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摘要：保证桥梁基桩钻孔灌注桩质量的主要关键是施工，桩施工过程常易出现事故，必须及时采取措施补救。本文结合工作对公路桥梁灌注桩施工的总结，提出施工时混凝土灌注工艺的一些问题以及处理意见，希望能起到相互学习的作用。
关键词：钻孔灌注桩；原因分析；解决措施
Abstract: To ensure that bridge foundation pile the quality of drilled filling pile is key construction, pile construction process always easy appear accident, it must take timely measures to remedy. This paper combining work on the highway bridge piles construction summary, put forward the construction process of pouring concrete some problems and the processing opinion, the hope can play the role of mutual learning.
Keywords: bored piles; reason analysis; measures
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A 文章编号：
一、首批混凝土灌注量
在灌注钻孔桩混凝土时，首次灌注量非常重要，在这一次灌注后，导管埋入混凝土中的深度不小于1·0m，为保证继续灌注混凝土打好基础。
灌注量的计算公式如下式：V≥π×(d/2)2h1+π×(D×k/2)2Hc
V—第一次灌注量m3；
h1—井孔混凝土面达到Hc时，导管内混凝土柱体。平衡导管外泥浆压力所需的高度，即
h1≥Hwγw/γc，m；
式中：d—导管直径，m，一般取d=0.25 m；
Hc—第一次灌注高度(Hc=h2+h3)，m；
h2—导管口埋深，m，取h2=1.0 m；
h3—导管口离桩底高度，m，取h3=0.4 m；
D—桩径，m；
Hw—井孔内混凝土面以上泥浆的深度，m；
yc—混凝土容重， kN/m3，取γc=24kN/m3；
yw—清孔后孔内泥浆容重， kN/m3；反循环清孔后，泥浆容重小，为10.8~11.2；正循环清孔后，泥浆容重大，为12.0~12.5；为保险起见，取γw=12.5；
k—扩孔系数，一般土质为1.10，软土为1.15~1.20，
取k=1.10。为了工作方便，按导管埋深1 m计算后第一次灌注量。
施工时按桩径和桩深来制作或选择储料斗，一般来说，储料斗容积2 m3左右适用于800 mm、1 000 mm的桩径，对于1 200 mm、1 500 mm的桩径，容积需更大一些。在相同桩径及导管埋深时，桩深不同，混凝土容积也不同。如：桩径1 200mm，导管口埋深1.0 m，而对于桩深20 m、40 m、60 m，则容积相应为2.39 m3、2.90 m3、3.41 m3，究其原因是桩深越深，第一次灌注后，在导管内的混凝土用于平衡导管外孔内泥浆压力的高度就越高。桩径1200 mm时，导管内混凝土柱高度分别为9.69 m、20.10 m、30.52 m。
二、灌注桩施工技术
2.1 防止灌注时发生“气塞”的方法
在灌注混凝土过程中，特别是用吊车提升大斗灌注时，犹如一个密不透风的活塞朝导管内压下，管内的空气被压缩到一定程度，成为气包，顶住了混凝土灌注不下，形成了所謂的“气塞”现象。为了预防此类事故的发生，方法有两种：①吊车的混凝土料斗在放料时，不要太对正导管中心，可以朝储料斗一旁靠，这样使棍凝土进入导管可以有个前后错开的过程；②在导管内挂一根长约3 m~5 m有筛眼的钢管，弯成钩形，吊在储料斗上，防止掉人导管内。这根钢管既可让混凝土错开下料，又起透气作用。
2.2 导管进水的预防和处理方法
(1)首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。
(2)导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气浪挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流人。
(3)导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。
2.3 坍孔
在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出汽泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探头或测深锤探测。如原系停挂在混凝土表面上测深锤被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。发生坍孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍人孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。
2.4 卡管
在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况：
(1)初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混，凝土提出钻孔，进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落人井孔)，然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌合物落人井孔，须将散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。
