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摘要：本文作者介绍了钻孔灌注桩施工工序，分析了钻孔灌注桩质量问题，提出了相应的控制措施。
关键词：市政桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；探讨
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A文章编号：
影响钻孔灌注桩施工质量因素较多,因而它的施工技术性要求较高。如果不能很好地掌握其施工技术,就有发生严重质量事故的可能。所以应加强和提高桥梁钻孔桩施工工艺,确保施工工序是桥梁建设质量和发展有效途径,面对施工中存在的質量问题加以严格控制,有力执行相关规范。
1 钻孔灌注桩施工工序
钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程,成桩的好坏直接影响到桥梁的承载力和桥梁的安全使用功能。钻孔灌注桩的施工质量控制,是确保桥梁施工质量的重要环节,也是桥梁工程质量监测的重要内容之一。
1.1.原料配置
混凝土原料的选择在钻孔灌注桩施工中异常重要,宜选用卵石、石子含泥量小于2 % ,以提高砼的流动性,防止堵管。一般砼初凝时间仅3～5小时,只能满足浅孔小桩径灌注要求,而深桩灌注时间约为5～7 小时,因此应加缓凝剂,使砼初凝时间大于8 小时,为了使砼具有良好的保水性和流动性,应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后,先开动搅拌机并加入30 %以上的水,然后与拌合料一起均匀加入60 %的水,最后再加入10 %的水(如砂、石含水率较大时,可适当控制此部分水量) ,最后加水到出料时间控制在60 秒内,坍落度应控制在180～200mm 之间,砼灌注距桩顶约5m 处时,坍落度控制在160～170mm ,以确保桩顶浮浆不过高。气温高,成孔深,导管直径在250mm 之内,取高值,反之取低值。
1.2.打桩工序
总体来讲,钻孔灌注桩施工一般由一侧向单一方面打,采用对称法打桩,自中间向四周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此,应结合地基土壤的挤压情况,桩距的大小,桩机的性能,工程特点及工期要求,经综合考虑予以确定,以确保桩基质量。减少桩机的移动和转向,加快打桩速度,由一侧向单一方向打,桩机系单向移动,桩的就位与起吊均很方便,故打桩效率高;但它会使土壤向一作技术检灌注操作技术分为首批砼灌注与后续砼灌注及后期灌注三个过程。在前一过程中,砼灌注量与泥浆至砼面高度,砼面至孔底高度,泥浆的密度,导管内径及桩直径有关。孔径越大,首批灌注的砼量越多。
2 钻孔灌注桩质量问题以及控制措施
2.1 导管问题控制
2.1.1 管内进水
某半路改造工程工程造价1200万,其中包括一座横跨城市河道的桥梁,桥梁宽度45m ,长度60m ,分为三跨,桥梁板为预应力后张梁板,两侧为双排灌注桩,中间位单排灌注桩,是典型的城市桥梁。
在施工承台下的灌注桩是,进行灌注水下混凝土时,其导管内部突然出现大量秘水,孔内泥浆逐渐下降。从不断增大的水流声音上判断是导管连接处出现了渗漏。通过检查发现是连接导管的螺丝脱扣,致使导管连接处出现缝隙,使得孔内的泥浆挤进到导管内部,如果继续灌注混凝土,那么在混凝土的内部将形成泥浆夹层。之后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,重新进行了混凝土灌注,这次事故给该工程造成损失严重。
管内进水问题,是许多桥梁工程中常见问题,一般来讲,此类问题是工程技术人员和施工人员疏忽了导管的质量而至,如果导管拔脱的话后果将更加严重。导管是进行水下混凝土灌注的重要设备,其质量的把握必须十分谨慎。根据相关规范,导管在使用前一定要进行检漏和抗拉力试验,做好每节导管的组装编号,导管安装完毕后要建立复核和检查制度;导管的直径应根据桩径和骨料的最大粒径确定,尽量采用大直径导管;必须要采取的措施是:施工人员要进行作业前培训和技术交底。
2.1.2 埋深控制
毋庸置疑,如果导管埋置过深,当灌注时间较长或者混凝土堵塞导管时处理时间过长易造成凝固时间差,即先期灌注的混凝土凝固,这样会出现导管不能提起的问题;毫无疑问,当导管底口与孔底距离较大,同样会令首批灌注的混凝土不能埋人导管,因而断桩问题就出现了;更重要的是当导管提拔时,往往出现盲目提拔致使使导管提拔过量,从而使使导管口处于泥浆层或泥浆与混凝土的混合层中,又或导管口拔除混凝土面,同样形成断桩。针对上述问题,一般在下导管时,其底口距孔底的距离要控制在400～500mm 之间(注意导管口不能埋人沉淀的回淤泥渣中) ,而且要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1000mm。特别注意的是在灌注过程中,导管的埋置深度严格控制在2000～4000mm 范围内。在处理提拔问题时,导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度,严格计算提拔导管的长度,严禁盲目提拔导管,一般情况下一次只能拆卸一节导管(通常为2500mm) 。
2.2 卡管控制
