公路桥梁施工中冲击钻孔灌注桩质量控制的措施分析

公路桥梁施工中冲击钻孔灌注桩质量控制的措施分析

郑益攀

中交第三公路工程局有限公司第四工程分公司 贵州省凯里市 556000

摘要：公路桥梁施工是公路工程的重要内容，而桥梁桩基的施工质量更是重中之重，其施工质量尤为重要。常见的砼桩基成孔施工方法有人工挖孔桩、冲击钻孔桩和旋挖钻孔桩等。本文结合中交三公局贵州省凯里至都匀快速路项目周家桥大桥冲击钻孔灌注桩施工实际，讨论钻孔灌注桩施工存在的质量问题，分析钻孔灌注桩质量控制措施，希望可以有效提升公路桥梁桩基施工质量。

关键词：公路桥梁施工；冲击钻孔灌注桩；质量控制；措施

钻孔灌注桩是公路桥梁桩基施工的常见方法，其施工流程较为复杂，所以在施工过程中要求施工单位切实做好质量控制。

1. 公路桥梁钻孔灌注桩概念

钻孔灌注桩是我国道路桥梁桩基施工的重要施工技术，钻孔灌注桩成孔是用冲击钻机提高冲锤，利用冲锤自由下落的冲击力来削切岩层，使用制备的泥浆循环排出碎渣成孔，之后安装钢筋笼和灌注混凝土，得到桩体。冲击钻孔灌注桩施工具有施工平台修筑搭建简单、安全性强、操作简单以及受到外界因素影响小的特点^[1]。

2. 公路桥梁钻孔灌注桩施工常见的质量问题

1、混凝土卡管。一般情况下，在钻孔灌注桩施工的过程中，由于施工工人操作失误或者在灌注混凝土时未能严格按照施工工艺操作会导致混凝土卡管。常见原因有混凝土离析或者和易性不足，混凝土导管的密闭性不佳以及导管埋置深度过大也会导致灌注期间混凝土堆积卡管。

2、混凝土埋管。在浇筑混凝土之后，容易出现埋管这种问题，使得导管提拔出现很大的困难。究其原因，在于施工人员在施工时未及时拆管导致导管埋置深度过大，以及拔管时间过晚，混凝土已经开始凝结。

3、桩基偏位及桩孔倾斜。在冲击钻孔时，钻机不水平、固定不稳或者发生地基下沉、外力撞击等因素导致钻机移动时，不进行测量校核和钻机固定继续施工会造成桩基偏位或桩孔倾斜。在钢筋笼下放的过程中，如果倾斜角较大会导致钢筋笼安装卡死或者安装不到位，增加钢筋笼安装难度。所以在施工的过程中要求技术人员全面检查，在钻机发生移动要马上停止作业，调整好钻机位置固定好并进行测量校准后再开始施工^[2]。

4，成桩质量问题。在钻孔灌注桩施工中，受技术、机械、外界环境因素影响，产生成桩质量问题。常见的施工质量问题有：钻头因钢丝绳拉断留到孔内，不仅处理难度较大，也会对后续施工造成较大影响；还有断桩、夹泥、桩底沉渣厚度超标等。

5，浇筑时钢筋笼上浮或下沉。原因是施工人员没有对钢筋笼使用吊筋焊接固定或者焊接固定不牢固，混凝土浇筑的过程中受钢筋笼自重、混凝土浮力等作用，钢筋笼发生上浮或者下沉。

3. 公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制措施

凯里至都匀快速路项目位于贵州省境内，其中周家桥大桥为新建加老桥拆除后重建，跨径3×40m，拆除老桥前，先进行左幅桥梁施工，施工完成后将车辆及行人导改到左幅桥梁通行，拆除周家桥老桥后在老桥桥址上新建周家桥大桥右幅。凯里至都匀快速路项目周家桥大桥桩基础设计全部为嵌岩桩，均采用钻孔灌注桩施工。

首先，施工前质量控制措施。在编制和审核钻孔灌注桩施工方案时，施工单位根据现场实际情况制定钻孔灌注桩施工计划，以此保证施工顺利进行。在制定施工方案时，如果未充分考虑施工现场实际，甚至照搬其它工程项目方案，必然会导致施工方案和实际施工情况存在差异，无法保证施工流程合理性。此外，如果管理人员在施工现场缺乏处理突发情况的能力，或者前期没有制定应急预案，使得在发生施工质量问题不能及时处理，也会对施工进度和质量控制产生影响。在施工作业开始前，施工单位还要将所需材料、机械设备准备充足，钻机维护保养到位，进而为保证公路桥梁施工顺利完成提供保障^[3]。

