摘要：路桥工程是社会经济发展的生命线，是解决国内部分区域交通拥堵问题的一个重要手段。但是路桥工程自身的大规模、高荷载等特性决定了其对地基的承载力具有较高要求，尤其是一旦遇上软土地基，就可能会影响路桥工程施工质量，如造成路桥路面变形或路基不均匀沉降等。因此，对钻孔灌注桩等常用的基础加固施工工艺及应用进行探讨，对促进路桥工程发展具有重要的现实意义。
关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制
1、我国钻孔灌注桩技术发展历程
1.1 简述钻孔灌注桩技术发展史
20世纪40年代，大功率钻孔机具研发成功，钻孔灌注桩技术问世。二战后随着经济的复兴，各国建筑建设规模持续扩大，钻孔灌注桩得到大范围推广应用，尤其是20世纪70年代后在全球呈现出蓬勃发展的态势。我国第一次使用钻孔灌注桩基础是在1963年的河南安阳冯宿桥工程项目中，其后又分别在河南省竹竿河、白河两座大桥中应用。1965年4月交通部在河南召开钻孔桩技术鉴定会，认为“钻孔灌注桩技术”是一项重大技术革新，决定在全国推广。
钻孔灌注桩施工技术的应用，有效解决了桥梁水下深基础的施工问题，将水下工作改为水上工作，与传统的沉井基础相比在技术经济性方面更具优势，逐渐成为了公路桥梁基础施工的首选技术。经过几十年的发展，我国钻孔灌注桩技术逐步成熟，桩型也越来越多，现主要根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）对其作如下划分：（1）、按承载性状分类：①摩擦型桩：摩擦桩、端承摩擦桩；②端成型桩：端承桩、摩擦型端承桩。（2）、按成桩方法分类：挤土桩、非挤土桩、部分挤土桩。（3）、按桩身的直径大小分类。小直径桩：D≤250mm；中等直径桩：250≤D≤800mm；大直径桩：D≥800mm。（4）、按成桩材料分类：木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、组合桩、钢桩。
1.2 钻孔灌注桩的发展趋势
随着我国基建事业的发展，对钻孔灌注桩施工技术的要求也在不断提高。近年来钻孔灌注桩的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）桩的尺寸朝着更长（桩长）、更大（桩径）的方向发展。（2）积极攻克各种桩成孔难点问题，如成功开发了岩层钻进成孔法、大三石层钻进成孔法等。（3）钻孔灌注桩施工工艺朝着低公害的施工方向发展，通过工艺、设备改进，最大限度地减小泥浆排除对环境的影响。（4）由直孔桩朝着扩孔桩方向发展，其承载力更高，同时成孔后出土量少、承台面积小。（5）为提高单桩承载力，各种异型桩发展起来，如挤扩多分支承力盘桩就是一大典型代表，其单位桩体积的极限荷载超过相应直孔桩的2倍。（6）基于工程实践需求，组合式工艺桩逐渐增多，以达到单一工艺的桩型无法满足的要求。
2、钻孔灌注桩施工技术及项目质量上存在的问题
2.1施工单位质量意识浅薄
公路与桥梁工程在建设过程中，对质量起着至关重要的部门就是工程的实际建设单位（施工单位），很多时候施工单位在工程实施过程中由于质量意识不足，往往将利益放在了第一位，这就在很大程度上增加了一定的质量风险，例如很容易出现一次充好的现象。工程（公路与桥梁）的施工质量与建设的施工材料有直接的关系，如果工程建设材料不符合标准，那么可想而知工程（公路与桥梁）建设质量一定不能够符合标准。工程建设相关部门如果不能够有效的处理好“工程质量、工程进度以及工程成本”三者之间的关系，那么最容易出现重成本、重进度、轻质量的现象。这就使社会上出现了很多问题工程，这些问题工程的出现不仅影响了人民的生活，也在一定程度上影响了国家的形象，因此对于工程施工单位在质量意识上的培养是保障公路与桥梁施工质量符合标准的关键。
2.2 质量控制体系不够完善
公路与桥梁的质量控制体系落后，不完善也是影响公路与桥梁质量的重要因素之一，质量控制管理体系的老套、落后会严重的增加工程质量风险。特别是对于一些比较小型的公路与桥梁建设单位来说，在质量控制管理体系上更是缺乏，很多时候还是单一的依靠人工来进行质量控制，这就在很大程度上降低了质量控制的效率。并且人员的能力也是千差万别，最终使树立工程质量控制体系成为一纸空谈。
