公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及质量控制

摘要：要想控制桥梁桩基钻孔灌注桩施工质量，首先必须严格按照桥梁桩基钻孔灌注桩施工步骤来进行，其次，应该对桥梁桩基钻孔灌注桩施工存在的问题进行认真分析，并且提出相应的措施进行解决，这样才能保证桥梁桩基钻孔灌注桩施工的顺利实施。本文探讨了公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺及质量控制。

关键词：公路桥梁;钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济的不断发展，社会对交通运输业的需求越来越大。特别是近十年来，随着高等级公路里程的不断增加以及干线公路状况的不断改良，采用桩基础的公路桥梁也与日俱增。由于钻孔灌注桩技术存在的独特优质性，使得其在公路工程领域中的应用面越来越广，但其固有的结构隐蔽性决定了施工过程中的质量控制对成桩质量具有深远的影响，所以施工过程中的质量控制成为施工成功与否的关键。

一、公路桥梁工程钻孔灌注桩施工的基本要求

在桥梁工程钻孔灌注桩施工过程当中，为了避免钻机倾斜，务必要在不同的施工条件下采取相应的措施，满足以下几个不同的要求：

1.当施工场地是浅水区域的时候，一般情况下用砂袋作为辅助；

2.当施工场地水层较深或者淤泥比较厚的时候，则需要按照实际情况，来搭设适合钻机工作的平台。

3. 如果遇到干旱的场地，必须保证整个施工场地的平整，就需要及时地清理杂物、夯实土地，最大程度上促使土地保持平整和牢固；

4.当施工场地有陡坡的时候，则应该挑选砧木和型钢等施工材料，搭建施工平台，保证施工场地的平整；

二、公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺

1、钻孔

钻孔桩的关键是钻孔。钻孔的主要方法主要可归纳为3类，即冲击法、冲抓法和旋转法。

(1)冲击钻机钻孔：冲击法钻孔是用冲击钻机或卷扬机带动冲锤，借助锤头自动下落产生的冲击力，反复冲击破碎土石或把土石挤入孔壁中，用泥浆浮起钻渣，或用抽渣筒或空气吸泥机排出而形成钻孔。冲击钻机的钻头有十字形(实心锤)和管形(空心锤)等数种。在碎石类土、岩层中宜用十字形钻头；在粘性土、砂类土层中宜用管形钻头。冲击钻孔的施工要点是：为防止冲击振动使邻孔孔壁坍塌，或影响邻孔已浇筑混凝土的凝固，应待邻孔混凝土浇筑完毕，并已达到抗压强度后方可开钻。冲击法造孔时，应采用小冲程开孔，使其坚实顺直、圆顺，能起导向作用，并防止孔口坍塌。钻进深度超过钻头全高加冲程后，方可进行正常的冲击。

(2)冲抓钻机钻孔：冲抓法钻孔是用冲抓锥张开抓瓣，并依靠其自重冲人士石中，然后收紧抓瓣绳，抓瓣便将士抓入锥中，提升冲抓锥出井孔，松绳开瓣将士卸掉。冲抓钻孔适用于粘性土、砂性土、砂粘性夹碎石及河卵石地层。但当孔深超过20m以上时，进度大为降低。此外，因无钻杆导向亦不能钻斜孔。

(3)旋转钻机钻孔：旋转法钻孔是用钻机或人力，通过钻杆带动锥或钻头旋转切削土壤排出，形成钻孔。旋转钻孔又可分为：人工推钻、机动推钻或螺旋钻、正循环旋转钻、反循环旋转钻、潜水钻等。其中人工推钻、机动推钻和螺旋钻的工作原理，适用土层相同，均无水作业，不需要泥浆，但有地下水的地区不能使用。在桥梁工程中以正、反循环回转钻使用较普遍。

2、清孔

为了清除钻渣及沉淀层，减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的承载力，必须把孔内泥浆抽换，这就是清孔。终孔检查之后，要立即清孔，隔时过久会导致泥浆、钻渣的沉淀增多，造成清孔工作难以进行，甚至坍孔。清孔后要在最短的时间内灌注混凝土。孔深、孔径检查符合要求后便可清孔。清孔的方法需视设计要求、钻孔方法、机具设备和地层情况而定。清孔后的泥浆性能指标包括：含砂率41％，比重1.1～1.25，粘度18～20S。

