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摘要：钻孔灌注桩具有造价低、适用性强、施工简单方便等优点，因此，在公路桥梁领域及高层建筑中经常会用到混凝土钻孔灌注桩这一技术。桩基是地下隐藏工程之一，而且桥梁是在水下进行钻孔灌注桩的施工的，所以工作过程比较复杂，在施工过程中经常会出现孔洞倾斜、漏泥、断桩等情况，影响此项工程的进度、质量及安全。因此，在此项工程中应制定每一环节的方案，确保每一环节的质量，保证它的安全可行性。
关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工技术；质量控制
钻孔灌注桩是地下隐藏工程之一，因此，更要注重工艺流程的联系，每个程序之间都不能有过多的停顿时间，且桥梁的钻孔灌注桩是在水下进行的，在施工过程中无法观察，结束后也不能进行开挖验收，在此过程中的未知的影响因素很多，这都使钻孔灌注桩技术操作起来更加复杂、更不便于对它的质量进行控制。因此，本文将对公路桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制措施进行探究。
1钻孔灌注桩施工准备工作
1.1施工方案
施工方案的制定,应根据设计图纸、工程地质、相关法规及现场勘察等信息，对钻孔灌注桩施工方案的编制依据、施工流程、技术指导及安全措施等内容进行详细设计。另外施工方案还要有针对性地制定突发故障的应急方案,及时提出问题、发现问题，保证在方案实施过程中不会存在被动的情况。
1.2结合施工方案进行施工准备检查
施工方案通过后，应立即以其为依据进行施工准备工作情况的检查，主要包括下列几个方面：泥浆循环系统应选择泥浆池或沉淀池，检查水源水质是否适合进行灌注桩施工；对施工导管进行水密性压力试验，检查合格证等；根据方案要求，选择灌注混凝土的料斗尺寸；严把原材料质量关，摒弃质量不合格的材料；进行桩位复核放样工作，确保桩位准确性；保证护筒埋设的位置及高度的准确，再进行钻机就位；钻进就位后，对其稳定性及水平进行检测；保证钻杆垂直钻机，成孔后进行泥浆性能检测，若超标应及时处理；配置专业技术人员进行记录，保证成孔的各项数据真实可靠。
2灌注桩的施工及质量管理
2.1成孔清理
钻杆移除后，孔底会残留沉渣，沉渣若未完全清除，将严重影响灌注桩的承载性能，因此必须进行清孔工作。
通常利用泥浆冲刷时所产生的动力势能冲击孔底沉渣，使沉渣内的细砂石等处于悬浮状态，之后细砂石受到泥浆胶体粘结力的影响被循环流动的泥浆带出桩孔，实现清孔目标，这就是泥浆的除渣及清孔能力。泥浆在钻孔灌注桩施工中，不仅有良好的清孔作用，也利于护壁，因此泥浆的配制对整个灌注桩有着重要的意义，是保障钻孔灌注桩工程质量的重要施工环节。在相关施工规范的泥浆配制标准中，一般泥浆比重控制在1.05~1.20、粘度测定15~20min、含砂率4~7%、胶体率大于90%，这些数据在钻孔灌注桩施工中应严格控制，禁止就地取材随意配置，应选择专用的高塑性黏土等进行配置，进行泥浆拌制时需结合拌制设备、施工工艺及土层性质合理地进行配比的设计。
2.2钢筋笼的制作与安装
钢筋笼的钢材质量是保证钢筋笼合格的重要因素，钢筋笼的原材料应根据设计方案及相关规范进行钢材质量、直径、长度、型号、数量等的验收。需要注意的是必须对钢筋笼吊放设计标高与钢筋笼制作的吊环长度进行准确校验，这是因为初期进行钢筋笼的吊放需暂时固定在钻架底梁上，吊环的具体长度需与底梁标高成正比改变，因此要将吊环长度根据底梁标高实施逐根复核，充分保证根据设计要求制定钢筋笼的埋入标高。进行钢筋笼吊放前，需对钢筋笼各个连接焊缝进行逐节的质量验收，及时检查出不规范的焊缝及焊口并及时补焊，具体如图1所示。另外，钢筋笼吊放时应小心仔细，观察是否能顺利下放，下放过程中不宜与孔壁发生碰撞；若吊放受阻，禁止施压强制下放，因为强制下放将导致钢筋笼变形或钻孔坍塌等，正确的措施是立即停止吊放检查受阻原因，及时处理。钢筋笼未垂直吊放的情况，应将其完全提出孔后重新垂直吊放；若成孔本身垂直度不够，则需实施复钻纠正，二次验收合格后再进行吊放。对于钢筋笼接长的情况，应严格控制焊接时间，尽量缩短沉放时间。
2.3预防钢筋笼上浮的技术分析
若灌注桩施工中钢骨架发生上浮，则严重影响后续施工。进行灌浆时混凝土与导管会对钢筋笼施加向上的作用力，可能出现钢筋笼上浮的问题。因此在吊放钢筋笼时，应使用合理质量的混凝土块对可能上浮的钢筋笼进行压制，灌注导管应尽量插在孔径中央，放缓灌注速度。
2.4预防灌浆气塞的技术分析
进行灌浆时，浆液注入速度较为缓慢，导管中混入的空气受到压缩后，会出现气塞问题，因此施工人员在进行灌浆时，应选择导管靠边的位置进行灌注，及时使导管内的空气排出。另外，也可以在导管口安装具有筛孔的钢管，进而起到一定的透气效果。
2.5预防埋管技术分析
