孔现象。

原因分析：（1）土质疏松；（2）泥浆配置不合理，不适用当前地质；（3）在埋设护筒的时候，筒内的压强和水位都没有达到设计要求；（4）钻进施工速度没有控制好，一般来说，不管是钻机空转时间过长，还是钻进速度过快，都可能会导致塌孔问题；（5）孔成型后，等待灌注混凝土的时间，或者混凝土灌注持续的时间过程；（6）吊放钢筋笼的时候，没有对准钻孔中心。

防治措施：（1）密实回填土。在状态较为松散，容易产生塌孔问题的土层，合理的埋设护筒；（2）为了提高泥浆的粘度以及密度，注意应用优质的泥浆；（3）施工时，因为需要时不时的提升护筒，完成终孔后注意及时补给泥浆，确保水头高度达到设计要求；（4）完成成孔后，，等待灌浆的时间超过3h，发生塌孔的几率就会明显增加；（5）严格按设计图纸制作钢筋笼，吊装钢筋笼的时候，注意缓慢下沉，严谨钢筋笼触碰孔壁。

3.2 桩孔偏斜

实际施工时，斜孔也是经常遇到的异常问题，斜孔问题的发生会对后续的正常施工产生较大的影响。

根据《原则》规定，清洁手术原则上不需要预防使用抗菌药物，只有满足《原则》相关规定条件后方可使用。通过综合干预后，我院清洁手术围手术期预防使用抗菌药物无指证用药比例降低，用法用量、疗程以及联合用药合理性得到大幅度提高，干预前后对比有显著性差异（P＜0.05）；无指征换药仍时有发生，干预前后对比无显著差异。

原因分析：（1）在设置钻机的时候，场地处理质量不合格，比如钻机就位地点平整度较差，或者钻机就位地点下面存在虚土，钻进施工时，地基出现了不均匀沉降；（2）桩架稳定性较差，钻机部件出现了一定程度的松动，或者钻机磨损较为严重；（3）护筒埋设倾斜，钻杆弯曲；（4）钻进施工时，遇到了土质软硬不均的基岩。

防治措施：严格控制好钻机的安装过程，安装完钻机后，对卡孔、轮缘以及护筒进行检查，两者需其处于同一轴线，一旦出现偏差，及时进行纠正；（2）充分发挥导向架的作用，控制好水龙头处于垂直向下的状态；（3）及时检查接头和钻杆，如果有弯曲的现象，及时更换钻杆；（4）针对地层的交界处，适当的降低钻进的速度，保证钻进的垂直度；（5）采用沉井挖孔桩方式清除地下障碍物。