现阶段相关的建筑施工法规以及条例仍有待于完善，部分建筑施工企业难以有效落实相关制度，导致一些建筑施工单位在施工过程中难以进行有效的施工监管，致使路桥工程存在一定的潜在质量问题。在工程验收环节，部分验收人员难以细致认真检验各项施工工序及构造，难以严格控制质量环节，从而降低了公路桥梁的使用寿命。建筑施工企业缺乏专业的质检人员和完善的管理制度，严重阻碍了施工质量工作的进行，难以保障公路桥梁施工质量。
2.3 在钻孔时出现偏斜现象
在进行施工钻孔的过程之中，出现钻孔偏斜是一种较为常见的施工问题，出现这种施工问题的主要原因可以归结为以下几个方面：（1）在土层之中存在一些探头石、孤石等，这会使得钻机在进行钻孔时遇到一些局部性的障碍，进而使得钻孔出现了偏斜；（2）对于钻机本身而言，由于没有对其进行有效的加固，使得钻机通常难以保持理性的垂直效果，使得在进行钻孔时往往会出现一定的偏斜；（3）由于钻孔与实际的施工情况并不符合，在进行施工时发生了晃动的现象，进而出现了接头弯曲的现象，使得钻孔时发生了偏斜的情况。
3、路桥工程中钻孔灌注桩施工中的质量控制措施
3.1施工准备工作
首先，要对施工设施进行全方面检查。在公路桥梁的施工过程当中，钻孔灌注无论是其桩径，还是其长度都会比较大，所以，在施工设备的选择上要格外谨慎，既要符合技术要求，同时，也要能够保证施工质量。详细的来讲，就是要将施工中涉及到的所有设施进行严格的检查，杜绝使用非工程专用钻机，另外，也杜绝使用达不到技术标准的施工设备。为了确保灌注混凝土的质量能够满足施工标准，一定要采用强制式搅拌机。不仅如此，为以防万一，在施工现场必须备有可替换的备用设备，以免发生设备故障，从而影响整个施工进度；其次，要对施工材料进行认真细致的检查。在开始施工前，一定要对进场的施工材料进行严密的、全方位的检查。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆先由施工单位进行自行检查，然后再交由监理工程师进行抽样检查，从而在最大程度上保障施工材料的质量，进而确保施工质量，对于不符合标准的材料绝对不能允许其进场。最后，要强化施工放样管理。精准的钻孔灌注桩是保障施工质量的关键，因此，在正式施工前，务必要根据设定好的桩位放样，同时，对桩基的位置要进行反复的校核。
3.2定位测量控制
为了保证钻孔的施工过程一切顺利，在进行钻孔灌注桩的施工前，需要将施工现场进行仔细、全面的清理，以保证施工现场干净无杂物。不仅如此，还要准确地测量出钻孔的基点，同时，也要测量钻孔的基线，从而确定钻孔的设计和施工图纸是否存在问题，找出其中的不合理之处，并及时制定出调整方案，以防在施工过程中出现质量问题，从而影响钻孔灌注桩的整体施工质量，最终导致公路桥梁的整体施工质量不合格。在进行钻孔灌注桩的施工时，桩位的固定应选择混凝土来进行固定，同时，桩位误差不能大于1cm。除此之外，完成桩位固定后，还要对桩位误差进行认真的测量，同时，将误差值准确地标注出来，从而在挖埋护筒时能够将桩的中心线准确地引入到钢轨上，最终保证施工过程的一切顺利。
3.3钻机的控制
在进行钻孔灌注桩的施工前，需要先将枕木加固，另外，还要准确地控制好钻机的安装位置。首先，在钻孔的施工过程中，需要准确地控制好钻机的水平安装位置，从而保证其能够达到施工要求，如果钻机的水平安装位置出现偏差，就会给整个的施工过程带来极大的影响，最终造成钻孔方位和深度等都出现偏差；其次，施工时，要准确地控制好钻机的垂直安装位置，还要保证钻机的钻孔中心、桩位、天车三者保持在一条垂直线上，在正式开始钻孔前，要采取相应的措施将枕木加固，同时，将钻机的安装位置进行进一步的调整。尤其是水平位置，一旦出现偏差，就会给钻孔方位和深度带来极大影响，无法满足施工要求，即便是在施工的过程当中，也要不停地校准钻机的位置，从而保证施工地有效性，进而保障整个钻孔灌注桩施工的一切顺利。
