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摘 要：随着近年来我国铁路事业发展进步迅速，铁路桥梁建设的步伐的加快，钻孔灌注桩技术的应用也越来越广泛，然而钻孔灌注桩施工中桩基础为隐蔽工程，施工后发现质量问题难以处理，因此，在施工阶段，加强质量控制尤为重要，本文就如何做好铁路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制进行阐述。
关键词：铁路桥梁；钻孔灌注桩；施工质量控制
中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0130-02
1 前 言
钻孔灌注桩以其承载力大，造价低，适用于各种土质，适用于较大直径和各种深度，被广泛运用于铁路桥梁基础中。然而由于施工技术复杂，工艺流程相互衔接紧密，且多为水下或地下进行，施工影响因素多，很容易出现各类质量缺陷（如空洞、夹泥断桩、缩颈等），影响桩身完整性和单桩的承载能力，从而影响行车安全。为避免出现质量事故，应对钻孔灌注桩施工过程进行严格的质量控制。
2 钻孔灌注桩施工质量控制
钻孔灌注桩的施工程序为：施工准备（选择钻机、场地布置、钻孔定位、埋设护筒、钻机就位及泥浆制备），钻孔（掌握钻孔要领和钻孔事故防治），清孔，下钢筋笼，灌注水下混凝土，成桩检测。每一道工序的疏忽均会直接影响桩基质量。控制桩基础质量主要包括成孔质量、钢筋笼质量和混凝土灌注质量。
2.1 成孔质量控制
2.1.1 合理选择护壁泥浆
钻孔灌注桩钻孔时需要泥浆护壁。泥浆是由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成的。泥浆的作用主要是维护孔壁的稳定，悬浮钻渣，同时还有润滑和冷却钻孔的作用。而泥浆最大的特点是：循环过程中在压差作用下能在孔壁形成泥皮而加固孔壁，在循环停止时，泥浆能很快转为溶胶状而悬浮岩屑，防止岩屑过多的沉淀而引起孔内事故。反之，若片面的追求用泥浆保护孔壁，加大泥浆比重，不但会使孔壁的泥皮变厚，而且给清孔和灌注混凝土造成困难。因此要严格控制泥浆各项性能指标。在一般地层钻进时，泥浆比重控制在1.0～1.25之间，在松散容易坍塌地层（砂性土、砂卵石层等）钻进时，泥浆比重一般1.2～1.6较适合。
2.1.2 成孔质量检查和处理
要确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后复测护筒位置，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，确保护筒稳定，防止钻孔过程中发生漏浆的现象。钻孔应一次成孔，不得中途停顿，为有效的的防止塌孔、缩径及桩孔倾斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况比对地质资料，随时调整钻进速度，并描述处钻进成孔时间曲线。
如在钻进过程中出现钻孔事故，应立即采取相应的措施进行处理。在透水性强或在地下水流动的地层中，会出现钻孔漏浆，为防止漏浆，可加稠泥浆或则倒入膨润土慢速转动。当钻进过程中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层，钻头受力不均，容易出现弯孔，影响钢筋笼吊装和桩的质量。此时应回填粘土、砂卵石至弯孔1.0m，弯孔1.0～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，不宜用冲击钻孔直接修孔，以免卡钻、塌孔。成桩后，孔位偏差不得大于10cm，倾斜度不得大于1%孔深，可采用检孔器进行检测。
2.1.3 严格控制清孔质量
钻孔钻至标高后，孔内泥渣一部分沉淀，一部分悬浮水中，一部分附着孔壁。同时随着间歇时间的增加，沉渣还会继续沉淀。清孔的目的是消除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响钻孔桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩底沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终尽量将桩孔内的沉渣尽量清理干净。清孔方法主要有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射和泥浆置换等。不论采用那种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。通常清孔分两次进行，既在钻孔结束后清孔一次，待钢筋笼、导管安放完毕后第二次清孔，第二次清空后应马上进行水下混凝土灌注。
2.2 钢筋笼吊装及保护层设置
清孔后，应立即吊放钢筋笼，以免时间过久沉渣厚度超过规定。钢筋笼应根据设计要求、起重设备能力，整体或分节制作。分段吊放时，上下段必须焊接顺直。为保证钢筋笼主筋保护层厚度，在主筋每隔2m左右对称设置4个“钢筋耳环”。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部或施工平台上。此时应检查钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不大于5cm。当灌完的混凝土开始初凝时隔断吊环，使钢筋骨架不影响混凝土的收缩，避免钢筋与混凝土的粘结力受损失。
