论文部分内容阅读
【摘 要】 桥梁钻孔灌注桩的施工主要在地面或是水面上进行操作施工，一般会涉及到施工工艺相对复杂，如果有环节出现问题就会导致整体桩基的质量出现一定的问题，最终造成桥梁安全运行受到影响，所以要对钻孔灌注桩的施工质量控制进行一定的分析及研究。
【关键词】 城市桥梁；钻孔灌注桩；质量问题；处理措施
一、钻孔灌注桩施工要点
1、钻孔
钻进过程中要加强检查，发现偏斜及时纠正；随时注意钻机有无异常情况，如发现摇晃、跳动或钻进困难应放慢进尺，待穿过硬层或不均匀土層后再正常钻进；钻孔过程中还应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位，以防坍孔。
2、埋设护筒
护筒的主要作用是为了固定桩位、保护孔口不坍塌、隔离地面水和保持孔内水位高于施工水位，以维护孔壁，并兼作钻进导向。钻孔深度达到5m左右时提钻下护筒，护筒内径应比钻头大100mm，护筒与孔壁之间应用粘土填实，中心与桩孔中心偏差不大于50mm。护筒的埋置深度应根据地质情况和地下水位情况确定，在粘性土中埋深不宜小于1m，砂土中不宜小于1.5m，倾斜度应控制在1%以内。当利用护筒固定钢筋笼或支撑浇筑漏斗时，应采取可靠措施防止护筒下沉、上浮或破坏。当灌注桩混凝土达到设计强度的25%后方可拆除护筒。
3、护壁泥浆与清孔
钻进过程中应随时补充泥浆调整泥浆相对密度。泥浆的作用是：（1）夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口，达到连续钻进连续排渣的目的；（2）加固保护孔壁，防止地下水渗入而坍孔。选择泥浆既要考虑护壁、携渣效果，又要考虑经济性。在粘土和粉质粘土中成孔，塑性指数Ip≥17时可注入清水以原土造浆。泥浆的相对密度一般土层为1.04～1.25，软土层为1.05～1.25，新制泥浆取上限，循环泥浆取下限。排渣泥浆的相对密度控制在1.1～1.2；在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔时，应设置循环泥浆池和泥浆泵，用相对密度1.1～1.3的泥浆护壁；在穿过砂夹卵石层时，应提高泥浆相对密度至1.3～1.5。钻孔达到设计要求深度后应尽量把孔底沉渣捞清，以免影响桩的承载力。清孔后的泥浆相对密度，原土造浆时应控制在1.1左右；孔壁土质较差，用循环泥浆的孔应控制在1.15～1.25。
4、吊放钢筋笼
钢筋笼制作时应按设计要求焊接加强箍和吊钩，运输和安装过程中应采取防变形措施。钻孔灌注桩钢筋保护层厚度一般为50mm，可在主筋一侧焊钢筋定位器保证其厚度。吊放时要对准孔位、扶稳、缓慢，避免碰撞孔壁，到位后应立即固定。当钢筋笼需要接长时可将先插入孔内的钢筋笼固定在护筒上，用吊车把上节钢筋笼临时吊住进行焊接。此时主筋位置应正确、竖直。钢筋笼安设完毕后一定要保证钢筋顶端的高度。
5、混凝土浇灌
钻孔灌注桩采用导管法进行孔内水下灌注，混凝土坍落度为160mm～220mm。混凝土灌注充盈系数不得小于1，一般土质为1.1，软土为1.2～1.3。每根桩的混凝土应连续浇灌，灌注过程中应采用浮标或测锤测定混凝土的浇灌高度。
二、城市桥梁中钻孔灌注桩的易出现质量问题
1、斜孔
钻孔偏斜形成的原因主要有：钻机未处于水平位置，或者施工场地平整度及压实度不达标，在钻机钻进过程中出现不均匀下沉现象；钻杆出现弯曲或者钻杆的连接处出现松动，从而引起钻头的晃动范围比较大；土层的软硬程度不均，致使钻头受力不均，或者钻进过程中遇到探头石、大孤石等。
2、塌孔
泥浆稠度小，护壁效果比较差，出现漏水或者护筒埋深不足，周围封堵不密实而出现漏水现象；护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水；地层复杂，成孔速度过快，泥浆护壁来不及形成泥膜，泥浆浓度和密度不足，起不到可靠的护壁工作；成孔后放置时间过长没有灌注混凝土。
3、缩孔
地质构造中含有软弱土层，在钻头通过该软弱土层时，软弱层在该土压力的作用下，向孔内挤压，形成缩孔；钻头补焊不及时，严重磨损的钻头钻出的比设计桩径稍小。
4、桩身混凝土夹渣或断桩
