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摘要：通过对2013年长沟路大通河桥梁工程钻孔灌注桩施工的质量控制。现着重就大通河桥钻孔灌注桩施工准备工作、成孔过程、灌注水下混凝土以及事故处理等环节的质量程序和关键点质量控制方法进行讨论和分析，提出了保证钻孔灌注桩施工质量的控制措施。
关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制措施
Abstract: Based on the 2013 older Ditch Road in bored pile construction quality control of Datong River Bridge engineering. This article will chase bridge bored pile construction preparation work, quality procedures and the key points of the hole, pouring underwater concrete and accident treatment and other aspects of the quality control methods are discussed and analyzed, put forward the control measures to guarantee the construction quality of bored pile.
Keywords: bored pile; construction; quality control measures
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、工程简介
本桥位于常州市武进区长沟路K3+103.885处，跨越大通河，桥位处现状河道斜交宽度约46米，本桥为16+20+16三跨简支板梁桥，部分桥面位于道路平曲线上，曲线半径为800m，桥跨中心线与中跨板梁绞缝中心线斜交68度，桥粱总长56.38米，中跨总宽24.75米,桥合后每侧均设6m挡墙。桥梁设计荷载：城-B级汽车荷载。本工程采用黄海高程系统，04年沉降系统。
二、工程地质情况
①素填土：杂色，松散，主要由耕土组成，夹植物根茎，土质差，层厚变化大。
②粉质粘土：黄灰色，可塑，切面稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性。
③淤泥质粉土：灰色，稍密，摇震反应迅速，见少量云母碎屑，干强度低，韧性低，属高压缩性。
④淤泥质粉质粘土：灰色，流～软塑，干强度中等，韧性低，属高压缩性。
三、施工设备
反循环钻机：钻孔灌注桩选用2台目前工艺先进、技术成熟的张家港产S-150型泵吸反循环回旋钻机，其钻孔直径为1.0～1.5m，钻进速度一般为1.5～5.5m/h（一般地层）。钢护筒下至淤泥层以下，以防止较厚的淤泥层造成坍孔事故。采用泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。四、钻孔灌注桩施工及质量控制措施
1 钻孔
（1）、施工准备
1）、开钻前根据地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具。
2）、全面检查钻机的各部位状态，保证其良好运转工作。
3）、开孔时，起吊钻具对位，找出桩位中心后将钢护筒压入土中正确对位。
4）、开钻时，采用低速、慢进。
（2）、钢护筒的制作
1.3m直径桩基护筒用δ=10mm的A3钢板卷制，考虑到桩长和倾斜度影响，护筒内径加工成Φ=1.4m。护筒焊接采用开坡口双面焊，要求焊逢连续，保证不漏水。
（3）、钻机安装就位
用汽车吊将钻机吊放到施工区域，利用轨道或滑槽使钻机就位于测量好的桩位。就位后在钻机下铺垫枕木以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。
（4）、钻进成孔
开钻时以低档慢速反循环钻进，钻进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入工程师提供的专用记录表，并与地质资料核对。孔内水头始终保持在水面以上0.5m，加強护壁，防止塌孔。
（5）、护壁
1）、钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。
2）、泥浆指标应达到相对密度1.05～1.15，粘度16～22s，PH值大于6.5，含砂率小于4%，胶体率大于95%。为了防止坍孔，稳定液应有一定的粘度，按照不同的土质，粘度指标见表A。
泥浆粘度指标表 表A
2清孔
在孔深达到设计标高后及时清孔，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而造成清孔工作困难甚至塌孔。清孔采用抽浆换浆法。
3 钢筋笼制作与安装
钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GBl3013-91）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GBl499-91）以及《低碳钢热轧圆盘条》（GB701-97）的规定，并应满足设计文件的要求。钢筋外观要求无裂纹、起皮、锈坑、死弯及油污等。钢筋笼利用钻机机架或汽车吊安装。钢筋笼吊装时采用两吊点起吊，先把钢筋笼吊竖直后，再检查是否有弯曲变形并加以纠正。钢筋骨架的保护层，采用砂浆块按竖向每隔2m设一道。
4混凝土灌注
反循环钻机施工时，当钢筋笼下放好后，孔内泥浆由于长时间没循环流动，一般孔底都有一些浓泥浆沉淀，因此需进行二次清孔。二次清孔用灌注水下混凝土的导管，通过泵吸循环的方法来完成。
灌注水下混凝土施工见图B。
1）、混凝土的拌制
混凝土采用商品混凝土，且应满足以下要求：
