公路桥梁钻孔灌注桩质量、安全控制浅析

公路桥梁钻孔灌注桩质量、安全控制浅析

邓建华

湖南尚上市政建设开发有限公司

摘要：本文主要对公路桥梁钻孔灌注施工工序进行简单阐释，从施工准备、护筒埋设、钻孔和清孔、钢筋笼加工和安装、浇筑等方面入手，分析公路桥梁钻孔灌注桩质量控制的要点，并提出相关的安全控制措施，希望为实际公路桥梁钻孔灌注桩施工提供参考。

关键词：公路桥梁；钻孔灌注；质量；安全

引言

钻孔灌注桩作为公路桥梁地基中的一部分，起到桥梁自重、车辆荷载传递和承载的作用，是桥梁承重结构的重要部分，其施工质量情况，会直接影响整个公路桥梁工程质量，使用安全性，及使用寿命。因此，对公路桥梁钻孔柱桩质量、安全进行控制具有一定的必要性。

一、公路桥梁钻孔灌注施工工序

钻孔灌注桩指的是使用不同的钻孔方法，在土中钻出满足设计标高的井孔，将钢筋笼吊入井孔后，经过混凝土浇筑所形成的桩基础，能够起到增强地基稳定性，提高其承重性能的作用，在该基础上建设的桥梁工程更加稳定、牢固，受周围环境因素影响小。同时，公路桥梁钻孔桩施工中会使用到冲击式、旋转式、冲抓式、螺旋式等多种形式的钻机，以旋转钻机施工为例，其主要施工工艺流程如图1所示，在具体钻孔灌注桩施工之前，根据复测无误的导线点坐标，使用全站仪实地放出桩位，确定定位控制桩的位置，由监理人员对其复测核准。

图1.钻孔灌注施工工艺流程

二、公路桥梁钻孔灌注桩施工技术分析

（一）施工准备

在对公路桥梁钻孔施工场地进行清理、夯实的基础上，根据工程地质情况、规模及钻机性能等，设置制浆池、沉淀池等泥浆循环系统，以满足施工要求。同时，关于机械设备的选择，应按照设计文件的要求，综合考虑工程地质、水文、桩的孔径和孔深、机具设备及材料供应情况，拟选用冲击钻及与之配套的设备，在具体使用前，应进行检查、调试及维修，确保各类机具处于正常使用状态。

（二）护筒埋设

通常使用高度为3-4米的钢护筒，特殊情况下使用双层护筒，对护筒内径进行合理控制，要求其内径大于桩径30厘米，护筒中心垂直线与桩基中心线处于重合状态，平面误差、垂直度偏差分别控制在2厘米、1%以上，并且要求护筒顶端比地面高30厘米。

（三）钻孔

在钻机就位之前，应详细检查和维修主要机具及相关设备，在钻孔期初阶段，应轻压慢钻，对进尺进行控制，确保初期成孔更加圆顺、垂直，避免钻杆抖动问题造成孔位偏斜，每钻进0.5米，需捞出渣样，尤其在地层变化位置，应对地质类型进行判断、记录，明确记录桥梁名称、桩长、桩基编号等信息，并定期对钻孔操作过程进行检查，查看钻机位置、垂直度及桩径是否处于正常状态。同时，若在较厚夹砂层、砂土中成孔，需对钻孔的速度进行控制，将护壁泥浆的相对密度控制在1.1-1.3；若在土层或砂夹卵石中成孔，将护壁泥浆相对密度控制在1.3-1.5[1]。此外，当孔深满足设计要求时，可使用相关检查设备对孔径、孔深及孔位等参数进行检查，若满足设计要求，则可以进行下一道工序。

（四）清孔

在首次清孔过程中使用换浆法，当导管安放后，使用反循环工艺进行二次清孔，确保清孔的质量满足设计要求，比如要求孔内排出的泥浆无大颗粒，将泥浆比重、含砂率及粘度分别控制在1.1以下、2%以下、17-20s[2]。

（五）终孔

当桥梁第一根桩基钻孔深度达到设计标准后，应根据钻孔记录、渣样特征、地质资料及钻进速度等因素，判断是否为终孔。其中摩擦桩终孔应符合以下条件：其一，在桩基浇筑前，桩基孔底清孔后，将沉渣厚度控制在15厘米之内，以计算的方式来确定摩擦桩桩底标高与岩层顶的距离，通常控制在2米之内；其二，端承桩终孔的确定，在桩基浇筑前，桩基孔底清孔后，将沉渣厚度控制在5厘米，若桩底岩石单轴极限抗压强度在30-4-Mpa范围内，最小端承深度确定为3D；反之，当其抗压强度超过40Mpa时，最小端承深度确定为2D。

（六）钢筋笼加工、安装

一般情况下，钢筋笼均由工厂按照设计图纸，以集中加工的方式进行制作，单节钢筋长度控制在20米以下，若总长度大于20米，需采取分段的方式进行制作，使用直螺纹套管来连接钢筋笼主筋接头。当钢筋笼通过检验进入施工现场后，使用吊机进行吊装，在具体施工中，需保证上下钢筋笼位置、轴线保持一致，避免笼身弯曲，导致施工难度加大，在对钢筋笼孔口进行连接时，应严格控制操作时间，防止时间过长导致坍孔。同时，对钢筋笼加设加强筋，防止搬运、吊装过程中发生变形，为了确保钢筋笼位置的准确性，应间隔2米的距离，设置4根定位筋，当钢筋笼下放施工完成后，为了防止钢筋笼上浮、偏位，需将钢筋焊接于护筒壁上，在浇筑过程中，采取加压的方式，防止出现钢筋笼上浮问题。此外，根据桩基的桩径布设不同型号的热轧无缝声测管，起吊操作中，防止出现变形、松动问题，当钢筋笼安装完成后，使用木塞来封闭声测管顶口。

