桥梁施工中旋挖钻孔桩的施工质量控制

摘要：桥梁施工中轻型桩基础以其良好的技术性能及经济性在当代桥梁设计中得到广泛应用，但由于其属于地下隐蔽工程施工，施工质量控制难度较大，不可预见性施工影响因素较多，使得桩基础施工质量控制难以保证。本文将结合某桥梁基础施工实例，通过在施工中施行的相关技术管理措施，找到控制旋挖钻孔桩施工过程中质量控制方法，进以提高桥梁施工整体安全性。

关键词：旋挖钻孔桩 施工质量控制

1 工程概况

本工程悬浇梁为50+2×80+50m单箱双室变截面预应力混凝土连续箱梁，跨越铁路线路上、下行主线及电厂专用线，同时跨越人工河。箱梁采用菱形挂蓝悬浇法施工，顶板宽17.5m，底板宽12.5m，悬臂长2.5m。箱梁桥面设置1.5%的单向横坡，横坡采用箱梁横向斜向布置形成；顶底板与路面横坡相同，腹板铅直设置。承台厚度3m，平面尺寸10.5×11m。基础为钻孔灌注桩基础，采用机械旋挖钻孔施工，桩径1.5m，全桥共96根。

2 施工工艺及质量控制要点

2.1 钻孔桩施工工艺流程 钻孔桩施工分四个关键环节，即：测量放线（桩基定位）、成孔、钢筋笼制作、水下砼灌注。桩基混凝土使用商品混凝土。其施工工艺流程如下：桩基定位—钻机就位—成孔—钢筋笼制作—钢筋笼安放—导管安设—砼搅拌—水下浇灌砼。

2.2 施工技术质量控制要点

2.3 各工序施工方法及质量控制标准

2.3.1 测量放线。①依据已布设的平面控制加密导线点坐标和经复核计算无误的各钻孔桩中心坐标，反算出待测桩位至测站控制点的方位角，然后安置全站仪检测测站与后视控制点坐标，精确定向，确定待定桩位的中心桩。②采用正交线法定出该桩的法线方向线控制桩，供护桶安装及机具定位使用。③每个钻孔桩的护桶安装就位后，应测量护桶顶标高，供检测孔深度桩底标高使用。

2.3.2 成孔施工。①埋设护筒，护筒埋设偏差应符合施工规范的有关规定，护筒高出地面不少于20cm。②桩位偏差的控制应在护筒埋设时进行，埋设时应依据桩位，钉设四个控制桩，护筒埋设后利用四个控制桩位十字线控制护筒偏差，当确认护筒埋设偏差符合要求后，四周用粘土夯实。③钻机对位应采用十字线，用钻头对准十字节线交点，确认符合要求后，开始钻进。④旋挖钻机采用制备化学泥浆护壁。钻进时每回次进尺控制在50cm以内，提钻应缓慢，及时向孔内补充备用泥浆、保证孔内浆面高于护筒底部。⑤成孔达到设计深度后进行清孔。泥浆指标满足比重1.05～1.15，粘度不大于17～20s含砂量不大于2%时，才可以终孔提钻。⑥钻进过程中应认真填写施工记录，详细记录地层变化、钻进过程中出现的有关问题。

2.3.3 钢筋笼制作。①根据施工图纸及设计要求下料，主筋搭焊；制作螺旋筋、加强筋，加强筋采用搭接双面焊，焊接长度不小于5d（d—钢筋直径）。②制作成型：加强筋与主筋点焊，焊接要牢固；螺旋筋与主筋绑扎，同时可与主筋点焊4点；钢筋成型时，应将主筋接头错开，同一截面接头数量不超过主筋总根数的50%，相邻接头纵向间距应大于35d，并不得小于50cm。

2.3.4 水下灌注砼。①导管下沉。导管长度应根据实际孔深确定，施工中导管下端距孔底按25～40cm控制。②测量沉渣厚度。在灌注砼前应保证孔底沉渣厚度不大于0.4d，否则进行二次清孔，直至满足要求为止。有关泥浆指标可见成孔一节。③初灌要求。初灌量是砼灌注的关键指标，初灌后应保证导管埋置深度不小于1.0m，初灌时要使用隔水塞，隔水塞使用皮球内胆。施工中，初灌量不小于2-3立方米。④砼灌注。每盘砼灌注后应及时测量砼面上升高度，计算导管埋深，并及时拆卸导管，导管埋置深度不宜大于6.0m。每次拆卸导管后，导管埋置深度不得少于2.0m。为保证桩顶砼质量，应在桩顶设计标高的基础上超灌一定量的砼，本工程超灌高度不少于50cm。当确认砼灌至桩顶时，应用“掏筒”探测砼质量，确认合格后，方可提升导管。砼灌注过程中应组织好人力、物力，连续灌注，不得中间停顿。灌注过程中由灌注记录员做好灌注记录。

3 钻孔桩施工质量保证措施

3.1 质量检测人员的配备 设专职质量管理员，并配备专职质检员。在灌注桩工程开工之前须经质检工程师自检，经监理工程师同意签证后才可进行下一工序施工。

3.2 钢护筒埋设质量的控制 钻孔桩钢护筒的埋设质量直接影响钻孔桩的施工质量。施工时利用型钢制钢护筒导向架，然后由质检工程师与主管技术员一起测量导向架的垂直度和平面位置的准确性，确认符合规范要求后才沿导向架下沉钢护筒。

3.3 钻孔泥浆的质量控制 钻孔过程中泥浆质量控制的好坏直接影响成孔质量和成孔速度。为减少钻孔事故的发生，采用膨润土泥浆，施工中严格按规范要求的各项指标进行控制。

4 常见问题及解决方法

4.1 坍孔

4.1.1 坍孔原因。①泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。②由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。③护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。

4.1.2 坍孔的预防和处理。①在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。②发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。③如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

4.2 扩孔和缩孔 扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大时，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。缩孔即孔径的超常缩小，一般表现为钻机钻进时发生卡钻、提不出钻头或者提外鸣叫的迹象。缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快转慢进，并复钻两三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位，钢筋笼就位后须立即灌注，以免桩身缩径或露筋。

4.3 钻孔偏斜

4.3.1 偏斜原因。①钻孔中遇有较大的孤石或探头石。②在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜钻进；或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均。③扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。④钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。⑤钻杆弯曲，接头不正。

4.3.2 预防和处理。①安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。②由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制杆上的提引水龙头，使其沿导向架对中钻进。③钻杆接头应逐个检查，及时调正，当主动钻杆弯曲时，要用千斤顶及时调直。

5 结束语

轻型桩基础施工其隐蔽工程施工的特点要求施工质量控制过程要严格遵守操作规范，控制钢筋笼的制作及水下混凝土灌注施工的相关施工要求，尤其要求各工序的质量检查必须随施工进行完成，不得有遗漏，以此才能确保桩基础的施工质量。

参考文献：

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[2]刘付丰.浅谈桥梁施工中的质量控制[J].价值工程，2010（33）.

[3]王占峰.桥梁施工裂缝的原因和防治措施探析[J].价值工程，2011（03）.