初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或者导管根本没有进入混凝土；混凝土灌注过程中拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面；混凝土初凝和终凝时间太短，或者灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；清孔时孔内泥浆悬浮的砂砾太多，混凝土灌注过程中砂砾回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝土的上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂砾及浮渣被包入混凝土内。严重时可能造成堵管事故，造成混凝土灌注中断。导管口渗漏使泥浆进入导管。
5、混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮
当灌注的混凝土接近钢筋笼底部时灌注速度过快，混凝土将钢筋笼托起或者是导管提升速度过快，带动混凝土上升速度过快，导致钢筋笼上浮；在提升导管时，导管挂在钢筋笼上，钢筋笼随同导管一同上升。
三、钻孔灌注桩施工质量问题的处理措施
1、施工前期准备
在钻孔灌注桩施工前期，需要做好充分的准备工作。其中包括施工设计预审与材料准备等环节。（1）施工设计预审。在钻孔灌注桩施工前，要求有完整的施工图纸与技术支持，并且方案得到了相关部门的批准，在审核通过后才能进行下一步的工作。（2）机械设备供应。施工机械设备在投入使用前，应按要求校准配备合格，并验收合格后交给施工方使用。例如对搅拌机进行提前测试运转。（3）材料供应到位。材料需要提前准备完成，以免耽误工期，要确保施工过程中的水电满足现场需要。
2、塌孔应对措施。对于塌孔现象，首先加大施工质量监督力度，并根据施工环境所处的地质状况，确定护壁力度，防止在钻孔过程中受到破坏。在保证工程质量的前提下，需要缩短混凝土的灌注时间。此外，在抽拔导管时力度适中，严格控制操作方法，防止幅度过大，出现塌孔问题。
3、断桩应对措施
对于断桩问题，应在混凝土浇筑过程中，准确提升导管深度，严格控制导管掩埋深度。严格确定混凝土的配合比，使其具有良好的流动性。灌注时要求连续迅速充足，同时还要防止施工过程停电引起的施工中断。此外，控制导管抽动长度，避免接口进水出现断桩现象。
4、钢筋笼上浮应对措施
对于钢筋笼上浮情况，应该在钢筋笼上浮现象出现之前，对钢筋笼要进行精确地初次定位，并固定牢固。精确定位是整个项目的关键点，位置的准确性与施工质量的优劣有着密切的联系。要加快灌注速度，缩短时间，增加混凝土的流动性。当出现钢筋笼上浮现象时，应该立即停止灌注，随后进行准确的计算，再提升导管进行浇筑。
5、缩颈应对措施
对于缩颈问题，需要采用优质泥浆，泥浆质量的优劣决定了施工质量的好坏，从而可以降低失水量。要加大成孔速度，防止孔壁渗水。若出现了缩颈现象，需要采用反复扫孔的方法，扩大孔径。
6、桩底沉渣过多应对措施
对于桩底沉渣过多问题，应该严格控制混凝土的配比，采用性能较好的原料。混凝土的优劣决定了施工质量的好坏。故混凝土的制备工序十分重要。混凝土骨料颗粒不宜过大，防止堵管。其流动性要好，能够顺利通过导管流下。灌注时，导管需要离孔底一定的距离，要有足够混凝土储备，利用其冲击力除去桩底沉渣，从而达到目的。
7、导管进水应对措施
对于导管进水现象，可以用空管将孔内混凝土吸出，或者是用泥浆泵抽出沉渣，再重新灌注。此外，最重要的环节是在导管使用前应经水密检测，合格后才能投入使用。从而有效防止导管连接处进水。
四、结束语
钻孔桩事故处理的方法很多，难度也较大，无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此，在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作，水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。
参考文献：
[1]韩剑光.钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J].北京：中国水运，2009.
[2]刘广斌.处理钻孔灌注桩质量缺陷[J].北京：交通世界，2007.