粗骨料宜用卵石，最大粒径不得大于导管内径的1/8，且不大于40mm，使用碎石时，粒径为5～20mm，砂用级配良好的中砂。混凝土的水灰比在0.6以下，水泥用量不大于350kg/m3，含砂率为40%～50%，塌落度为18～22cm，扩散度为34～38cm。混凝土初凝时间为4～6h。
图B水下混凝土灌注施工示意图
2）、混凝土灌注
①、水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
②、在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以2～4m为宜，既不能小于2m，也不能大于6m。施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。
5钻孔过程中常见事故的预防及处理
（1）、塌孔
1）、塌孔的表征
塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。
2）、预防及处理原则
①、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。
②、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。
③、回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上1～2m，静置一定时间后重钻。
（2）、缩孔
1）、缩孔原因
①、在软地层中钻进过快，水头压力差小。
②、全压钻进。
2）、预防和处理
①、钻杆、接头逐个检查，及时调整。
②、全过程采用减压钻进方式。
6水下混凝土灌注事故的预防及处理
（1）、卡管
1）、主要原因
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、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。
②、机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。
2）、预防措施
准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。
3）、处理办法
拔管、吸渣、重灌。
（2）、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，排除震动源等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出孔中泥土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管拔除。保存孔位回填粘土，研究处理措施。
五、结束语钻孔灌注桩的施工，应严格执行（JGJ/T F50 -2011）《公路桥涵施工技术规范》的要求，按照（CJJ2 -2008）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》和施工图设计要求。做到事前指导，强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取有效的预防措施，确保钻孔灌注桩质量的优良率达到95%以上，无不合格桩。
关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制措施
Abstract: Based on the 2013 older Ditch Road in bored pile construction quality control of Datong River Bridge engineering. This article will chase bridge bored pile construction preparation work, quality procedures and the key points of the hole, pouring underwater concrete and accident treatment and other aspects of the quality control methods are discussed and analyzed, put forward the control measures to guarantee the construction quality of bored pile.
Keywords: bored pile; construction; quality control measures
中图分类号：U443.15+4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、工程简介
本桥位于常州市武进区长沟路K3+103.885处，跨越大通河，桥位处现状河道斜交宽度约46米，本桥为16+20+16三跨简支板梁桥，部分桥面位于道路平曲线上，曲线半径为800m，桥跨中心线与中跨板梁绞缝中心线斜交68度，桥粱总长56.38米，中跨总宽24.75米,桥合后每侧均设6m挡墙。桥梁设计荷载：城-B级汽车荷载。本工程采用黄海高程系统，04年沉降系统。
二、工程地质情况
①素填土：杂色，松散，主要由耕土组成，夹植物根茎，土质差，层厚变化大。
②粉质粘土：黄灰色，可塑，切面稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等，属中压缩性。
③淤泥质粉土：灰色，稍密，摇震反应迅速，见少量云母碎屑，干强度低，韧性低，属高压缩性。
④淤泥质粉质粘土：灰色，流～软塑，干强度中等，韧性低，属高压缩性。
三、施工设备