（七）混凝土施工

在灌注混凝土施工前，应对孔底沉淀层厚度、泥浆指标等进行检测，检测合格后方可进行灌注。一般情况下，使用混凝土运输车进行灌注，对于运输车无法达到的桩位，应以泵送的方式进行料的输送。同时，在施工现场，应实时对混凝土坍落度、易性进行检查，并且在灌注施工中，对混凝土顶面高程进行随时控测，将导管埋深控制在2-6米，其中在初始灌注时，将导管下口与孔底的距离控制在30-1000px，以计算的方式来确定首盘混凝土的用量，并将导管下口埋入混凝土的深度控制在1米以上

[3]，确保灌注施工质量满足施工要求。

三、公路桥梁钻孔灌注桩质量、安全控制措施

（一）施工前

1.质量控制

在开工前，应严格按照流程和标准审核项目工程、技术，对施工现场实际情况进考察、分析的基础上，对施工方案进行优化，制定出相应的质量和安全控制措施，对桥梁钻孔灌注桩施工各环节质量进行监管。其中关于施工材料质量的把控，应对材料供应商资质进行审核，从正规渠道购买施工材料，在材料进场过程中，严格按照材料尺寸、规格及性能等要求进行验收检查，尤其是部分关键材料的质量，以试验的方式进行检测，确保其满足实际要求，并对通过验收的材料进行科学分类、储存，防止材料不达标影响施工质量。此外，孔位作为桥梁钻孔灌注桩施工的重点内容之一，需提前多次测量、计算，精确地确定孔的位置，为后续施工做好准备。

2.安全控制

在正式施工前，应提前准备好桩基施工所需的地质资料，对场地进行平整，对桩位处的地下阻碍物进行清除，按照平面布置图，做好施工道路、材料堆放、供水供电等工作，按照施工安全组织设计要求，来确定施工顺序、场内运输和供水供电线路、操作人员位置、机具位置及泥浆池和沉淀池出渣路线等，并根据实际情况，制定极端天气施工的安全保障措施、安全劳动保护措施，施工作业区需设置醒目的标志，与非作业区进行隔离，比如泥浆池四周使用围栏进行围挡，且设置警示标志。此外，施工人员需对灌注桩施工所需技术资料、条件进行检查，了解其是否满足施工要求，并对施工人员进行安全生产、技术交底，明确施工安全措施、技术要求等。

（二）施工期间

1.质量控制

在钻孔施工中，由于施工设备体积较大，在正式操作前，应进行设备的保养、维护，确保其处于正常运转状态，要求施工人员熟悉钻孔施工流程、标准，严格按照施工程序进行操作，尤其需对孔深进行合理控制，不允许加深钻孔深度来代替清孔操作，适当增加泥浆比重、黏度，对钻孔速度进行有效控制，防止出现孔壁坍塌问题，且对钻孔操作过程中产生的数据进行详细记录，为后期相关问题的处理提供参考依据。同时，在护筒埋设、钻机施工环节，使用全站仪校核桩基中心，钢筋笼安放后，对钢筋笼中心进行复核，确保二者偏差在允许范围内。此外，对导管距离孔底的高度进行严格控制，通常将其控制在20厘米以上，每车混凝土灌注完成后，及时对导管埋置深度进行测量，将其深度控制在6米之内，若发现导管深度超过6米，需及时将其拆除，将导管埋深控制在2米以上，防止导管脱离混凝土顶面。

2.安全控制

护筒埋设施工中，为了防止坍孔事故发生的几率，需严格按照桩位中心轴线、垂直位置来埋设护筒，且对埋设的深度有效控制，当钻机就位后，为了防止机械振动引发坍孔事故，不允许将机架靠在护筒上。同时，在桩孔成型后，应及时进行浇筑施工，或者在扩筒上加盖，防止出现人员坠落事故。此外，应确保施工场地内道路畅通，便于混凝土运输车辆在夜间、雨天安全运输，并检查起重吊装操作人员是否持证上岗，在起重吊装过程中，需设置牵引绳、警戒区，由专门的人员进行指挥，且定期对吊随车钢丝绳、吊钩等是否存在磨损、变形等安全隐患问题，若发现安全隐患问题，应及时进行处理。

（三）施工后

     每阶段施工任务完成后，需对其进行全面检查，当整个施工作业完成后，应检查整体施工质量是否满足规范要求，由专门的监理部门对整个工程进行详细的验收。同时，施工结束后，应对施工现场进行及时的清理，按照相关规定对现场的废渣、泥浆等进行处理，安排相关人员对现场进行清扫、洒水，达到环境保护的目的。

结束语

综上所述，对公路桥梁钻孔灌注桩施工质量、安全有效控制，不仅可以提高工程整体质量，减少安全事故发生的几率，降低施工成本，而且能够突显出施工工程的经济、社会效益。

参考文献：

[1]任安乐.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术及质量控制分析[J].黑龙江交通科技,2021,44(10):106-107.

[2]贾晓亮.公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制措施探微[J].冶金管理,2021(17):134-135.

[3][1]邓合胜.公路桥梁钻孔灌注桩质量、安全控制浅析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2021(02):172-173.