公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施分析

2021-03-17赵紫荣

绿色环保建材 2021年2期

赵紫荣

1 前言

在公路桥梁工程建设中，钻孔灌注桩质量控制非常关键，作为公路桥梁基础的一部分，钻孔灌注桩的施工质量对于公路桥梁整体的施工质量和使用安全影响巨大，需要得到足够的重视。而从实践的角度分析，钻孔灌注桩的施工流程复杂，施工过程的可控性相对较差，容易出现相应的质量问题，需要有关部门重视起来，切实做好钻孔灌注桩的质量控制工作。

2 公路桥梁施工特点

随着我国交通事业的蓬勃发展，越来越多的桥梁运用在公路建设中。公路桥梁工程的施工特点体现在几个方面：一是施工周期长。公路桥梁工程的施工周期较长，从规划到竣工，一般都需要数月乃至数年的时间；二是工程量大。对比常规的工程项目，公路桥梁工程的施工周期较长，工程量巨大，需要耗费大量的人力物力资源；三是固定性强。公路桥梁工程具备很强的地域性，在建设完成后，设计使用年限中不能移动。结合上述特点，在对公路桥梁工程进行施工的过程中，施工单位需要充分考虑工程的设计要求和具体情况，做好对于施工材料、施工人员、施工设备以及施工工艺等的管理，这样才能真正确保公路桥梁工程的顺利施工。

3 钻孔灌注桩施工质量问题

3.1 混凝土卡管问题

导致混凝土卡管的主要原因，是施工人员在进行施工的过程中，存在违规操作的行为，没有能够依照相应的操作流程和施工规范进行操作。例如，在针对混凝土进行浇筑时，没有做好高效搅拌，在影响混凝土性能发挥的同时，也会造成导管密闭性不足，产生漏洞，在浇筑环节引发混凝土堆积堵塞的问题，如果施工人员没有能够及时对其进行解决，则会因为混凝土卡管而无法顺利施工。对此，作业人员需要将导管拆除并进行疏通，若问题没有得到有效解决，则需要停工检查，采取具体措施予以解决。

3.2 混凝土埋管问题

多数情况下，混凝土埋管问题都会在混凝土浇筑的后期，主要的表现是导管提拔难度较大，分析原因，多是因为施工人员在混凝土浇筑环节没有能够有效地把握好时间差，错误地估计了混凝土凝结的速度。在发生混凝土埋管问题后，可以使用相应的机械设备进行辅助，将导管提起，若在使用机械设备的情况下，依然无法将导管取出，则只能将其埋设于钻孔灌注桩中。想要从根本上对混凝土埋管问题进行解决，施工人员需要做好时间量的合理把控，掌握好混凝土凝结的具体时间，同时安排专人做好看管，对导管进行连续提拔，以避免管线埋深过大的问题。

3.3 桩孔倾斜问题

桩孔倾斜属于质量安全问题，其本身存在有很多的表现形式，如果倾斜的角度过大，会导致钢筋笼下沉问题，也会增大导管安装的难度。基于此，工程技术人员需要依照相应的设计要求，做好工程的逐级筛查工作，对存在的问题进行及时处理，明确问题的诱发因素。例如，在遇到钻孔困难的情况下，应该停止作业，检查钻机平台的水平度[1]。如果发现平台出现偏移，需要对其进行调整，确保立轴垂直，将钻头适当提升后重新进行钻孔，这样能够有效地规避桩孔倾斜问题。

3.4 桩孔坍塌问题

钻孔灌注桩施工中，桩孔坍塌属于非常严重的事故，在影响施工进度的同时，也会带来巨大的经济损失。为了避免这类问题的出现，施工人员应该严格依照相应的规范和步骤进行施工，避免施工操作不当引发的桩孔坍塌问题。同时，应该对护筒埋设的深度进行合理评估，在首次钻孔后及时进行清理。钢筋笼下放前，需要对孔底沉渣进行检查，确保桩孔内部清洁[2]。

4 钻孔灌注桩质量控制措施

4.1 施工前质量控制

一是应该对施工方案进行审核。在钻孔灌注桩施工前，需要做好施工方案的审核工作，确保其能够很好地满足施工规范的要求，施工图纸与施工现场没有很大差异，施工方案在工期、流程、技术指标等方面都能够满足施工规范的要求，施工方案审核通过后，才能正式进行施工[3]；二是应该做好材料准备。施工材料会对施工质量产生直接影响，在施工前，需要对材料的质量进行检查和验收，对于质量不合格的材料，应该避免其进入施工现场，同时也应该对照施工方案的实际需求，确定好材料库存，及时进行补充，以免材料短缺导致工期延长；三是应该做好人员准备。在施工现场，无论是施工人员还是管理人员，都必须熟悉施工图纸和施工方案，掌握好施工的实际情况，通过相应的人员培训、图纸审核和技术交底工作来对施工工艺进行规范，切实保障施工质量；五是应该做好设备准备。确保钻孔灌注桩施工所需的设备都能够顺利进入施工施工现场，检查设备的状态，确保其不存在任何质量问题或者安全隐患。