3、钢筋笼的制作

钢筋骨架所用材料要出具合格证明，并根据规范要求，对每批材料做材质试验，有抗拉强度试验、冷弯试验以及可焊接性能试验等，实验合格后方可使用。冷拉钢筋的机械性能必须符合相应规范要求，在使用之前应将表面油渍、漆皮、磷锈等清除掉，钢筋外观无局部弯曲，成盘、弯曲的钢筋应进行调直。骨架成型前要对主筋调直，做箍筋用的盘圆钢筋进行冷拉，并根据基桩桩长和施工条件合理得确定每节骨架的长度，对主钢筋进行配料。钢筋的焊接方式大多可采用绑条焊、搭接焊等，在设备符合要求以及施工人员技术水平较高的情况下可采用电阻焊。随机抽样检查每批焊件，确保产品质量。为了确保基桩骨架的刚度和成型，可以采取在设计中基桩骨架每隔2～3m设一道加强箍筋的方法，加强箍筋的加工制作会影响着基桩骨架的几何尺寸。

4、灌注水下混凝土

（1）用直径20cm导管灌注水下混凝土，仔细检查导管焊缝，并做封闭水试验。

（2）导管底部应高出孔底30～40cm，埋入混凝土内深度2—3m，上端应设附着振动器，提升速度要慢。

（3）开管的混凝土数量应满足导管埋入混凝土深度的要求，开管前要备足相应的数量。

（4）混凝土要连续灌注，中断时间不超过30min，灌注的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。

5、清理桩头

等桩头混凝土强度达到设计值的25％时，拆除护筒并凿除桩头多余混凝土。达到桩顶设计标高，为保证桩身的质量，桩头混凝土采用人工手工凿除的方法，不得采用爆破方法进行。

三、公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制

1、严格控制混凝土的质量，禁止使用不合格的原材料来进行桩体的浇筑建设。从有关的特点和现行的技术水平来看，公路桥梁钻孔灌注桩所使用的混凝土与普通的混凝土相比，是有着很大的差别。这就要求在选择原材料的时候，必须控制好原材料的质量，这样才能够确保成桩后桩体的质量承载力能够符合制定方案的标准，杜绝各种质量问题的出现；还有，要避免在浇筑后因桩身的不均匀或不凝结而出现施工事故。确保整个桩身的混凝土质量合格和上下均匀，才能保证所有公路桥梁钻孔灌注桩的质量。

2、在公路桥梁钻孔灌注桩的浇注施工过程当中，良好的导管埋藏控制对于整个施工过程有着重要的影响。导管的埋深施工工作必须严格按照有关的规范技术来实施。导管的埋深要控制在2米到5米之内。埋的过深会使得混凝土不易流出顶升；公路桥梁钻孔灌注桩的混凝土有骨料空洞和离析的现象时，公路桥梁钻孔灌注桩的直径就会变小；并且会让远导管处的混凝土面比正常的水平低，近导管处的相关混凝土面要比正常水平高的问题出现，最终使得混凝土在顶升过后开始水平地扩散，这样就会产生所谓的工程死角区，让钢筋的整体握裹力减弱。但是埋深太浅，又会让管外混凝土的泥浆渗入到混凝土的结构当中去，这时就会出现混凝土夹泥。还有浇注达不到有关的规范标准的话，就会很容易让导管外泥浆的稠度变大，这样混凝土就会出现顶升。因此，导管的埋藏深度要控制在合理的范围之内。

3、当在特殊环境中施工时，就有必要采取特殊的措施。比如，在温度较低的地方施工时，就要采取保温措施，使工作正常的进行；在水下施工时，水下混凝土导管的浇注就有特殊要求，在进行浇注之前，需要进行承压和水密性的试验来确保工作能够顺利进行；在导管的拼接过程当中，要把导管的长度控制在2m到4m之内，还必须把导管的管径限制在25厘米之上，这样有利与对高度的调整；当钢筋骨架与导管的安置完成后，开始混凝土的浇灌工作，要让浇灌的全过程连续不断地进行；当公路桥梁钻孔灌注桩的工作完成后，就要对桩体的质量进行一定的检测，保证整个工程的质量。

总之，钻孔灌注桩是一种比较常见的桥梁桩基施工方法。在施工过程中, 应结合工程的实际, 按照设计文件与施工规范的要求, 选取合理的施工工艺,坚持以预防为主的原则, 采取有效的措施进行施工控制, 及时解决施工过程中出现的各种问题, 不断总结经验教训, 提高施工技术水平, 才能保质保量地完成任务。

参考文献：

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[2] 徐祖宏. 桥梁桩基钻孔灌注桩施工质量控制[J]. 科技传播， 2010，(07) .