水下灌注桩在公路施工中的问题与质量分析
王艳萍
山西路众道桥有限公司 山西大同 037005
[摘 要] 灌注桩具有施工噪音小、抗震效果好、对周围土体扰动比较小等优点，因此在建筑工程中广泛应用。由于钻孔灌注桩的施工工艺程序多、成孔速度慢、混凝土在泥浆中灌注，所以不容易控制混凝土质量。在施工过程中，很容易出现断桩、塌孔、孔底沉沙等质量问题。因此需要加强对灌注桩施工质量控制，确保水下灌注桩施工质量。本文主要分析了水下灌注桩施工过程中存在的成孔质量、断桩、钢筋笼上浮等问题及原因，并在水下灌注桩施工过程中加强成孔质量控制，确保水下灌注桩施工质量。
[关键词] 水下灌注桩；公路施工；质量问题
1 水下灌注桩施工问题
1.1 成孔质量问题
成孔是水下灌注桩施工的第一步，如果成孔质量不符合施工要求，那么则无法保障水下灌注施工质量。水下灌注桩成孔质量常见问题有成孔位置倾斜、塌孔等问题。成孔位置倾斜主要是由于施工过程中，成孔钻机位置没有摆正，钻头没有垂直钻进，从而导致成孔质量问题。或者是钻机在钻进过程中，遇到坚硬岩石或者围岩，导致钻头位置发生偏移。塌孔是钻孔过程中，孔内出现孔壁坍塌的现象。造成塌孔的主要原因有以下几个方面：第一，孔内水管冲击孔壁，当水管冲击力大于孔壁承载力，则出现塌孔现象。第二，钻进过程中遇到软土或者沙土的时候，容易出现塌孔现象。第三，钻头钻进或者提升钻头过程中，钻头碰到凸出的孤石或者泥浆稠度不足导致塌孔。第四，清孔以后未能及时灌注混凝土，孔内沉垫泥浆稠度不足导致塌孔现象。
1.2 灌注桩断桩以及原因
水下灌注桩在施工过程中，由于操作不当导致桩基断桩。灌注桩断桩的主要有以下原因：第一，灌注混凝土的质量不符合要求。混凝土的塌落度、和易性、胶凝性没有达到灌注桩的施工技术标准和要求，导致导管堵塞，导管下端拔离前期灌注的混凝土面并再次疏通进行二次灌注时封底不成功，从而导致断桩的形成。第二，清底不彻底。在清底的时候，没有彻底将沉淀在孔底的泥沙按规范要求清除，导致孔底泥砂沉积太厚，在混凝土灌注时未能使桩底沉垫泥砂冲起致使泥渣混杂在混凝土中，灌注桩浇筑完成后，出现断桩现象。第三，导管质量不符合要求。导管进场以后，没有进行泌水试验检查导管质量，致使导管出现漏水。混凝土灌注过程中，泥浆慢慢渗透到导管内部，从而形成灌注桩夹泥形成断桩。
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1.3 钢筋笼上浮
钢筋笼上浮是水下灌注桩施工常见的问题。钢筋笼上浮是由于钢筋笼吊装就位后未及时使其与成桩护筒焊接固定，使之仿佛是在桩孔内漂浮着，很容易在灌注混凝土促使钢筋笼如浮萍一样上浮；再有就是混凝土灌注时，在混凝土灌注达到钢筋笼底部时候，由于混凝土浇筑速度过快，混凝土比重大对钢筋笼产生了较大的冲击力，既使钢筋笼与护筒焊接了也容易出现上浮现象[1]。
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2 水下灌注桩在公路施工质量控制
2.1 加强钻机钻孔过程控制
