探索桥梁施工中旋挖钻孔桩的施工质量控制

摘要：通过更为严格的监督手段，严控质量控制点，做好桥梁工程基础灌注桩，在为社会创造效益、为民众出行做出方便的同时，也为广大的工程建设者提供了力所能及的帮助。本文作者结合多年来的工作经验，对桥梁施工中旋挖钻孔桩的施工质量控制进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：桥梁工程；旋挖钻孔灌注桩；施工要点；钻孔成型

中图分类号： TU997 文献标识码： A

1 引言

现在全国各地大中城市为了更好地缓解交通拥堵状况，修建了大量的城市立交以及高架桥梁，其中就用到了旋挖灌注桩技术。灌注桩基础承载力高、施工方便、适应性强，同时旋挖工艺成孔因成孔孔径规矩、泥皮薄、噪声低、施工污染小、效率高、适合深孔等优点，由此旋挖灌注桩技术在市政工程桥梁中有了广泛应用。

2 旋挖钻孔灌注桩工艺特点

由于市政工程中，地下地质条件非常复杂，卵石地层较为常见，所以，旋挖钻孔灌注桩的技术优点在施工中能够得到最大限度的发挥；第二，施工自动化程度及成孔质量较高。当前全自动的旋挖式钻孔机已经被应用到实际装机该工程中，其施工精度及程控质量都非常高，施工效率是传统循环钻机施工的20倍左右。在施工工艺方面，旋挖钻孔灌注桩基在吊放钢筋笼、灌注混凝土等施工场地较其他工艺容易布置，施工流程更加简单；第三，施工环保能力较为突出。对于市政工程而言，环保问题也是较为重要的施工问题，对于旋转钻孔灌注桩施工工艺而言，在环保方面的突出优点，也是其作为市政桥梁工程桩基施工首选的重要参考。这是由于旋挖钻机通过钻头旋挖取土，再通过伸缩钻杆将钻头提出孔内再卸土。旋挖钻机使用泥浆仅仅用来护壁，而不用于排碴，成孔所用泥浆基本上等于孔的体积，且泥浆经过沉淀和除砂还可以多次反复使用。目前很多城市在施工中的排污费用明显提高，使用旋挖钻机可以有效降低排污费用，并提高文明施工的水平。

3 旋挖钻孔灌注桩施工质量控制要点分析

按照施工顺序，整体旋转钻孔灌注桩施工工艺流程包括下列环节：测量放线及定桩位配制泥浆开挖地面表层土埋设钢护筒检查桩中心轴线钻机就位钻孔成孔检查清孔孔口盖板移钻孔机移盖板测孔深、垂直度吊放钢筋笼安装混凝土导管浇筑混凝土桩成品检测、验收。从整个施工流程可以看出，其施工过程与一般的钻孔灌注桩基施工几乎没有什么区别，但是，在几个施工要点层面具有明显的区别。因此，在要点部分，文章主要对钻孔成型、混凝土浇筑以及桩基后压浆三个施工环节进行详细探讨。

3.1 钻孔成型环节

钻孔过程是旋挖钻孔灌注桩施工与其他灌注桩施工重要不同点，也是整体施工质量的重要保障。在施工之前要保证各项施工准备工作完毕，并符合要求。另外，在钻孔施工过程中，施工人员要详细记录成孔过程的各种参数，例如钻进深度、地层地质特点等，这些对于后期施工工序的顺利开展具有十分重要的意义。

准备工作完成并且钻机到位之后，就可以进行钻孔工作。在钻孔过程中，钻机必须保持稳定，平整。在钻进过程中，要根据成孔要求进行钻机速度的有效控制。当钻头由较硬地层进入较软地层时可以适当加快钻进速度，反之，要减慢钻进速度。旋挖钻孔所采用的是切削、提升上屑的机理，它与常见的回转钻进的正、反循环成孔的切削、提升形式完全不同。它主要是通过钻斗把孔底原状土切削成条状载入钻斗提升出土，底部面缓，钻至设计标高对土的扰动很小，没有聚淤漏斗，所以要加强稳定液的管理，控制固相含量，提高粘度，防止快速沉淀，还要控制终孔前两钻斗的旋挖量。

由于不同施工地点的施工地质条件不同，因此，在具体钻孔时应当根据地质情况采取不同的钻孔方法。对于地质条件相对稳定的底层，可以直接采用干式或者清水钻进工艺，并不需要泥浆进行护壁，在钻孔过程中直接钻到要求深度即可。而对于稳定性并不理想的地层，例如较为坍塌、松散以及一些腐殖质含量较高的软弱地层，则必须在钻孔过程中及时通过泥浆进行护壁，保证孔壁的稳定性，从而进行下一步的钻进。当钻孔完成之后要对钻孔质量进行严格检查，符合标准后方可进行后期工作。表1给出了钻孔质量的各项目允许偏差范围。