钻孔灌注桩灌注的另一重要环节就是预防埋管发生。灌注过程中，导管无法顺利从混凝土中拔出来，因此混凝土与导管间将产生巨大的摩擦力，若强行拔出则可能导致拉断导管的问题，残破导管留在灌注桩内将严重破坏其承载性能，因为大部分的导管需要埋设在灌注桩中。埋管应制定方案进行预防。首先，埋管的深度不宜过长，否则会发生扭曲弯折等问题，通常控制在2~6m左右。其次，灌注前应对导管口的固定螺丝进行检测，以免因螺栓松动导致导管滑入成孔内。若灌浆过程中已处于埋管状态后，是禁止在施工中拔出导管的，这极易导致导管破裂。若灌浆完成后，导管所处的混凝土未凝固，可使用千斤顶试拔，或者采用吸出一定量混凝土的方法再试拔导管，之后应及时进行补浆，使用灌浆补强的措施强化钻孔灌注桩。
2.6水下灌注的泥浆配制及二次清孔
通常灌注桩成孔需要进行两次清孔，在成孔初次满足设计标高时，可利用钻杆在原位进行清孔，清孔标准和孔内沉渣厚度应满足规范要求。对导管的沉放应严格检查其密实性与稳固性，以免因发生漏气漏浆等问题导致灌浆质量下降。需要注意的是，在吊放钢筋笼及沉放导管的作业期间，一次清孔中悬浮的沉渣会因时间关系再次沉入桩孔底部，混凝土灌注不能使沉渣受到冲击而悬浮，只能成为永久性沉渣，这将对灌注桩的质量造成巨大影响，因此二次清孔就很有必要了。
在混凝土正式灌注前，使用导管再次清孔，孔口返浆比重及孔底沉渣满足相关规范后，则立即实施水下混凝土的灌注，保证施工质量。
2.7混凝土的水下灌注
公路桥梁钻孔灌注桩的水下混凝土施工时，混凝土的离析现象仍存在，若混凝土离析则难以保证灌注桩质量，只有使用合理的配合比才能降低离析。施工现场应备有足够的材料以便于配合比的调整，具体的配比应根据水泥规格、砂石料尺寸及含水率等进行合理的调节。在拌合前需进行施工配合比的核查，对相关计量数据进行检验，确保混凝土具有良好的工作性能，满足施工要求。
2.7.1水下灌注桩混凝土参数统计
水下灌注桩混凝土参数主要有以下几个方面：一是混凝土原材料。在选购混凝土原材料时，不仅要对相关质保书进行检测，也应结合水下混凝土的性能需要采取抽样复查，若材料与质保书不符，则严禁不合格的材料进入场内；二是混凝土初凝时间。通常混凝土的初凝时间约在3`5h之内，根据其加入的外加剂不同，初凝时间可能推迟或提前，3`5h的初凝对于小桩径浅孔的灌注桩较为合理，但深桩水下灌注初凝时间则要大大延长，在必要的情况下，应在混凝土内掺入适量缓凝剂，将混凝土初凝时间延长至8h以上；三是混凝土的搅拌措施及时间。水下灌注桩的混凝土要根据合理的配合比将水泥、砂石等材料倒入料斗，拌合料搅拌均匀后加入水和外加剂，加入的水量应根据砂石含水量进行调节。整个搅拌配制过程从加水到出料应控制在60`90s为宜，这样能够有效地保证混凝土良好的保水性与流动性；四是合理选择坍落度。在水下若发生断桩、夹泥砂及导管阻塞等问题，那么将难以进行整治，因此进行灌注前，需要严格控制搅拌时间与坍落度。坍落度的选择应结合混凝土面的标高及导管埋设深度、温度、孔深等进行合理选择，通常坍落度的选择区间在18`20cm。
2.7.2钻孔灌注桩的操作技术分析
在公路桥梁工程中钻孔灌注桩的操作技术可总结为以下几个方面：一是初批混凝土的灌注。初批混凝土的灌注需要准确进行计算，结合泥浆密度、成孔直径及导管直径以及泥浆与混凝土面的距离、孔深等合理制定初批灌注量，通常根据孔径大小调节混凝土量，初灌量通常较大且需要长时间持续搅拌，因此离析现象较为严重。初批混凝土灌注过程中，其和易性将会受损，加之阻力突然增加，易出现混凝土阻塞导管的问题，甚至在漏斗内残留大量混凝土。为了改善这一情况，应预先配备起重设备，加强起重能力，促进漏斗迅速下料，之后稍拉导管。若缺少必要的起重能力，则可采取卷扬机拉紧漏斗并均匀振动，便于混凝土的下滑，再进行灌注直至混凝土面达到设计标高；二是二次灌注。二次灌注中若出现间断灌注情况，应牵动导管，对管口返浆情况进行观察，采取相应措施控制返浆；三是后期灌注。在混凝土灌注后期，孔内压力逐渐降低，因此下部的混凝土密度大于上部混凝土，要保证合理的混凝土密实性，则要增加漏斗的落差；四是灌注速度。合理控制混凝土初凝时间的同时，要适当加快灌注速度，这对加强混凝土灌注质量有着重要意义。要保证混凝土灌注质量，需要扎实做好各项准备工作，并将各道工序密切连接配合施工。
3.结束语
公路桥梁钻孔灌注桩工程是一个十分复杂的工程环节，一定要控制好每一个工作环节，以确保工程的安全性。在具体的施工过程中，要做好公路桥梁钻孔灌注桩施工技术的工艺流程设计和工程质量控制，并保证工程中所用的设备都是质量可靠的，以提高施工的控制效果。
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论文作者:马成军
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/14
标签：混凝土论文; 导管论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 泥浆论文; 沉渣论文; 水下论文; 《基层建设》2017年5期论文;