铁路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制解析

王洪岩

摘要：钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，断桩一旦发生，补救难度大、损失重，因此灌注前应制定科学合理的施工方案，从各方面做好充分的准备，灌注中加强监测，严格按照规范规程进行操作，尽可能避免意外情况发生。本文作者结合多年来的工作经验，对铁路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：桥梁；钻孔灌注桩；施工；质量控制

桥梁桩体的灌注过程中不允许任何环节出现疏漏，一旦在施工中出现问题，哪怕是细微的错误和偏差都会给桥梁工程带来不可估量的損失。极大可能会出现桥梁桩体的断裂或是桥梁缩颈现象。而一旦出现了以上现象，工程的工期不仅得不到保证还会使工程的成本投入进一步增加，与此同时，严重的质量及安全问题，还有可能危机到施工单位在社会上的信誉和口碑。所以，在桥梁的钻孔桩施工过程一定要小心谨慎操作，以各种施工准则为施工规范，切实加强施工的纪律性，将桥梁的钻孔桩施工工艺保质保量的发挥出来，进而保证桥梁的整体质量以及工程的整体的经济效益和社会效益。

1 钻孔灌注桩施工技术

1.1 施工准备

钻孔灌注桩施工中采用的护壁泥浆较为关键，而泥浆配比主要涉及粘土、膨胀土和工业用减，一般情况下采取在优质膨胀土内掺加纯碱，必要时掺加聚丙烯酰胺或纤维素，泥浆配比则应结合施工区域内地下水水位以及土质情况；机具准备则应结合桩径大小和施工土质选择钻机和钻头，并应准备好施工钻头和备用钻头以保证施工能够顺利进行。

1.2 钻机安装

安装钻机的基础若不稳定则在施工中易产生钻机倾斜，导致桩倾斜及桩偏心等后果，因此必须保证钻机垂直并对准钻孔中心，若地层较软或有坡度则应先将其推平，后铺设钢板或枕木进行支撑加固；钻机安装时对有钻塔的钻机应先利用钻机动力和附近地笼配合移动钻杆进行定位，后用千斤顶将机架顶起进行准确定位，应保证起重滑轮、钻头及固定钻杆的卡孔同护筒中心位于同一垂线以保证钻机的垂直度，桩位对准后应用枕木将钻机横梁垫平，并在塔顶对称于钻机轴线的方向拉设缆风绳。

1.3 泥浆制备

泥浆在施工中起到悬浮钻渣、冷却钻头、保证静水压力及润滑钻具的作用，并且其在孔壁形成泥皮以将孔内外渗流隔断防止塌孔，泥浆调制应结合钻孔方法和地质情况决定钻孔泥浆和经过循环净化的泥浆稠度，以免泥浆过稠消弱钻头的冲击力，减缓钻进速度，泥浆过稀降低其排渣能力和护壁效果。

1.4 成孔

开孔前应对好中线及垂直度，并压好护筒以保证开孔质量，并在开机前在护筒内添加适量泥浆以防护筒下口坍塌，开始钻进应慢速当钻头全部进入护筒后方可正常钻进；钻孔过程中应结合土质情况控制钻进速度，土层较软可适当加快钻进速度，地层较硬则应慢速钻进并适当加压以防倾斜，若土层容易缩进则应适当增加扫孔次数以保证钻孔直径；钻孔过程中应不断添加泥浆，并随时观察成孔是否存在偏斜及附近土层因受到震动而影响邻孔稳定，若施工中遇有砂层则应降低转速并缓慢下钻，同时应增加泥浆比例及粘度以防塌孔；钻进过程中应下钻一定深度则缓慢提起钻头重新下钻，提钻过程中应缓慢提升以防孔壁坍塌；最终应控制成孔中心偏差不超过100mm，垂直度偏差不超过1/100孔深。

1.5 清孔

钻孔达到设计深度后应对孔深、孔位及孔径等进行检查，终孔检查合格后应及时清孔，以免放置时间过长导致泥浆沉淀或孔壁坍塌，沉渣厚度必须符合设计要求，如设计无规定时摩擦桩则应控制混凝土灌注前孔底沉渣厚度不超过30cm，柱桩应控制混凝土灌注前孔底则沉渣厚度不超过10cm；冲孔过程中应结合沉淀情况不断补充新浆，第一次清孔完成后则应对孔深、孔径、孔位及孔形等进行检查，以上参数均符合要求后方可安放钢筋笼并下放导管，之后则进行二次清孔及不断补充新浆，并逐步减小泥浆比重。在整个清孔过程中应控制泥浆相对密度，以免密度过小影响护壁效果导致塌孔，密度过大在灌注混凝土时增大上升阻力导致卡管；因在砂性土层内施工，应结合砂土层透水性强的特点应将清孔后的泥浆相对密度控制在1.1～1.2范围内，方可避免塌孔和卡管现象出现。