3.4钻孔的深度控制
钻孔灌注桩施工时，钻孔的深度同样是施工过程中的关键参数，能否控制好钻孔的深度将会直接影响到钻孔灌注桩的施工质量，所以要准确地控制好钻孔的深度。在一般情况下，在进行钻孔测量时，常常会利用测量绳来测量钻孔，为了保证测量结果的准确无误，在测量开始前，还要校准测量绳。一般而言，在进行钻孔深度的控制时，通常以钻孔灌注桩桩边的深度作为衡量基准。然而，若是在施工过程中遇到土质特殊的土层，例如岩层等等，相关工作人员需要在第一时间和有关设计部门联系，同时与监理单位协商措施，找出有效的解决方案，然后再重新开始施工，同时，还要把控好钻孔深度，以保证施工质量。
3.5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，因此清孔工作很有必要。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，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，其粘度测定15～20min、含砂率低于7%、胶体率大于90%等，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。
3.6 钢筋笼的制造与吊放
钢筋笼的钢材质量是保证钢筋笼合格的重要因素，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。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；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。
3.7 混凝土浇筑施工工艺要点
在钢筋笼下放操作完毕后即可开展混凝土浇筑施工。在这个施工工序中，需要对砂石、水泥等混凝土原材料的施工配合比进行有效控制，尤其是要确保其满足水下混凝土浇筑的要求，以确保钻孔灌注桩混凝土浇筑施工质量。针对混凝土水下灌注的稳定性而言，其主要受到硅这种材料的影响，所以在检测混凝土施工质量期间要重点做好硅这种材料的检查，坚决杜绝不合格的混凝土施工材料。在钻孔中灌注混凝土期间，要高度重视首批混凝土灌注量的控制，避免灌注混凝土期间出现离析问题，同时要注重有效控制混凝土的坍落度（一般控制在180～220mm），避免混凝土灌注施工期间出现堵管或断桩等施工问题。再次，在混凝土灌注施工期间，要对钻孔内部的混凝土灌注用导管的长度及其距离钻孔底部之间的距离进行仔细地检查，并配合压力平衡法的灵活运用对混凝土灌注量进行准确计算，以便及时补充钻孔中灌注施工中需要用到的混凝土。为了避免出现导管拔空问题，一般需要在浇筑混凝土期间将导管的埋置深度控制在2～6m，以全面确保混凝土灌注施工的质量。此外，在施工现场中要储备充足的混凝土用量，确保混凝土浇筑的连续性，避免因为间隔过长时间而影响混凝土浇筑施工的质量，否则就需要重新清理和检测钻孔，从而影响了工程质量和工程进度。
结论
钻孔灌注桩工序繁多、工艺复杂，钻孔灌注桩施工的技术要点也涉及到施工过程的各个环节。由于公路桥梁施工中钻孔灌注桩技术的整个施工过程隐蔽性强，施工单位要采取科学的施工方案，使用先进的设备。技术人员应认真分析施工地质和施工过程，针对性地提出施工方案。保证各个环节合理有效衔接，从严要求每道工序，精益求精。时刻关注钻孔灌注桩施工动态，保障施工质量，从而提高后期公路桥梁通行的安全性和使用寿命。
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论文作者:央宗
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/7
标签：钻孔论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 钻机论文; 公路论文; 施工质量论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第31期论文;