根据桥梁水下灌注桩的设计图纸，使用全站仪精确测定孔位和地面高程，以及孔径大小和位置，并做好相应的标记。按照放样测量位置，将钻机就位，钻孔的时候，钻机的垂直度要符合桩孔规范要求，倾斜度必须控制在规范误差的范围内。钻机定位应准确、水平、稳固，在孔位地面处应先安装钢护筒，对钻头起到导向作用并对桩洞地面段起到防塌孔措施。钻孔的时候要严格按照钻机操作要求，钻机回转盘中心与护筒中心的允许偏差应不大于20mm。钻孔应一次不间断地完成，不得无故停钻。钻孔时应注意检查倾斜度，发现倾斜及时纠正，将钻头提升至开始倾斜处慢进削正。在钻进的时候发现钻机有跳动、摇晃或钻进困难，可能是钻头遇硬土或不均匀的土质，一边软一边硬，碰撞摇动所致，这样要放慢进度，有充分时间削去硬土然后再正常钻进。在钻进的时候，要控制钻进速度，遇到坚硬岩石或者围岩的时候，要及时更换钻头，以免导致钻头受损[2]。
2.2 清孔
水下灌注桩成孔以后，需要及时检查成孔质量，如果孔径大小、深度、倾斜度等符合设计及规范的要求，及时清除孔底的泥沙和杂质。清孔分两次进行，第一次清孔在成孔完毕后立即进行，利用成孔钻具直接进行，清孔时先将钻头提离孔底10-20cm，打开泥浆泵正循环清孔，第二次清孔在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完毕后进行，利用灌注砼的导管进行正循环清孔。清孔结束后要及时测定孔底沉淤，孔底沉淤厚度小于公路施工技术规范要求厚度。清孔结束后孔内应保持泥浆水头高度，并及时进行桩基灌注混凝土灌注作业。
2.3 钢筋笼制作、吊装过程控制
为了确保钢筋笼制作质量，钢筋笼在制作前必须检查钢筋表面是否存在锈迹、刮痕，以免影响钢筋笼主筋的承载力[3]。按照钢筋笼尺寸大小符合设计的标准和要求，主筋采用焊接方式，在同一截面内钢筋接头数量不得多于主筋总根数的50%，钢筋接头焊接采用搭接焊或帮条焊，焊接要求应满足《公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2017》有关钢筋工程规定。钢筋笼制作好以后，应该平铺在干净、平整的地面并在下方垫枕木防潮，堆放层数不能超过2层。并在钢筋笼外侧设置保护层垫块，钢筋笼保护层垫块的数量为每2米一圈组，每组块数不得少于4块，且应均匀地分布在同一截面的主筋上。钢筋笼起吊到预定的安装位置，则需要缓慢对齐桩孔中心位置，下放到孔洞内，避免碰撞孔壁，下笼时若遇阻碍不得强行下放，应查明原因酌情处理后再继续下笼。桩基钢筋笼由几节钢筋笼段组成，它们之间采用搭接焊进行焊接，下端钢筋笼下放到位后进行临时固定，第二节吊装就位与第一节进行吊装焊接，焊接连接好后撤掉临时固定，继续下放钢筋笼，依次进行后续钢筋笼焊接，直至全部钢筋段焊接完毕。个钢筋笼吊放到指定位置以后，位置偏差不能超过±100mm，确认位置以后，将钢筋笼用吊筋和护筒边缘进行固定，吊筋和主筋必须焊接牢固，避免钢筋笼掉落孔内及灌砼时钢筋笼上浮。灌注混凝土的时候要连续，因故停顿时间不能超过30分钟。
3 结语
水下混凝土灌注桩施工环境复杂、施工工序多，施工质量要求比较高。因此在施工过程中，必须严格按照灌注桩施工工艺流程和技术标准施工，加强质量控制，确保灌注桩的施工质量。
参考文献：
[1]卢绪利．水下灌注桩在公路施工中的问题与质量分析[J]．山东工业技术 ，2018，18(20)12-13
[2]郝建宁，徐权．桥梁水下灌注桩施工质量控制及常见问题[J]．山西建筑 ，2018，44(30):83-84．
[3]刘金砺，刘金波．水下干作业复合灌注桩试验研究[J]．岩土工程学报，2001(05):14-17．
[中图分类号] F540．35
[文献标识码] A
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