1.6 钢筋笼制安

钢筋笼一般可在桥位附近集中制作，可采取分节制作，之后现场焊接以接长，制作后的钢筋笼可设置一道加强箍并与主筋全部焊接以防吊装过程中变形，并应在骨架外侧绑扎混凝土垫块以保证保护层厚度；清孔完成后应及时下放钢筋笼，在钢筋笼吊放时应用吊车一次性吊放以保证整体平直度，吊放过程中应严禁碰撞孔壁并应保证垂直度，入孔后则应避免钢筋笼旋转，并杜绝采取加压下放钢筋笼，吊放完成后则应立即固定；钢筋笼焊接时应保证上下两节轴线一致，入孔后位置准确并应牢固定位，同时应采取安设防浮钢管以防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮。

1.7 混凝土灌注

混凝土灌注前应检查孔内泥浆性能指标，并选择合适导管，设置隔水栓塞，首批混凝土顺利下滑至孔底后则应立即检测导管内外混凝土高度及导管是否埋设在混凝土内，深度合格后方可继续灌注混凝土；钻孔灌注桩的混凝土灌注过程中应做到连续、快速，一般单根桩的灌注时间应控制在6h内，施工用混凝土应具备较高的流动性和缓凝性，并可掺加适量的缓凝剂以保证运输中不出现离析现象；整个灌注过程中应保证导管插入混凝土深度控制在2-4m，并应以此作为导管提升和拆除的标准，灌注过程中应坚持勤提导管的方法，并测量、控制好混凝土上升高度；并应保证导管在灌注过程中始终处于垂直状态以免偏斜摇晃导致桩头偏移，终灌时由于桩顶部位砂浆多、石子少且一定量的泥浆混在其中，因而必须超灌以将浮浆体移至设计桩顶之上，一般灌注后的桩顶标高应高于设计标高1.0m，待桩身强度达到要求后则可将桩头剔凿以保证桩顶的混凝土施工质量。

2 质量控制要点

2.1 隔孔施工

钻孔灌注桩施工不同于打入桩施工，其是先成孔后成桩，过程中周围土体向桩身土体产生动压力，尤其在成孔初期由于桩身混凝土强度很低，并且成孔靠泥浆平衡，因而施工中宜采取隔孔施工以增大桩距减少塌孔和缩颈现象。

2.2 桩位偏位预防

钻孔过程中若平台变位则会导致桩孔变位，成孔过程中也可能因外力影响导致偏位，因而首先应保证钻孔平台的牢固性，并及时对桩机位置纠偏，并应进行扫孔后冲进成孔；在混凝土灌注过程中若护筒埋设较浅或桩机工作平台压实度不足或由于混凝土运输车辆的冲击影响也会对导致护筒移位，因而在灌注混凝土前应按照规定对孔位、钢筋笼平面位置及固定情况进行检查，并应避免将储料斗、导管卡口盘直接搁置在护筒上而导致护筒下沉或移位，并可在护筒外面用方木和枕木进行支撑，并保证垫木的顶面高出护筒顶20cm以上，在混凝土灌注过程中应放缓混凝土罐车上坡便道，且应与钢护筒并列安放以减少罐车对护筒产生正面冲击力。

2.3 护筒底部护壁

钻孔灌注桩护筒底部孔壁防护的效果尤为重要，由于该部位是护筒与土体衔接部位，同时也是整个孔壁最为薄弱部位，尤其是对于透水性较强的土层内该部位未能护牢则可能导致透水继而引发塌孔。因而在施工中可采取干抛粘土来进行护筒，粘土体积为护筒内水的体积的1/2～1/3，抛至表面基本能看到粘土块即可，抛完后则应静置让粘土吸水胀湿，并开动钻机进行搅拌，搅拌至钻机钻动困难，之后静置1～2h后则可按照正常程序进行钻孔，重新钻进时应慢速钻进并应上下来回往返数次以提高护壁效果。

3 结语

我们必须要认识到，在桥梁工程中做好灌注桩的施工是非常重要的，我们必须在这样一个观念和思想前提下，认识事故发生的原因、领会事故的严重后果，最重要的就是在这样一个前提下相应的做好处理和保障工作。

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