所谓卡管,即初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析,混凝土中粗骨料粒径过大,各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。为防止卡管,组装导管时要认真检查,要严格控制混凝土骨料规格、坍落度和拌和时间,尽量避免砼在导管中停留时间过长。通常控制卡管的出现,必须满足使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。为确保导管连接部位的密封性,导管使用前应做水密试验,进行水密试验的水压不应小于孔内水深的1. 3 倍的压力。
因混凝土和易性差、混凝土中含有大块骨料或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为“卡管”。
2.2.1 由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果，保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。
2.2.2 由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。
2.2.3 采取“二次吹球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的方法实施二次封底。
如以上几种方法处理不能奏效应立即停止，认为已断桩。
2.3 坍孔控制
所谓坍孔现象是由于孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,钻具长时间不进尺或进尺很慢,钻机负荷明显增加而引起。测量孔深时,若与钻进深度不符,说明已有坍塌。发生坍孔的原因有几种,一是泥浆比重不够,护壁不可靠,特别是本地区松软土层和淤质土层较多,如没有因地制宜采用适当比重的泥浆,较易导致坍孔。二是水头高度不够,孔内静水压力降低,在汛期施工,由于河水上涨,相对降低钻孔内的水头,如钻孔过程中碰到透水性强的砂层,如静水压力降低,则孔壁四周的水将夹带土粒流向孔内,时间一长就引起坍孔。三是护筒埋深不够,孔口坍塌。孔口位置受水浸湿泡软,加上钻机运转时的震动,孔口就易发生坍陷。解决坍孔必须在钻孔施工间,严格执行相关规范,钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1 %。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm ,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
参考文献：
[1] 公英喆.浅析钻孔灌注桩施工质量保证[J].工程技术，2011，（13）.
[2] 陈四清.朱帅.浅谈钻孔灌注桩施工质量控制[J].科技信息，2009，（10）.
关键词：市政桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；探讨
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A文章编号：
影响钻孔灌注桩施工质量因素较多,因而它的施工技术性要求较高。如果不能很好地掌握其施工技术,就有发生严重质量事故的可能。所以应加强和提高桥梁钻孔桩施工工艺,确保施工工序是桥梁建设质量和发展有效途径,面对施工中存在的質量问题加以严格控制,有力执行相关规范。
1 钻孔灌注桩施工工序
钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程,成桩的好坏直接影响到桥梁的承载力和桥梁的安全使用功能。钻孔灌注桩的施工质量控制,是确保桥梁施工质量的重要环节,也是桥梁工程质量监测的重要内容之一。
1.1.原料配置
混凝土原料的选择在钻孔灌注桩施工中异常重要,宜选用卵石、石子含泥量小于2 % ,以提高砼的流动性,防止堵管。一般砼初凝时间仅3～5小时,只能满足浅孔小桩径灌注要求,而深桩灌注时间约为5～7 小时,因此应加缓凝剂,使砼初凝时间大于8 小时,为了使砼具有良好的保水性和流动性,应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后,先开动搅拌机并加入30 %以上的水,然后与拌合料一起均匀加入60 %的水,最后再加入10 %的水(如砂、石含水率较大时,可适当控制此部分水量) ,最后加水到出料时间控制在60 秒内,坍落度应控制在180～200mm 之间,砼灌注距桩顶约5m 处时,坍落度控制在160～170mm ,以确保桩顶浮浆不过高。气温高,成孔深,导管直径在250mm 之内,取高值,反之取低值。
1.2.打桩工序
总体来讲,钻孔灌注桩施工一般由一侧向单一方面打,采用对称法打桩,自中间向四周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此,应结合地基土壤的挤压情况,桩距的大小,桩机的性能,工程特点及工期要求,经综合考虑予以确定,以确保桩基质量。减少桩机的移动和转向,加快打桩速度,由一侧向单一方向打,桩机系单向移动,桩的就位与起吊均很方便,故打桩效率高;但它会使土壤向一作技术检灌注操作技术分为首批砼灌注与后续砼灌注及后期灌注三个过程。在前一过程中,砼灌注量与泥浆至砼面高度,砼面至孔底高度,泥浆的密度,导管内径及桩直径有关。孔径越大,首批灌注的砼量越多。
2 钻孔灌注桩质量问题以及控制措施
2.1 导管问题控制
2.1.1 管内进水