(2)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，堵在管内。预防方法应在灌注前仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺人缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。当灌注时间巳久，孔内首批混凝土巳初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安装设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖、吸出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。
2.5 灌注桩补强方法
灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位，共同研究，提出切实可行的处理办法，一般采用压入水泥浆补强的方法，其施工要点如下。
(1)对需补强的桩，除用地质钻机钻一个取芯孔外(用无破损深测法探测的桩要钻两个)，应再钻一个孔。
(2)用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0·8的纯水泥稀浆(宜用32·5级水泥)，进浆管应插入钻孔1·0 m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从出浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0·5的浓水泥浆压入。
(3)最后用水灰比为0·4的水泥浆压人，并增大灌浆压力至0·7MPa~0·8MPa关闭进浆闸，稳压闷浆卸20 min~25 min，压浆工作即可结束。
2.6 灌注混凝土注意要点
(1)灌注混凝土过程中，认真观察孔口泥浆上翻情况，发现混凝土灌注后孔中泥浆不翻出，应及时活动导管或提导管，使泥浆能翻出孔口，正常后继续灌注混凝土，严防发生堵管事故；
(2)灌注混凝土过程中，要测量混凝土面的上升高度，以便控制提升导管和拆除导管，提升导管时严防导管底口拔出混凝土面，以防发生断桩事故；
(3)灌注混凝土过程中，应防止停电、停水，施工现场应配备一台发电机及储备足够灌注用水；(4)灌注完毕认真清洗和安置好灌注设备，做好维护和保养工作，并提前做好下一孔的灌注准备工作。
参考文献：
[1]孙学先,杨子江,刘风奎.预应力混凝土曲线连续刚构桥梁悬灌施工中线型控制方法[J].土木工程学报,1999,32(4)
[2]王钧利.大型桥梁施工事故与施工力学问题[J].公路,2010,(1)
[3]尚亚军.试析桥梁高墩施工关键技术[J].中国新技术新产品,2009,(20)
[4]陈强.先简支后连续结构体系施工关键技术[J].中国铁道科学,2005,26(3)
[5]苏国明,陈铭,续宗宝.预应力混凝土梁拱组合桥梁顶推施工新工艺[J].铁道标准设计,2009,(11)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：钻孔灌注桩；原因分析；解决措施
Abstract: To ensure that bridge foundation pile the quality of drilled filling pile is key construction, pile construction process always easy appear accident, it must take timely measures to remedy. This paper combining work on the highway bridge piles construction summary, put forward the construction process of pouring concrete some problems and the processing opinion, the hope can play the role of mutual learning.
Keywords: bored piles; reason analysis; measures
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A 文章编号：
一、首批混凝土灌注量
在灌注钻孔桩混凝土时，首次灌注量非常重要，在这一次灌注后，导管埋入混凝土中的深度不小于1·0m，为保证继续灌注混凝土打好基础。
灌注量的计算公式如下式：V≥π×(d/2)2h1+π×(D×k/2)2Hc
V—第一次灌注量m3；
h1—井孔混凝土面达到Hc时，导管内混凝土柱体。平衡导管外泥浆压力所需的高度，即
h1≥Hwγw/γc，m；
式中：d—导管直径，m，一般取d=0.25 m；
Hc—第一次灌注高度(Hc=h2+h3)，m；
h2—导管口埋深，m，取h2=1.0 m；
h3—导管口离桩底高度，m，取h3=0.4 m；
D—桩径，m；
Hw—井孔内混凝土面以上泥浆的深度，m；
yc—混凝土容重， kN/m3，取γc=24kN/m3；
yw—清孔后孔内泥浆容重， kN/m3；反循环清孔后，泥浆容重小，为10.8~11.2；正循环清孔后，泥浆容重大，为12.0~12.5；为保险起见，取γw=12.5；
k—扩孔系数，一般土质为1.10，软土为1.15~1.20，
取k=1.10。为了工作方便，按导管埋深1 m计算后第一次灌注量。
施工时按桩径和桩深来制作或选择储料斗，一般来说，储料斗容积2 m3左右适用于800 mm、1 000 mm的桩径，对于1 200 mm、1 500 mm的桩径，容积需更大一些。在相同桩径及导管埋深时，桩深不同，混凝土容积也不同。如：桩径1 200mm，导管口埋深1.0 m，而对于桩深20 m、40 m、60 m，则容积相应为2.39 m3、2.90 m3、3.41 m3，究其原因是桩深越深，第一次灌注后，在导管内的混凝土用于平衡导管外孔内泥浆压力的高度就越高。桩径1200 mm时，导管内混凝土柱高度分别为9.69 m、20.10 m、30.52 m。
二、灌注桩施工技术