2.3 混凝土浇筑质量控制
切实保证混凝土的质量：
为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，对不合格的原材料严禁用于混凝土灌注桩。
钻孔灌注桩水下混凝土的施工主要采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石材规格及含水率的变化进行调整，为保证每根桩的配合比都准确无误，在搅拌混凝土前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
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，坍落度宜在18～22cm范围内。灌注混凝土前，应认真测量孔深和导管长度，准确计算料斗、导管容量及首批混凝土量并严格控制导管悬空。导管悬空控制在20～40cm，范围内，首批混凝土量应埋住导管不小于1.0m。在校准混凝土过程中，导管埋入混凝土的深度，一般宜保持在2～4m，严禁把导管底端提出混凝土面。灌注中，应准确测量混凝土面的上升高度，随时与实灌混凝土量理论上升高度验证。计算时结合地质资料考虑必须要的充盈量及扩孔、缩径等因素。为防止钢筋笼被混凝土顶托上浮，当混凝土面接近和初进入钢筋笼时，应保持较深埋管，并减小混凝土灌注的速度，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。混凝土灌注的高度应高出桩顶设计标高0.5～1.0m，以便清除浮浆，保证桩顶质量。同时灌注过程中，要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩和评价桩的质量有很大的作用。
3 结束语
钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，要保证钻孔灌注桩施工质量，其关键还是在于人。强调现场管理人员要有高度的责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
综上所述，我国铁路运输建设事业一直以来都是国家经济发展关注的重点，国家政府在铁路桥梁施工建设中投入了大量的人力物力资源，因此我国铁路桥梁建设事业发展迅速，铁路橋梁工程数量也随之日益增多。桩基础施工是铁路桥梁工程施工的主要环节之一，同时这一环节工程是施工中的一个重难点，为了确保施工过程安全性，首先一定要确保施工的规范性、正确性和统一性，其次就是提高工程相关数据的准确性和及时性，以便对整个施工进行有效的全方面的控制。
参考文献
[1]于德伟.桥梁钻孔灌注桩施工质量的监理控制要点[J].建设监理.
[2]陈恒刚.临近既有线的地道软土深基坑支护技术[J].铁道建筑技术，2013（09）.
[3]黄晓炜.钻孔灌注桩后压浆技术理论与应用[M].中国地质大学出版社，2007.
[4]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：姚仲良（1985-），男，工程师，本科，主要从事铁路、地铁方面工程建设工作。
关键词：铁路桥梁；钻孔灌注桩；施工质量控制
中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）15-0130-02
1 前 言
钻孔灌注桩以其承载力大，造价低，适用于各种土质，适用于较大直径和各种深度，被广泛运用于铁路桥梁基础中。然而由于施工技术复杂，工艺流程相互衔接紧密，且多为水下或地下进行，施工影响因素多，很容易出现各类质量缺陷（如空洞、夹泥断桩、缩颈等），影响桩身完整性和单桩的承载能力，从而影响行车安全。为避免出现质量事故，应对钻孔灌注桩施工过程进行严格的质量控制。
2 钻孔灌注桩施工质量控制
钻孔灌注桩的施工程序为：施工准备（选择钻机、场地布置、钻孔定位、埋设护筒、钻机就位及泥浆制备），钻孔（掌握钻孔要领和钻孔事故防治），清孔，下钢筋笼，灌注水下混凝土，成桩检测。每一道工序的疏忽均会直接影响桩基质量。控制桩基础质量主要包括成孔质量、钢筋笼质量和混凝土灌注质量。
2.1 成孔质量控制
2.1.1 合理选择护壁泥浆
钻孔灌注桩钻孔时需要泥浆护壁。泥浆是由水、粘土（或膨润土）和添加剂组成的。泥浆的作用主要是维护孔壁的稳定，悬浮钻渣，同时还有润滑和冷却钻孔的作用。而泥浆最大的特点是：循环过程中在压差作用下能在孔壁形成泥皮而加固孔壁，在循环停止时，泥浆能很快转为溶胶状而悬浮岩屑，防止岩屑过多的沉淀而引起孔内事故。反之，若片面的追求用泥浆保护孔壁，加大泥浆比重，不但会使孔壁的泥皮变厚，而且给清孔和灌注混凝土造成困难。因此要严格控制泥浆各项性能指标。在一般地层钻进时，泥浆比重控制在1.0～1.25之间，在松散容易坍塌地层（砂性土、砂卵石层等）钻进时，泥浆比重一般1.2～1.6较适合。
2.1.2 成孔质量检查和处理
要确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后复测护筒位置，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，确保护筒稳定，防止钻孔过程中发生漏浆的现象。钻孔应一次成孔，不得中途停顿，为有效的的防止塌孔、缩径及桩孔倾斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况比对地质资料，随时调整钻进速度，并描述处钻进成孔时间曲线。
