钻孔灌注桩在市政桥梁工程中的施工技术探讨

摘　要：目前我国市政桥梁工程常常用到的钻孔灌注桩技术具有施工简便、适应性强、成本适中等诸多优点，但由于施工环境和技术的特殊性，尤其是隐蔽性施工极具挑战性，容易留下质量安全隐患。本文就笔者多年的钻孔灌注施工经验进行分析讨论在孔灌注施工中为了避免产生安全隐患应采取的相关质量控制技术措施。
关键词：钻孔灌注桩；桥梁；施工技术；质量控制
钻孔灌注桩属于市政桥梁工程中比较常用的基础形式之一。按照制作方式的不同常常将钢筋混凝土桩分为预制桩和灌注桩，而后者因其施工简便、适应性强、成本适中、便于机械化施工等优点而广泛应用于桥梁工程。灌注桩成孔方法有四种：钻孔、人工挖孔、套管成孔和爆扩。期中钻孔最常用，具有无震动、噪音小、无挤土以及对土地占据面积较小等优点。尽管目前钻孔灌注桩施工技术比较成熟，但是由于其施工要求比较苛刻，任何一个环节存在疏忽或者不符合规定都可以引发缩颈、断桩等质量问题，从而影响进度、并留下安全隐患，严重的甚至会导致坍塌，危机行车安全，带来巨大的经济损失。因此在钻孔灌注桩施工过程中，必须有严谨的监理机制以确保所有环节符合相应标准。
1.钻孔灌注桩质量通病及原因
　　根据多年施工经验分析总结出钻孔灌注装存在的质量通病有：（1）钻孔过程中出现塌孔现象；（2）建模配筋不符合要求，钢筋笼出现上浮、内陷等不直现象；（3）桩体缩颈、断桩；（4）桩体混凝土抗压强度达不到设计要求；（5）桩段沉渣厚度超标使桩体承载能力达不到设计要求。
　　钻孔灌注桩出现上述质量通病的主要原因有：（1）监理工作不谨慎；（2）个别施工人员在施工过程中安全与质量意识弱，操作不规范；（3）过于赶进度；（4）忽视自然因素的影响。
　　多年施工经验证明只要加强监理工作，提高施工人员的质量意思，保证每个环节严格符合规范要求，钻孔灌注桩的质量完全有保障。
2.施工技术要点
　　2.1施工准备
　　对施工现场进行先关的处理工作，如挖出泥浆池及排浆池，对场地进行清理、压实；保证所有施工人员各就各位：钻孔作业组、灌注组和钢筋加工制作组。另外还要选好天气。
　　2.1 桩位确定
　　桩位是否精准影响到所有后续工作，且影响整个桥梁工程质量。因此首先要注意桩位是否精准。采用全站仪施测，并做好纸质记录和签字手续，还需要换手复测、反复校对，直至准确无误。
　　2.2陆上钻孔
　　（1）定桩位。钻孔施工开始前须要重复测量定位，在测定位点上用砼固定一根钢筋标记桩位，以此定桩位，然后同监理工程师进行复核，做好相应记录。
　　（2）采埋设护筒。用厚度为5±1mm的钢质护筒挖空埋设，护筒顶面中心与设计桩位偏差，及护筒斜度，由监理工程师严格把关，必须确保误差在允许范围内。钻孔过程中，采用桩周四点、水平尺进行检查护筒是否偏移，另外还要用水准仪检查其下沉情况，一旦发现问题应及时处理。
　　（3）配制泥浆。在钻孔过程中，注入泥浆既能保护孔壁和防止坍孔，还能在泥浆循环过程中携带土渣排除钻孔，同时对钻头起到冷却和润滑作用[1]。但是这种泥浆的理化指标需要满足一定的要求，如相对密度、含砂率、胶体比例、酸碱度等都会影响施工效果，这些指标都须要由监理人员严格把关。
　　（4）安装钻机。安装钻机时，监理人员必须通过铅垂线检查转盘中心同钻架的起吊滑车是否在同一垂直线上，其偏差必须严格控制在允许范围内。另外还要检查钻机底座是否严实、平整，钻架四角缆绳拉扎实。
　　（5）检查孔底高。钻孔过程中，每钻进6±1m，监理工程师必须检查钻孔直径一次。当桩孔钻至标高时，监理工程师须要对相应指标（如孔径、孔底高和倾斜度等）做一次全面的检查，以确保钻孔符合设计标准。
　　（6）测量沉渣厚度。监理工程师在钻孔至设计标高后须要严格按照规范的标准和方法进行清孔。灌注混凝土前，测量沉渣厚度，必要时可以适当加深孔底深度来代替清孔。
　　（7）制作和安装钢筋骨架。在制作钢筋骨架前，监理人员应严格取样检查钢筋原材，只允许符合要求标准的原材运入施工现场。在制作赶紧骨架现场，监理人员应严格对焊接接头仔细检查，所有钢筋骨架必须按照验收规范的要求进行检查验收，只允许安装符合标准的钢筋骨架，不合格者必须重新整改。
　　（8）水下灌注混凝土。当钢筋笼安放到位后，监理人员必须实施第二次清孔及全面检查，确保所有参数符合要求。例如水下混凝土所用的水泥、水、集料、外掺剂及混凝土的配合比、坍落度、水灰度、拌合程度和运输条件都必须符合相应技术规范的要求。
　　水下灌注混凝土应注意的几点：保证导管一直保持充满混凝土，不允许出现气泡和水泡；灌注首批混凝土时，要确保导管下口距孔底距离符合要求；采用足够大的集料斗，使料斗内的混凝土始终不少于1m3；在灌注过程中，为了保证导管买入2~6m，施工人员应实时检测混凝土顶面高程；为了减小混凝土对钢筋笼的冲击力，混凝土顶面离钢筋笼2m时放慢注入速度。当混凝土注入钢筋笼高度大于1m时，适当提升导管，保证钢筋笼始终在导管下口有一定埋深；为了提高混凝土的密实性，在后期灌注时，要保持导管具有一定的高度，适当加大流速，从而加大混凝土冲击力，以增加混凝土的压力。
　　（9）防止钢筋骨架上浮。常有出现钢筋笼上浮现象，钢筋笼上浮任何的压重措施都无法使其复原，因此要尽量避免出现这种情况。有效措施有：①将钢筋笼上端与护筒固定在一起；②桩体混凝土适当掺入粉灰，加大细集料的比例，减少粗集料；③当混凝土灌注至变截面时，应减小灌注速度；④采用至少4 根钢筋由骨架底端竖向主筋至桩孔底部。
3.结语
　　近几年来，我国基础建设的前进步伐越来越快，同时对基础建设的质量标准也越来越高，而由于水下钻孔灌注桩施工环境的特殊性，因此施工要求标准和难度也相应提高。综上所述，钻孔灌注桩施工中，只要严格做好监理工作，加强作业人员对安全与质量意识，还是可以保质保量地完成桥梁桩基工程，而桩基是桥梁的命脉所在，因此也就保证整个桥梁工程的质量和安全性。