2.1 防止灌注时发生“气塞”的方法
在灌注混凝土过程中，特别是用吊车提升大斗灌注时，犹如一个密不透风的活塞朝导管内压下，管内的空气被压缩到一定程度，成为气包，顶住了混凝土灌注不下，形成了所謂的“气塞”现象。为了预防此类事故的发生，方法有两种：①吊车的混凝土料斗在放料时，不要太对正导管中心，可以朝储料斗一旁靠，这样使棍凝土进入导管可以有个前后错开的过程；②在导管内挂一根长约3 m~5 m有筛眼的钢管，弯成钩形，吊在储料斗上，防止掉人导管内。这根钢管既可让混凝土错开下料，又起透气作用。
2.2 导管进水的预防和处理方法
(1)首批混凝土储量不足，或虽然混凝土储量已够，但导管底口的间距过大，混凝土下落后不能埋没导管底口，以致泥水从底口进入。
(2)导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高压气浪挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流人。
(3)导管提升过猛，或测深出错，导管底口超出原混凝土面，底口涌入泥水。
2.3 坍孔
在灌注过程中如发现井孔护筒内水(泥浆)位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出汽泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探头或测深锤探测。如原系停挂在混凝土表面上测深锤被埋不能上提，或测深仪探头测得的表面深度达不到原来的深度，相差很多，均可证实发生坍孔。坍孔原因可能是护筒底脚周围漏水，孔内水位降低，或在潮汐河流中涨潮时，孔内水位差减小，不能保持原有静水压力，以及由于护筒周围堆放重物或机械振动等，均有可能引起坍孔。发生坍孔后，应查明原因，采取相应措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。然后用吸泥机吸出坍人孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍不停止，坍塌部位较深，宜将导管拔出，将混凝土钻开抓出，同时将钢筋抓出，只保存孔位，再以粘土掺砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。
2.4 卡管
在灌注过程中，混凝土在导管中下不去，称为卡管。卡管有以下两种情况：
(1)初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未加遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混，凝土提出钻孔，进行清理修整(注意切勿使导管内的混凝土落人井孔)，然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌合物落人井孔，须将散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管时应注意到导管上重下轻，要采取可靠措施防止翻倒伤人。
(2)机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，堵在管内。预防方法应在灌注前仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺人缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。当灌注时间巳久，孔内首批混凝土巳初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安装设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖、吸出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。
2.5 灌注桩补强方法
灌注桩的各种质量事故，其后果均会导致桩身强度的降低，需要作补强处理。事前，应会同主管部门、设计单位、工程监理以及施工单位，共同研究，提出切实可行的处理办法，一般采用压入水泥浆补强的方法，其施工要点如下。
(1)对需补强的桩，除用地质钻机钻一个取芯孔外(用无破损深测法探测的桩要钻两个)，应再钻一个孔。
(2)用压浆泵压浆，第一次压入水灰比为0·8的纯水泥稀浆(宜用32·5级水泥)，进浆管应插入钻孔1·0 m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从出浆口冒出。待孔内原有清水从出浆口压出来以后，再用水灰比0·5的浓水泥浆压入。
(3)最后用水灰比为0·4的水泥浆压人，并增大灌浆压力至0·7MPa~0·8MPa关闭进浆闸，稳压闷浆卸20 min~25 min，压浆工作即可结束。
2.6 灌注混凝土注意要点
(1)灌注混凝土过程中，认真观察孔口泥浆上翻情况，发现混凝土灌注后孔中泥浆不翻出，应及时活动导管或提导管，使泥浆能翻出孔口，正常后继续灌注混凝土，严防发生堵管事故；
(2)灌注混凝土过程中，要测量混凝土面的上升高度，以便控制提升导管和拆除导管，提升导管时严防导管底口拔出混凝土面，以防发生断桩事故；
(3)灌注混凝土过程中，应防止停电、停水，施工现场应配备一台发电机及储备足够灌注用水；(4)灌注完毕认真清洗和安置好灌注设备，做好维护和保养工作，并提前做好下一孔的灌注准备工作。
参考文献：
[1]孙学先,杨子江,刘风奎.预应力混凝土曲线连续刚构桥梁悬灌施工中线型控制方法[J].土木工程学报,1999,32(4)
[2]王钧利.大型桥梁施工事故与施工力学问题[J].公路,2010,(1)
[3]尚亚军.试析桥梁高墩施工关键技术[J].中国新技术新产品,2009,(20)
[4]陈强.先简支后连续结构体系施工关键技术[J].中国铁道科学,2005,26(3)
[5]苏国明,陈铭,续宗宝.预应力混凝土梁拱组合桥梁顶推施工新工艺[J].铁道标准设计,2009,(11)
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。