浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及问题处理措施

公路桥梁的重要奠基技术便是钻孔灌注技术，它是公路桥梁的基柱建设的重要组成部分，所以在施工工艺上有严格的要求，首先在施工前要有严格的技术准备。

一、施工前的准备
(一)在施工前。要结合工程水文地质资料和实地探测结果，根据设计图纸，制定详细的施工方案。并且具备相关规章制度，制定安全生产、环境保护等文明施工措施。对于施工方案的审核应具有前瞻陛，要善于提出问题、发现问题，避免在实施过程中处于被动境地。
(二)在施工前要对测量和实验仪器进行检验、校正；检验排水便道是否畅通，以便于灌注混凝土时泥浆顺利排出；检验是否靠近水源以便于就地去取水；检查护筒埋设高度、位置是否满足设汁要求；检查原材料是否按规范要求严把质量关。
(三)钻机就位后应检查钻机是否水平、稳固；钻杆是否保持铅锤线；成孔时应适当抽检进、出泥浆是否指标，发现超标时及时调整；施工单位是否配备专职记录人员，及时记录成孔过程中的各项参数。
二、钻机施工工艺流程及技术要求
钻机的施工工艺是有严格的质量要求的，我们要有充分的科学依据，完整的施工流程，和完善的的施工工艺，才能根据旋挖钻机的技术特性和钻孔灌注桩基础的技术完成施工要求。
(一)在每次钻孔施工前首先应对施工场地加以整平。达到钻机进场的基本要求，要求钻机位平整，无斜坡，无遮挡物；按设计图纸进行桩位放样，确定桩位精确位置，用木桩进行桩定位。
(二)桩位放样结束后，旋挖钻机方可进场。根据施工计划书，按照施工顺序，对准施工桩位就位。
(三)为更好的保证桩基精度，初钻以钻头自重作为钻进压力。钻头内充满土砂料后将钻头旋回提出孔外，将钻头内的土砂料倒在运土车内；提孔时，注意孔内地下水位情况。
(四)按照钻孔直径，埋设比桩径大l00mm 的护简，保护钻头在钻孔内自由升降。根据土质情况调配符合要求的泥浆，如土质松软，可以在钻进过程中及时注人泥浆护壁，如土质粘性较强，可以直接补水钻进。
(五)钻孔作业采用多班连续进行，现场工作人员应随时注意土层变化，并捞取渣样，与设计的地质剖面图核对。根据土质变化和前期采集水流地质样本，对后续工作进行初判，随时调整泥浆比例，进行护壁泥浆注入。
(六)按照施工标准及施工要求，完成设计标高后应立即进行清孔作业，较通用的方法采用抽浆清孔法，将钻锤提离孔底沉渣面0．1-0．3m，维持泥浆反循环，并向孔内注入清水，测量孔内沉渣厚度及泥浆指标，满足要求后立即停止清孔。
(七)钢筋骨架放置。完成清孔作业并检查符合规定后，为免在灌注混凝土过程中被混凝土顶出，或者发生位移等事故，应及时、准确地将钢筋骨架吊放在钻孔内，并牢固定位。
(八)灌注水下混凝土。利用钢质导管进行水下混凝土灌注，钢制导管内径一般为25—35em。注意其密闭性不能漏水，．导管埋在混凝土内的深度一般为2．0m一6．0m。灌注过程中，也应逐步提升护筒，护筒内混凝土不得过高，以防由于护筒内外摩擦力过高导致不能拔出。水下混凝土一经开始灌注，须连续进行，若中断不得超过30分钟，以保证混凝土的灌注质量。
三、公路桥梁钻孔灌注桩中出现的问题及处理措施
(一)钻孔过程中常见问题及处理
1．钻机安装时，由于支撑不好、桩孔地质构造不均匀，钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲，钻头晃动偏离轴线，扩孔较大，钻头受力不均匀等原因引起钻机整体偏斜或者钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致的钻孔偏斜，我们叫做偏斜孔。偏斜孔根据不同成因具体处理措施如下：
(1)因钻机倾斜造成的偏斜孔应先移开钻机，检查钻孔壁情况。钻孔壁稳定的，加固施工地基或加大钻机的支撑面积后，重新安装钻机恢复施工；钻孔壁不稳定并有坍塌危险的，应回填钻孔，待地层静止稳定后重新钻孔。
(2)地质构造不均匀引起的，应采用适当的回填料将钻孔回填至偏孔处0．5m 以上，静止一段时间后恢复施工，待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。
