摘要：随着我国经济的不断发展和国际社会的不断进步，无论在国内还是国外，道桥工程的建设越来越多，而在道桥工程建设中，基础是道桥工程的重要组成部分。其中，无论从建设成本还是环境保护等方面考虑，桩基础是道桥工程基础形式的首要选择，其施工工艺和施工质量的好坏直接影响着整个道桥工程的质量。本文主要以钻孔灌注桩施工技术为例，详细阐述道桥工程中桩基础的几个关键施工工艺。
关键词:道桥工程；钻孔灌注桩；桩基础施工
1. 封底过程中质量事故预防与处理
在首灌未封底前，需进行桩底沉渣清理，并对沉淀层厚度进行测定。柱桩沉渣厚度不超过10cm，摩擦桩不超过30cm，否则应进行二次清理。在清理沉渣过程中，用射水或射风冲射钻孔孔底3-5min，直至孔内排出的泥浆手摸无2-3mm的颗粒，然后立即灌注首批砼。下放导管前需准确测量每节导管长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度，如果出现导管下口离孔底太高，使首批砼量不足，导管埋深不够，太低易造成首批砼下落困难，造成泥浆与砼混合。
在灌注首批砼过程中，应快速连续进行，严禁中途停工，使砼和泥浆一直保持流动状态，防止发生导管堵塞。在施工时，需防止砼从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底，使泥浆中含有水泥而变稠凝结，致使测探不准。
在灌注完首批砼后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如果封底失败，应拆除导管，提起钢筋笼，立即进行清孔。
2 灌注砼的和易性控制
和易性指砼是否易于施工操作和均匀密实的性能，其中包括流动性、粘聚性和保水性，而塌落度是用来衡量砼和易性的一个量化指标。在灌注桩基砼时，如果塌落度太小则易造成堵管，塌落度太大则砼易于发生离析。因此，控制好砼的和易性是保证灌注桩施工顺利进行和桩身质量是否满足设计要求的关键因素。
2.1 影响砼和易性的因素分析
影响砼和易性的因素主要有三个方面，一是流动性，流动性越小，则砼越难以振捣密实，流动性越大，则砼越容易出现离析，流动性是通过用水量控制；二是粘聚性，粘聚性是阻止砼发生分层和离析现象的主要因素，粘聚性不好会造成砼不均匀，出现蜂窝、疏松、孔洞，甚至断桩现象，其性能好坏是由砂胶比决定；三是保水性，其反映的是砼拌合物的稳定性，主要受水泥品种、用量和细度影响。
2.2 有效控制砼和易性的措施
在施工过程中，需对运至现场的灌注砼进行塌落度检测，一般塌落度需控制在200mm±20mm，且砼需在拌制后1.5h内灌注完毕。根据对影响砼和易性的主要因素分析，需从以下几个方面有效控制砼的和易性：
（1）水泥种类和数量
水泥一般使用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，初凝时间不宜早于2.5h，宜选用标号在42.5以上的水泥，所选的水泥需通过初凝时间和抗压强度试验。根据JGJ94-94规定，对于灌注桩，水下砼的水泥用量不小于360kg/m³。
（2）砂率的配制
砂率一般控制在40%-50%，应选择质地坚硬、清洁的骨料，其中粗骨料应优先采用河卵石或碎石，粒径控制在5mm-20mm，细骨料采用水洗河沙，细度模数为2.3-2.9。
（3）外加剂的添加
在拌制灌注桩砼时适量添加外加剂能更好的改善砼的和易性，掺入减水剂和引气剂能提高砼的流动性，引气剂还能有效改善砼拌合物的粘聚性和保水性。
（4）砼的拌制和使用
搅拌砼之前，应测定粗、细骨料的含水率，尤其注意雨天拌制砼时需增加抽测次数。砼的搅拌时间需根据配合比和设备情况通过试验确定，但最短搅拌时间不宜少于2min。
采用砼搅拌运输车运送砼时，在运输过程中宜以2-4r/min的转速转动，在砼到达现场时，应高速旋转20-30s。在炎热天气条件下，宜安排在傍晚开始灌注，当地昼夜平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬期施工办理。