【关键词】 城市桥梁；钻孔灌注桩；质量问题；处理措施
一、钻孔灌注桩施工要点
1、钻孔
钻进过程中要加强检查，发现偏斜及时纠正；随时注意钻机有无异常情况，如发现摇晃、跳动或钻进困难应放慢进尺，待穿过硬层或不均匀土層后再正常钻进；钻孔过程中还应严格控制护筒内外水位差，必须使孔内水位高于地下水位，以防坍孔。
2、埋设护筒
护筒的主要作用是为了固定桩位、保护孔口不坍塌、隔离地面水和保持孔内水位高于施工水位，以维护孔壁，并兼作钻进导向。钻孔深度达到5m左右时提钻下护筒，护筒内径应比钻头大100mm，护筒与孔壁之间应用粘土填实，中心与桩孔中心偏差不大于50mm。护筒的埋置深度应根据地质情况和地下水位情况确定，在粘性土中埋深不宜小于1m，砂土中不宜小于1.5m，倾斜度应控制在1%以内。当利用护筒固定钢筋笼或支撑浇筑漏斗时，应采取可靠措施防止护筒下沉、上浮或破坏。当灌注桩混凝土达到设计强度的25%后方可拆除护筒。
3、护壁泥浆与清孔
钻进过程中应随时补充泥浆调整泥浆相对密度。泥浆的作用是：（1）夹带被钻头削碎的土颗粒不断从孔底溢出孔口，达到连续钻进连续排渣的目的；（2）加固保护孔壁，防止地下水渗入而坍孔。选择泥浆既要考虑护壁、携渣效果，又要考虑经济性。在粘土和粉质粘土中成孔，塑性指数Ip≥17时可注入清水以原土造浆。泥浆的相对密度一般土层为1.04～1.25，软土层为1.05～1.25，新制泥浆取上限，循环泥浆取下限。排渣泥浆的相对密度控制在1.1～1.2；在易坍孔的砂土和较厚的夹砂层中成孔时，应设置循环泥浆池和泥浆泵，用相对密度1.1～1.3的泥浆护壁；在穿过砂夹卵石层时，应提高泥浆相对密度至1.3～1.5。钻孔达到设计要求深度后应尽量把孔底沉渣捞清，以免影响桩的承载力。清孔后的泥浆相对密度，原土造浆时应控制在1.1左右；孔壁土质较差，用循环泥浆的孔应控制在1.15～1.25。
4、吊放钢筋笼
钢筋笼制作时应按设计要求焊接加强箍和吊钩，运输和安装过程中应采取防变形措施。钻孔灌注桩钢筋保护层厚度一般为50mm，可在主筋一侧焊钢筋定位器保证其厚度。吊放时要对准孔位、扶稳、缓慢，避免碰撞孔壁，到位后应立即固定。当钢筋笼需要接长时可将先插入孔内的钢筋笼固定在护筒上，用吊车把上节钢筋笼临时吊住进行焊接。此时主筋位置应正确、竖直。钢筋笼安设完毕后一定要保证钢筋顶端的高度。
5、混凝土浇灌
钻孔灌注桩采用导管法进行孔内水下灌注，混凝土坍落度为160mm～220mm。混凝土灌注充盈系数不得小于1，一般土质为1.1，软土为1.2～1.3。每根桩的混凝土应连续浇灌，灌注过程中应采用浮标或测锤测定混凝土的浇灌高度。
二、城市桥梁中钻孔灌注桩的易出现质量问题
1、斜孔
钻孔偏斜形成的原因主要有：钻机未处于水平位置，或者施工场地平整度及压实度不达标，在钻机钻进过程中出现不均匀下沉现象；钻杆出现弯曲或者钻杆的连接处出现松动，从而引起钻头的晃动范围比较大；土层的软硬程度不均，致使钻头受力不均，或者钻进过程中遇到探头石、大孤石等。
2、塌孔
泥浆稠度小，护壁效果比较差，出现漏水或者护筒埋深不足，周围封堵不密实而出现漏水现象；护筒底部的粘土层厚度不足，护筒底部漏水；地层复杂，成孔速度过快，泥浆护壁来不及形成泥膜，泥浆浓度和密度不足，起不到可靠的护壁工作；成孔后放置时间过长没有灌注混凝土。
3、缩孔
地质构造中含有软弱土层，在钻头通过该软弱土层时，软弱层在该土压力的作用下，向孔内挤压，形成缩孔；钻头补焊不及时，严重磨损的钻头钻出的比设计桩径稍小。
4、桩身混凝土夹渣或断桩