如在钻进过程中出现钻孔事故，应立即采取相应的措施进行处理。在透水性强或在地下水流动的地层中，会出现钻孔漏浆，为防止漏浆，可加稠泥浆或则倒入膨润土慢速转动。当钻进过程中遇到较大孤石、探头石、倾斜岩层和粒径悬殊的砂卵石层，钻头受力不均，容易出现弯孔，影响钢筋笼吊装和桩的质量。此时应回填粘土、砂卵石至弯孔1.0m，弯孔1.0～1.5m范围内回填片石，待沉积后，用低冲程纠偏，不宜用冲击钻孔直接修孔，以免卡钻、塌孔。成桩后，孔位偏差不得大于10cm，倾斜度不得大于1%孔深，可采用检孔器进行检测。
2.1.3 严格控制清孔质量
钻孔钻至标高后，孔内泥渣一部分沉淀，一部分悬浮水中，一部分附着孔壁。同时随着间歇时间的增加，沉渣还会继续沉淀。清孔的目的是消除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响钻孔桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩底沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终尽量将桩孔内的沉渣尽量清理干净。清孔方法主要有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射和泥浆置换等。不论采用那种清孔方法，在清孔排渣时，必须注意保持孔内水头，防止坍孔。通常清孔分两次进行，既在钻孔结束后清孔一次，待钢筋笼、导管安放完毕后第二次清孔，第二次清空后应马上进行水下混凝土灌注。
2.2 钢筋笼吊装及保护层设置
清孔后，应立即吊放钢筋笼，以免时间过久沉渣厚度超过规定。钢筋笼应根据设计要求、起重设备能力，整体或分节制作。分段吊放时，上下段必须焊接顺直。为保证钢筋笼主筋保护层厚度，在主筋每隔2m左右对称设置4个“钢筋耳环”。为防止钢筋笼在灌注混凝土过程中发生掉笼，应在其上端焊接4根与主筋直径相同的钢筋，固定焊接在护筒顶部或施工平台上。此时应检查钢筋骨架的标高是否与设计标高相符，偏差不大于5cm。当灌完的混凝土开始初凝时隔断吊环，使钢筋骨架不影响混凝土的收缩，避免钢筋与混凝土的粘结力受损失。
2.3 混凝土浇筑质量控制
切实保证混凝土的质量：
为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书，对不合格的原材料严禁用于混凝土灌注桩。
钻孔灌注桩水下混凝土的施工主要采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石材规格及含水率的变化进行调整，为保证每根桩的配合比都准确无误，在搅拌混凝土前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
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，坍落度宜在18～22cm范围内。灌注混凝土前，应认真测量孔深和导管长度，准确计算料斗、导管容量及首批混凝土量并严格控制导管悬空。导管悬空控制在20～40cm，范围内，首批混凝土量应埋住导管不小于1.0m。在校准混凝土过程中，导管埋入混凝土的深度，一般宜保持在2～4m，严禁把导管底端提出混凝土面。灌注中，应准确测量混凝土面的上升高度，随时与实灌混凝土量理论上升高度验证。计算时结合地质资料考虑必须要的充盈量及扩孔、缩径等因素。为防止钢筋笼被混凝土顶托上浮，当混凝土面接近和初进入钢筋笼时，应保持较深埋管，并减小混凝土灌注的速度，以减小混凝土从导管底口出来后向上的冲击力。混凝土灌注的高度应高出桩顶设计标高0.5～1.0m，以便清除浮浆，保证桩顶质量。同时灌注过程中，要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩和评价桩的质量有很大的作用。
3 结束语
钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，要保证钻孔灌注桩施工质量，其关键还是在于人。强调现场管理人员要有高度的责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
综上所述，我国铁路运输建设事业一直以来都是国家经济发展关注的重点，国家政府在铁路桥梁施工建设中投入了大量的人力物力资源，因此我国铁路桥梁建设事业发展迅速，铁路橋梁工程数量也随之日益增多。桩基础施工是铁路桥梁工程施工的主要环节之一，同时这一环节工程是施工中的一个重难点，为了确保施工过程安全性，首先一定要确保施工的规范性、正确性和统一性，其次就是提高工程相关数据的准确性和及时性，以便对整个施工进行有效的全方面的控制。
参考文献
[1]于德伟.桥梁钻孔灌注桩施工质量的监理控制要点[J].建设监理.
[2]陈恒刚.临近既有线的地道软土深基坑支护技术[J].铁道建筑技术，2013（09）.
[3]黄晓炜.钻孔灌注桩后压浆技术理论与应用[M].中国地质大学出版社，2007.
[4]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）.
收稿日期：2018-4-24
作者简介：姚仲良（1985-），男，工程师，本科，主要从事铁路、地铁方面工程建设工作。