反循环钻机：钻孔灌注桩选用2台目前工艺先进、技术成熟的张家港产S-150型泵吸反循环回旋钻机，其钻孔直径为1.0～1.5m，钻进速度一般为1.5～5.5m/h（一般地层）。钢护筒下至淤泥层以下，以防止较厚的淤泥层造成坍孔事故。采用泥浆护壁，导管法灌注水下混凝土。四、钻孔灌注桩施工及质量控制措施
1 钻孔
（1）、施工准备
1）、开钻前根据地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具。
2）、全面检查钻机的各部位状态，保证其良好运转工作。
3）、开孔时，起吊钻具对位，找出桩位中心后将钢护筒压入土中正确对位。
4）、开钻时，采用低速、慢进。
（2）、钢护筒的制作
1.3m直径桩基护筒用δ=10mm的A3钢板卷制，考虑到桩长和倾斜度影响，护筒内径加工成Φ=1.4m。护筒焊接采用开坡口双面焊，要求焊逢连续，保证不漏水。
（3）、钻机安装就位
用汽车吊将钻机吊放到施工区域，利用轨道或滑槽使钻机就位于测量好的桩位。就位后在钻机下铺垫枕木以保证钻机在钻孔过程中不产生倾斜和移位。
（4）、钻进成孔
开钻时以低档慢速反循环钻进，钻进时根据地质资料掌握土层变化，及时捞取钻渣取样，判断土层，记入工程师提供的专用记录表，并与地质资料核对。孔内水头始终保持在水面以上0.5m，加強护壁，防止塌孔。
（5）、护壁
1）、钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。
2）、泥浆指标应达到相对密度1.05～1.15，粘度16～22s，PH值大于6.5，含砂率小于4%，胶体率大于95%。为了防止坍孔，稳定液应有一定的粘度，按照不同的土质，粘度指标见表A。
泥浆粘度指标表 表A
2清孔
在孔深达到设计标高后及时清孔，不能停歇过久，以免使泥浆、钻渣沉淀增多而造成清孔工作困难甚至塌孔。清孔采用抽浆换浆法。
3 钢筋笼制作与安装
钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GBl3013-91）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GBl499-91）以及《低碳钢热轧圆盘条》（GB701-97）的规定，并应满足设计文件的要求。钢筋外观要求无裂纹、起皮、锈坑、死弯及油污等。钢筋笼利用钻机机架或汽车吊安装。钢筋笼吊装时采用两吊点起吊，先把钢筋笼吊竖直后，再检查是否有弯曲变形并加以纠正。钢筋骨架的保护层，采用砂浆块按竖向每隔2m设一道。
4混凝土灌注
反循环钻机施工时，当钢筋笼下放好后，孔内泥浆由于长时间没循环流动，一般孔底都有一些浓泥浆沉淀，因此需进行二次清孔。二次清孔用灌注水下混凝土的导管，通过泵吸循环的方法来完成。
灌注水下混凝土施工见图B。
1）、混凝土的拌制
混凝土采用商品混凝土，且应满足以下要求：
粗骨料宜用卵石，最大粒径不得大于导管内径的1/8，且不大于40mm，使用碎石时，粒径为5～20mm，砂用级配良好的中砂。混凝土的水灰比在0.6以下，水泥用量不大于350kg/m3，含砂率为40%～50%，塌落度为18～22cm，扩散度为34～38cm。混凝土初凝时间为4～6h。
图B水下混凝土灌注施工示意图
2）、混凝土灌注
①、水下混凝土施工时先灌入首批封底混凝土，首批混凝土数量要经过计算，使其有一定的冲击能量，能把泥浆从导管中排出，并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。
②、在整个浇注过程中，导管在混凝土埋深以2～4m为宜，既不能小于2m，也不能大于6m。施工中指派专人负责测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差，及时填写水下混凝土灌注记录。
5钻孔过程中常见事故的预防及处理
（1）、塌孔
1）、塌孔的表征
塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。
2）、预防及处理原则
①、保证钻孔时泥浆质量的各项指标满足规范要求。
②、保证钻孔时有足够的水头差，不同土层选用不同的转速和进尺。
③、回填砂和粘土的混合物到坍孔处以上1～2m，静置一定时间后重钻。
（2）、缩孔
1）、缩孔原因
①、在软地层中钻进过快，水头压力差小。
②、全压钻进。
2）、预防和处理
①、钻杆、接头逐个检查，及时调整。
②、全过程采用减压钻进方式。
6水下混凝土灌注事故的预防及处理
（1）、卡管
1）、主要原因
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、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接逢处漏水、大雨中运输混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞。
②、机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。混凝土灌注导管内外压力差不够。
2）、预防措施
准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的力学性能。
3）、处理办法
拔管、吸渣、重灌。
（2）、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，排除震动源等防止继续坍孔，然后用吸泥机吸出孔中泥土，如不继续坍孔可恢复正常灌注，如坍孔不停止、坍孔部位较深，宜将导管拔除。保存孔位回填粘土，研究处理措施。
五、结束语钻孔灌注桩的施工，应严格执行（JGJ/T F50 -2011）《公路桥涵施工技术规范》的要求，按照（CJJ2 -2008）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》和施工图设计要求。做到事前指导，强化施工准备、成孔、清孔、水下混凝土灌注等施工全过程中各环节的质量监控，采取有效的预防措施，确保钻孔灌注桩质量的优良率达到95%以上，无不合格桩。