2．缩颈
缩颈即实际孔径小于设计孔径。缩颈的主要原因为软土层受地下水影响和周边车辆振动，地层含水量高、骥性大，钻头经过后钻孔壁回缩，钻锤磨损过大，焊补不及时。
具体的处理方案为：
(1)钻孔过程中加大泵量，加快钻孔
速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。
(2)采用块、卵石回填，然后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔使孔壁加固。
(3)采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理。
3．护简冒水和钻孔漏浆
由于护筒的设计和埋设问题，护筒埋设过浅，护简周围不密实、水位差太大，水头太高，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔就会引起护筒冒水和钻孔漏浆，具体的处理措施为：
(1)发现护简冒水后，应立即停止钻孔，用粘土在护筒四周填实加固，若护筒已经发生严重下沉或移位时。则应重新安装护筒。
(2)钻孔漏浆不严重时，可使用潜水人工堵塞；如漏水严重，应挖出护筒，重新埋设。
4．塌孔、溶洞或裂隙
由于土质松散、泥浆护壁不好、钢护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位较低、钻进速度过快、空钻时间过氐、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长，遇到小溶洞或裂缝时，地下水流量大，护壁及钢护筒不起作用等情况时会引起塌孔、溶洞或裂隙。
具体的处理措施为：
(1)小溶洞或裂隙造成的孔内泥浆均匀缓慢下降的时候，可采用在泥浆中加适量水泥，增加护壁效果。
(2)大溶洞使孔内泥浆急剧下降的应立即用粘土或碎石回填，之后重新钻孔。
(二)水下混凝土灌注桩中出现问题的对策
1．卡管。因混凝土和易性差、混凝土受潮凝固、骨料问题、机械故障等原因导致水下}昆凝土灌注过程混凝土在导管中下不去的现象统称为“卡管”。具体处理措施为：提升导管后快速下落或加大灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放的方法，冲击疏通导管进行处理。
2．封底失败。由于首批混凝土数量过小、孔底沉渣厚度大等原因导致未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。封底失败后，应立即暂停灌注，及时清理对孔内已灌注的混凝土。
3．钢筋笼上浮。由于钢筋笼的加固不可靠或灌注过程中操作因素带来的钻孔桩钢筋笼移位现象统称为钢筋笼上浮。采取具体措施为：当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除
4．断桩。泥浆或砂砾与水泥混凝土混合把灌注的上下两段混凝土隔开，使混凝土变质或截面积受损，现象称为断桩。在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失减少到最小，并采取以下方法处理：
(1)断桩截面位置处于设计桩全长三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分。再实施原位恢复。
(2)断桩截面位置处于设计桩全长三分之二以上且距离孔口深度不大于l0m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济有效。
(3)断桩截面位置处于设计桩全长三分之一与三分之二之间的应及时采取冲击钻处理后原位恢复。
(4)桩长大于40m的桩出现断桩情况，应对处理方案详细论证后再行实施，切勿盲目操作以免带来较大损失。
结语：钻孔灌注桩是适用性较强、用途最广泛的一种公路桥梁桩施工技术，随着我国基础设施的建设，其重要性越发重要，但由于质量控制的偏差，质量事故频繁发生。通过对施工工艺及问题处理措施的分析，有利于质量控制的事前、事中的控制工作，为质量控制工作的事后质量检查提供有力的手段。