3.2 混凝土浇筑施工环节

混凝土浇筑施工是桩基施工的核心过程，也是成桩质量的主要因素。对于普通的地质条件下市政桥梁桩基施工并不困难，而对于特殊地质条件下，例如含水量较为丰富的地质条件，混凝土浇筑就存在一定的难度。因此，混凝土浇筑环节主要针对水下混凝土浇筑施工展开讨论。

水下浇筑混凝土在施工之前除了要准备符合质量的混凝土之外，还需要埋设导管，一切准备就绪之后就可以进行混凝土的灌注。在首次灌注混凝土时应将导管底端能一次埋入0.8～1.2m并且导管内存留的混凝土高度，足以抵制钻孔内的泥浆侵入导管。在混凝土灌注过程中，每个桩基的灌注必须连续进行，中间不得中断。并且由于混凝土灌注过程中会出现钢筋笼上浮问题，因此，在混凝土灌注初期，灌注流量必须较快，而当混凝土接近钢筋笼顶时应到放慢灌注进度。

3.3 桩基后压浆

混凝土灌注成桩之后，为了保证桩基的稳定性，可以进行一定的压浆处理。通过这种方法能够显著提高单桩的承载能力。在进行压浆之前，要对桩基周围铺设至少两根压浆管，并且同时进行压浆，防止单侧压浆过多，降低另一侧的承载能力。压浆所用材料必须过筛，为保证浆液均匀，浆液搅拌时间不少于5min。注浆前先注入清水，将压浆管开通，再灌砂浆，压力应控制在1.2MPa内。单桩压浆量设计值需要通过现场实验验证，如果通过几根桩的试压均达不到设计值，其设计压浆量根据试压值调整。压浆控制标准是将规定的压浆量全部压进，可通过一次压浆或二次压浆达到进浆量的目的。

4.旋挖钻机施工操作要点

对于桩基成孔，我们主要是检查它的桩孔深度以及直径是达到了之前的设计要求。而对于钢筋笼所使用到的钢筋规格和相应的品种，则需要全部都符合之前的设计要求，同时还需要有出厂合格证以及依照相应的规定实验合格后才能够使用，钢筋笼的绑扎制作应符合设计及规范要求。吊装时要有保证钢筋笼不弯曲变形的措施，下放后的钢筋笼中心应与孔位中心重合,钢筋保护层的控制，应事先采用混凝土垫块牢固固定于钢筋笼外侧，下放钢筋笼时，须缓慢下放，防止碰撞孔壁引发塌孔事故。混凝士浇筑导管使用前应试拼，无裂缝、弯折，进行水密、承压及接头抗拉强度实验，安装时要固定在桩的中心,上部安装储料漏斗,底部离孔底 250～400 mm。 混凝士灌注过程中，要随时检查孔内混凝土面的高度位置，掌握好拆除导管时间，使导管埋入混凝土内深度始终保持在 2～4 m 以内，并做好每根桩的混凝土的浇灌详细记录，督促承包单位按规定每根桩留置混凝土试块一组。

5.水下 混凝土浇筑

水下混凝土浇筑要注意以下几个环节:

(1)隔水球的作用。常用的隔水球有混凝土、木料、塑料布、麻袋包木屑、砂浆等。采用剪球法时，球的外径必须小于导管内径2～ 3cm，这样不但能有效的隔离混凝土与管内的泥浆，而且还可以使混凝土从导管内沿管壁顺球顺畅流动，不至于堵管。现在用砂浆作为隔水球的比较多。经检测，桩底沉渣符合设计要求，桩顶混凝土质量也较好。

(2)水下混凝土灌注速度。根据工艺要求，水下混凝土在浇筑时必须保持连续性，这样才能有效地防止因混凝土初凝而造成的断桩。但速度不能太快，太快容易使导管埋入混凝土中过深，而造成埋管、钢筋笼上浮等事故。

结束语

通过文章的分析可以看出，旋挖钻孔灌注桩施工工艺流程较为复杂，并且与其他钻孔灌注桩基施工方法有所不同，特别是在钻孔成型环节，其使用的切削、提升上屑的机理与正、反循环成孔的切削、提升有很大的不同。文章并没有对每一个施工环节进行了详细分析，而是有针对性的对几个关键技术点进行了探讨，为实际工程提供一定的参考。

参考文献

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