其次，施工中质量控制措施。施工期间的质量控制十分关键，在钻孔灌注桩施工期间，各工序的质量控制和配合情况都会对施工质量产生影响，主要施工工序包括钢筋笼制作、钻孔、清孔、砼灌注。要保证钻孔灌注桩施工质量，需要施工人员严格按照工艺要求操作，并且具有专业的操作能力和配合意识，杜绝违规操作。具体说来：

1、测量放样。根据图纸的桩基坐标点，使用全站仪进行投点定出桩位，在桩孔周围布置四个控制点，方便随时检验校核桩位。

2、护筒埋设。护筒埋设采用人工挖埋，护筒内中心点与桩位中心点重合，护筒埋置深度不小于2.2m，护筒顶高出地面不小于0.3m，周边填粘土夯实。埋设完成后，使用周围的控制点进行校核和调整，使用水准仪测量护筒顶标高作为控制钻孔深度和灌注桩顶标高的基线。

3、钻机就位。将钻机平台地面整平压实不产生沉陷后钻机就位，，钻头中心要调整到与桩中心相重合。

4、泥浆制备。钻孔泥浆采用膨润土造浆,黏土放入制浆池内浸透，然后使用人工或者机械搅拌。泥浆循环方式采用反循环。

5、钻孔。钻孔之前需要对设备做好检查，发现钻头磨损严重要及时更换，防止成孔桩径达不到设计要求。现场的监管人员要保证钻机操作保持平稳，不可倾斜或颠簸，初始阶段要放慢速度，在钻杆深入土体后可适当加快，期间技术人员做好记录，并且检查钻杆是否垂直，发现偏差要尽快调整。同时，钻进速度、力度都要控制在合理范围内，对于钻进期间的产生的钻渣需要及时清理。记录人员将地质特征、钻进深度参数详细记录钻孔过程中。

6、成孔检测，钻孔深度达到设计高程后，申请监理工程师验孔，由监理工程师测量孔径、孔深、孔的倾斜度等指标是否合格。

7、清孔。严禁未清孔直接灌注混凝土，在清孔环节，完成钻孔作业后施工人员要把钻头提到指定位置，在保证孔壁安全前提下初步稀释泥浆，把孔内含有钻渣的泥浆通过循环置换出来。

8、安装钢筋笼，桩基钢筋笼在钢筋加工场集中加工，分节制作，主筋采用直螺纹套筒连接，钢筋笼按照图纸安装保护层垫块及声测管。加工成型的钢筋笼运送至现场施工部位后用25吨汽吊吊装入孔，在下放的过程中，控制好速度和位置，避免钢筋笼受力变形，钢筋笼上端用钢筋焊接于护筒上进行吊挂，不得直接将钢筋笼骨架支承在孔底^[4]。

9、安装导管。水下混凝土灌注使用导管采用内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密的分节钢导管。导管严格按照试拼和试压顺序安装。灌桩时，导管底部距孔底控制在30cm左右。

10、砼灌注。安装钢筋笼和导管后灌注混凝土前务必进行二次清孔，避免因沉渣影响导致桩端承载力降低。灌注混凝土时严格计算首灌量，首灌砼要满足导管埋深不小于1m，如果首灌砼量不足会导致泥浆进入导管，影响成桩质量。灌注开始后砼应连续灌注，防止中断时间太长混凝土开始凝固导管无法拔出甚至断桩，灌注过程中导管埋置深度控制在2～6m。

最后，施工后质量控制措施。完成钻孔灌注桩施工后，施工单位先要进行自检，自检合格报监理工程师检查。如果没有通过验收要采取补救措施。

结束语：

在公路桥梁工程施工中，桩基础的施工质量关系到桥梁整体安全性和稳定性。冲击钻孔灌注桩作为最常见和最重要的桩基施工工艺，研究冲击钻孔灌注桩质量控制的措施，对加强桩基成桩质量，提高桥梁整体施工质量，进而全面提升公路工程施工质量具有重要意义。

参考文献：

[1]李文斌.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施[J].城市建设理论研究(电子版),2019(20):35.

[2]张文强.公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制措施研究[J].交通世界,2019(12):128-129.

[3]谭国锋.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施[J].交通世界,2018(20):113-114.

[4]侯定兵.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制措施分析[J].四川水泥,2018(01):245.