初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或者导管根本没有进入混凝土；混凝土灌注过程中拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面；混凝土初凝和终凝时间太短，或者灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；清孔时孔内泥浆悬浮的砂砾太多，混凝土灌注过程中砂砾回沉在混凝土面上，形成沉积砂层，阻碍混凝土的上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂砾及浮渣被包入混凝土内。严重时可能造成堵管事故，造成混凝土灌注中断。导管口渗漏使泥浆进入导管。
5、混凝土灌注过程中钢筋骨架上浮
当灌注的混凝土接近钢筋笼底部时灌注速度过快，混凝土将钢筋笼托起或者是导管提升速度过快，带动混凝土上升速度过快，导致钢筋笼上浮；在提升导管时，导管挂在钢筋笼上，钢筋笼随同导管一同上升。
三、钻孔灌注桩施工质量问题的处理措施
1、施工前期准备
在钻孔灌注桩施工前期，需要做好充分的准备工作。其中包括施工设计预审与材料准备等环节。（1）施工设计预审。在钻孔灌注桩施工前，要求有完整的施工图纸与技术支持，并且方案得到了相关部门的批准，在审核通过后才能进行下一步的工作。（2）机械设备供应。施工机械设备在投入使用前，应按要求校准配备合格，并验收合格后交给施工方使用。例如对搅拌机进行提前测试运转。（3）材料供应到位。材料需要提前准备完成，以免耽误工期，要确保施工过程中的水电满足现场需要。
2、塌孔应对措施。对于塌孔现象，首先加大施工质量监督力度，并根据施工环境所处的地质状况，确定护壁力度，防止在钻孔过程中受到破坏。在保证工程质量的前提下，需要缩短混凝土的灌注时间。此外，在抽拔导管时力度适中，严格控制操作方法，防止幅度过大，出现塌孔问题。
3、断桩应对措施
对于断桩问题，应在混凝土浇筑过程中，准确提升导管深度，严格控制导管掩埋深度。严格确定混凝土的配合比，使其具有良好的流动性。灌注时要求连续迅速充足，同时还要防止施工过程停电引起的施工中断。此外，控制导管抽动长度，避免接口进水出现断桩现象。
4、钢筋笼上浮应对措施
对于钢筋笼上浮情况，应该在钢筋笼上浮现象出现之前，对钢筋笼要进行精确地初次定位，并固定牢固。精确定位是整个项目的关键点，位置的准确性与施工质量的优劣有着密切的联系。要加快灌注速度，缩短时间，增加混凝土的流动性。当出现钢筋笼上浮现象时，应该立即停止灌注，随后进行准确的计算，再提升导管进行浇筑。
5、缩颈应对措施
对于缩颈问题，需要采用优质泥浆，泥浆质量的优劣决定了施工质量的好坏，从而可以降低失水量。要加大成孔速度，防止孔壁渗水。若出现了缩颈现象，需要采用反复扫孔的方法，扩大孔径。
6、桩底沉渣过多应对措施
对于桩底沉渣过多问题，应该严格控制混凝土的配比，采用性能较好的原料。混凝土的优劣决定了施工质量的好坏。故混凝土的制备工序十分重要。混凝土骨料颗粒不宜过大，防止堵管。其流动性要好，能够顺利通过导管流下。灌注时，导管需要离孔底一定的距离，要有足够混凝土储备，利用其冲击力除去桩底沉渣，从而达到目的。
7、导管进水应对措施
对于导管进水现象，可以用空管将孔内混凝土吸出，或者是用泥浆泵抽出沉渣，再重新灌注。此外，最重要的环节是在导管使用前应经水密检测，合格后才能投入使用。从而有效防止导管连接处进水。
四、结束语
钻孔桩事故处理的方法很多，难度也较大，无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此，在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作，水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。
参考文献：
[1]韩剑光.钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J].北京：中国水运，2009.
[2]刘广斌.处理钻孔灌注桩质量缺陷[J].北京：交通世界，2007.