4.2 施工中质量控制

4.2.1 桩位控制

在针对钻孔灌注桩桩位进行控制的过程中，可以从几个方面着手：一是水平位置控制，需要工作人员做好对于现场测量放线中各种线路的检查工作，对照设计施工图纸确定护筒埋设和桩机就位的具体情况，避免出现桩位偏差的问题；二是桩顶埋深控制，可供参考的数据包括吊筋长度和混凝土上翻高度，其中，吊筋的长度控制可以将实际长度与计算得到的理论长度进行对比，将地面和机架的高度考虑在内，不能盲目地对吊筋长度进行统一；混凝土上翻高度需要在混凝土浇筑完成前通过实际测量的方式获取；三是垂直位置控制，主要是从桩架的垂直度和斜度进行控制，在无法保证目测结果准确性的情况下，需要使用相应的工具进行测量。

4.2.2 桩长控制

钻孔灌注桩桩长的控制同样非常关键，在实践中，一是可以对钻具的长度进行检查，在桩孔成孔过程中，钻具的长度会发生一定变化，如伸缩、磨损等，因此需要施工人员做好钻具长度的复核工作，把握好其实际长度并以此为参照进行桩长控制；二是应该做好钻孔转盘标高的检查工作，对钻杆上余量进行严格控制，确保其实际数值和理论数值的偏差不会超过10cm。

4.2.3 桩径控制

桩径会对钻孔灌注桩的承载能力产生直接影响，因此在施工中还需要对桩径进行有效控制。

针对不同机械和土层，制定相应的钻孔操作方案，通过测井和充盈系数变化情况来控制钻头直径，确保成孔质量。一方面明确钻头直径范围值，同时针对桩头磨损及更换作经常性检查，确保钻头使用直径。准确钻孔静止时间是保证桩径的一项重要措施，准确控制钻孔静止时间过长容易引起软土层内缩径，及由于孔壁泥皮增厚影响桩的直径。钻孔静止时间不宜大于24 小时，尽可能保证灌注桩施工的连续性。为防止坍孔应严格控制泥浆比重。

4.2.4 桩端施工质量控制

以孔底部（钻头尖部所处位置）为控制沉渣标准（钻头长度一般取其2/3计算）。同时还严格控制二次清孔结束至混凝土浇捣之间间隔时间（<30min）。沉渣厚度与清孔质量是密切相关的，为保证清孔质量，一方面检查清孔时泥浆性能，严禁清水清孔、钻孔用同一泥浆池；再者复校导管长度，控制清孔时导管埋深，以保证清孔效果。改变单纯量测沉渣厚度控制沉渣的方法，变被动为主动，比较好地保证了本工程沉渣性能。桩端的形状：当桩为端承桩时，桩低端为平底，当桩为摩擦端承桩时，桩底端也应是平底，只有摩擦桩桩底允许用尖底桩。桩底沉渣厚度：端承桩不应大于50mm；摩擦端承桩不应大于100mm。

4.2.5 护筒质量控制

护筒的设置必须严格依照设计方案进行，可以使用钢板制作护筒，而在对护筒进行埋设的过程中，必须对相应的技术参数进行明确，要求护筒中心和桩中心的位置偏差不超过50mm，护筒在垂直方向的倾斜度不超过1%，同时护筒的顶部应该高出地面部分0.3m[4]。

4.2.6 泥浆质量控制

钻孔灌注桩施工中，泥浆的质量非常关键，需要作业人员对循环槽底部的纵坡进行控制，将沉降速度设置为10cm/min。冲击钻在钻孔环节，需要将关注的重点放在管脚位置，泥浆制备环节采用小冲程钻孔，钻进深度达到4m后，可以进行掏渣作业。

4.2.7 清孔质量控制

钻孔结束后，需要将钻头适当提升，在距离孔底80mm~100mm 的位置空转，保证孔壁安全的前提下，初步稀释泥浆，灌入不同比重的泥浆进行二次循环，这个工序所需的时间约为40min~60min。通过上述操作，能够对孔底岩屑以及残留的泥渣进行清除。钢筋笼下放和导管安装完成后，需要进行二次清孔，避免桩底沉渣过量引发承载力下降的问题[5]。

4.2.8 钢筋笼质量控制

在对钢筋笼进行加工的过程中，可以采用加劲筋成型的方法分阶段施工，在钢筋笼外部标注好主筋位置，配合焊接的方法，实现主筋和劲筋圈的可靠连接，再利用十字钢筋做好辅助支撑，保证其位置垂直。在对钢筋笼进行吊放的过程中，应该在骨架下部或者中间位置设置两吊点，这样能够有效避免钢筋笼变形的问题。第一吊点仅仅负责钢筋笼骨架的起吊，当骨架与地面完全脱离后，就需要使用第二吊点进行作业。若骨架与地面不垂直，施工人员应该做好检验，做好骨架弯曲部分的调整工作。

4.2.9 混凝土质量控制

混凝土灌注前，必须对混凝土材料和配比进行检查，将混凝土坍落度控制在180m~220mm之间；混凝土浇筑环节，应该检查并确认孔内导管的长度以及与孔底的距离，借助压力平衡等算法，计算出准确的混凝土浇筑量，保证浇筑过程的连续性。为了避免出现导管拔空的问题，应该将导管埋深控制在2m~6m，具体数值需要施工人员结合具体情况测定。