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3 钢筋笼上浮现象的防止
在钻孔灌注桩施工过程中，经常在灌注砼初期出现钢筋笼上浮的现象，而钢筋笼上浮将影响钻孔灌注桩的整体承载能力，并且在钢筋笼上浮过程中可能会碰撞孔壁，从而造成断桩或缩颈，甚至造成塌孔等质量问题。
3.1 钢筋笼上浮的主要原因分析
3.1.1砼灌注速度和间歇时间
在砼灌注初期灌注速度过快，砼在孔内上升时对钢筋笼摩擦力增加，孔内泥浆向上流动时对钢筋笼的摩擦力增大，而此时钢筋笼在导管底口以下砼中的埋深不够，易造成钢筋笼上浮。如果砼灌注间歇时间过长，砼流动性降低，黏聚力增加，对钢筋笼摩擦力增大而引起钢筋笼上浮。
3.1.2灌注前清孔不合格
在灌注砼前清孔不合格，孔底沉淀层厚度过大，钢筋笼不能下放到设计高程，在首批砼灌注时，如果砼下灌过快，冲击孔底使沉渣上翻，对钢筋笼形成较大的浮托作用。如果泥浆稠度较大，流速较大的泥浆在孔内流动时对钢筋笼产生较大的摩擦力而造成钢筋笼上浮。
3.1.3孔斜造成钢筋笼上浮
由于钻孔偏斜，钢筋笼下放时，挂蹭支于孔壁，下放不到位，在起拔导管时，导管易挂着钢筋笼，使钢筋笼产生向上的位移，造成钢筋笼上浮。
3.1.4灌注砼时导管埋深过大
在砼灌注过程中，导管起拔不及时，埋深过大，在砼表面易形成一层和易性差的硬壳，对钢筋笼具有较大的握裹力，新灌注的砼流出后，将以一定的速度向上顶升，推动钢筋笼上浮。
3.1.5砼质量不合格造成钢筋笼上浮
对于质量差的灌注砼，易发生离析、和易性差，在离析层形成一层石块堆积层，当新灌注的砼流出后，它裹卡着钢筋笼以一定速度向上顶升而造成钢筋笼上浮。
3.2 钢筋笼上浮的预防措施
根据上述原因分析，预防钢筋笼上浮可以分三阶段进行。
3.2.1灌注砼开始灌注前
在开始灌注砼之前，需进行彻底地清孔，沉渣厚度应符合设计要求，柱桩不大于10cm，摩擦桩不大于30cm，孔内泥浆比重不大于1：1，含砂率小于2%。在钢筋笼就位后，在钢筋笼顶部用钢筋或钢管将上部主筋与钻台架连接顶牢，防止钢筋笼上浮。
3.2.2灌注砼面上升到钢筋笼下端时
为防止钢筋笼被砼顶托上升，可使用缓凝剂等增大砼的流动性。当砼面接近和初进入钢筋笼时，应使导管底口处于钢筋笼底口3m以下和1m以上，并减缓砼灌注速度，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力。
3.2.3灌注砼进入钢筋笼以后
当孔内砼进入钢筋笼4-5m以后，适当提升导管，但需保证导管的埋深不小于2m。减少导管的埋置长度，以增加钢筋笼在导管口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋笼的握裹力。在灌注过程中，用测绳勤测孔内砼顶面标高，据此确定导管埋深，及时提升并拆除导管。在拔管时，要避免导管触碰钢筋笼，若发生触碰时，可采用扭转导管的方式使导管脱离钢筋笼。
结束语
在实际的施工过程中导致钻孔灌注桩施工事故的因素很多，只有充分了解事故发生的原因，熟练掌握灌注桩正确有效的施工工艺，结合具体工程的实际情况加以判断，采取相应措施加以控制，才能避免不必要的损失和事故的发生。本文主要就道桥灌注桩基础施工中关键工序的质量控制进行分析，以期为今后的工作提供参考。
参考文献：
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[2]路耀平.大直径旋挖钻孔灌注桩施工工艺[J].低温建筑技术,2016(08).
[3]尹春燕.水下钻孔灌注桩施工工艺与质量控制的研究[D].华中科技大学,2006.
论文作者:孙战胜
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/23
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