某半路改造工程工程造价1200万,其中包括一座横跨城市河道的桥梁,桥梁宽度45m ,长度60m ,分为三跨,桥梁板为预应力后张梁板,两侧为双排灌注桩,中间位单排灌注桩,是典型的城市桥梁。
在施工承台下的灌注桩是,进行灌注水下混凝土时,其导管内部突然出现大量秘水,孔内泥浆逐渐下降。从不断增大的水流声音上判断是导管连接处出现了渗漏。通过检查发现是连接导管的螺丝脱扣,致使导管连接处出现缝隙,使得孔内的泥浆挤进到导管内部,如果继续灌注混凝土,那么在混凝土的内部将形成泥浆夹层。之后用冲击钻重新钻孔,清孔后下钢筋笼,重新进行了混凝土灌注,这次事故给该工程造成损失严重。
管内进水问题,是许多桥梁工程中常见问题,一般来讲,此类问题是工程技术人员和施工人员疏忽了导管的质量而至,如果导管拔脱的话后果将更加严重。导管是进行水下混凝土灌注的重要设备,其质量的把握必须十分谨慎。根据相关规范,导管在使用前一定要进行检漏和抗拉力试验,做好每节导管的组装编号,导管安装完毕后要建立复核和检查制度;导管的直径应根据桩径和骨料的最大粒径确定,尽量采用大直径导管;必须要采取的措施是:施工人员要进行作业前培训和技术交底。
2.1.2 埋深控制
毋庸置疑,如果导管埋置过深,当灌注时间较长或者混凝土堵塞导管时处理时间过长易造成凝固时间差,即先期灌注的混凝土凝固,这样会出现导管不能提起的问题;毫无疑问,当导管底口与孔底距离较大,同样会令首批灌注的混凝土不能埋人导管,因而断桩问题就出现了;更重要的是当导管提拔时,往往出现盲目提拔致使使导管提拔过量,从而使使导管口处于泥浆层或泥浆与混凝土的混合层中,又或导管口拔除混凝土面,同样形成断桩。针对上述问题,一般在下导管时,其底口距孔底的距离要控制在400～500mm 之间(注意导管口不能埋人沉淀的回淤泥渣中) ,而且要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1000mm。特别注意的是在灌注过程中,导管的埋置深度严格控制在2000～4000mm 范围内。在处理提拔问题时,导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度,严格计算提拔导管的长度,严禁盲目提拔导管,一般情况下一次只能拆卸一节导管(通常为2500mm) 。
2.2 卡管控制
所谓卡管,即初灌时,隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析,混凝土中粗骨料粒径过大,各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。为防止卡管,组装导管时要认真检查,要严格控制混凝土骨料规格、坍落度和拌和时间,尽量避免砼在导管中停留时间过长。通常控制卡管的出现,必须满足使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。为确保导管连接部位的密封性,导管使用前应做水密试验,进行水密试验的水压不应小于孔内水深的1. 3 倍的压力。
因混凝土和易性差、混凝土中含有大块骨料或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为“卡管”。
2.2.1 由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果，保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。
2.2.2 由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。
2.2.3 采取“二次吹球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的方法实施二次封底。
如以上几种方法处理不能奏效应立即停止，认为已断桩。
2.3 坍孔控制
所谓坍孔现象是由于孔内水位突然下降,孔口冒细密的水泡,钻具长时间不进尺或进尺很慢,钻机负荷明显增加而引起。测量孔深时,若与钻进深度不符,说明已有坍塌。发生坍孔的原因有几种,一是泥浆比重不够,护壁不可靠,特别是本地区松软土层和淤质土层较多,如没有因地制宜采用适当比重的泥浆,较易导致坍孔。二是水头高度不够,孔内静水压力降低,在汛期施工,由于河水上涨,相对降低钻孔内的水头,如钻孔过程中碰到透水性强的砂层,如静水压力降低,则孔壁四周的水将夹带土粒流向孔内,时间一长就引起坍孔。三是护筒埋深不够,孔口坍塌。孔口位置受水浸湿泡软,加上钻机运转时的震动,孔口就易发生坍陷。解决坍孔必须在钻孔施工间,严格执行相关规范,钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1 %。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石渣、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含渣量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm ,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。
参考文献：
[1] 公英喆.浅析钻孔灌注桩施工质量保证[J].工程技术，2011，（13）.
[2] 陈四清.朱帅.浅谈钻孔灌注桩施工质量控制[J].科技信息，2009，（10）.