上海亿繁建筑市政工程有限公司
摘要：钻孔灌注桩施工技术为路桥施工的常见技术，其适用范围广，可帮助降低施工难度，确保路桥工程顺利达成质量控制目标。本文以朱建路道路改建工程为例，分析钻孔灌注桩施工方法及质量控制措施。供相似工程参考借鉴，以不断提路桥工程施工质量水平。
关键词：道路改建工程；钻孔灌注桩；质量管理
引言
钻孔灌注桩施工对场地的要求较低，施工操作方法相对简单，可帮助降低路桥工程施工难度，保证工程按时交付。但钻孔灌注桩技术对现场施工质量要求严格，在工程实践中，常将钻孔灌注桩施工方案与质量管理方案结合编制，通过系统化的质量监管确保钻孔灌注桩施工技术优势充分发挥。朱建路道路改造工程在钻孔灌注桩施工上总结出不少技术及质量管理经验，有必要对其进行分享。
1朱建路道路改建工程
朱建路（青浦闵行区界～规划开兴路）道路改建工程道路全长3.42km，为城市次干路，规划设计为双向六快二慢车行道。工程范围内包括新建桥梁7座。工程一般横断面宽度为40m，在K2+222.919～K2+290.622范围内为避让现有建筑，将宽度调整为38.5m，以15m长度与常规路段对接，影响范围共67.7m。
本工程新建的7座桥梁均采用钻孔灌注桩，其中一河桥中跨桥墩采用φ1000m，边跨桥台及其余6座桥均为φ800mm，桥台设计为重力式桥台。从地质条件上看，施工当地土层以杂填土、素填土、粘质粉土、浜土为主。
2钻孔灌注桩施工方法及质量控制
2.1前期准备
2.1.1机械选择
为确保施工进度达标，现场钻机及辅助性设备的数量、规格等需结合施工条件、进度要求进行确认，确保每台桩机能够连续施工，以提高机械设备的周转效率。本项目综合地质勘查信息考虑后，决定选用GPS10型旋转机4台，现场配备充足的钻头，保证施工过程顺利、连续。
2.1.2人员配备
各台回旋钻机配备6名施工人员，岗位涵盖机长、钻机司机、机电工和勤杂工，各岗位人员相互配合，共同完成钻孔作业。
2.2钻孔灌注桩施工
2.2.1护筒埋设
第一，选用钢制护筒，要求其壁厚不低于4mm，内径在桩径基础上提高20～40cm。顶部超出地面0.3m，以人工与挖掘机相配合的方式完成护筒埋设。第二，护筒制作完毕后，进行强度和刚度检验，确保其性能达标。重点检查接缝位置密封性，保证护筒经多次使用后不发生变形或破损。第三，依照桩位点进行护筒埋设，过程中严格控制护筒垂度，要求垂度误差不超过1%。埋设完毕后，使用经纬仪及标定钢尺测量护筒轴线与桩位中心间的偏差，将误差控制在2cm以内。在桩位中心设施φ12的钢筋，并使用利桩架进行对正，使用铅锤及钢尺检查平面尺寸及垂度达标，并通过监理人员验收合格后，可开展后续作业[1]。第四，本项目护筒埋深在2.5m左右，施工过程若遭遇地质条件较差的情况，如发生底部渗水或坍塌，需进行土层换填，在底部换填厚度50cm的黏土，夯实后开展护筒安装作业。护筒就位后，向四周回填黏土并进行夯实处理，确保填土夯实操作均匀，以免施工过程护筒位置偏移。第五，桩位控制是钻孔灌注桩施工要点之一，可在护筒外壁设置护桩，本工程选用护桩长度为1.5m，设置位置距离桩位中心80～120cm，使用水泥砂浆进行固定，在钻进过程中，以拉线方式对施工精度进行控制。
2.2.2钻机安装
钻机安装的位置、稳固性会直接影响钻孔过程的顺利程度，在施工过程中，可采用如下方案对钻机安装精度及稳定性进行控制：（1）确保安装底板平整、稳固，严格控制机头钻杆垂度及机架平台的水平度，要求钻机顶部、钻盘中心及护筒中心处于同一条垂线上，将误差控制在2cm以内。（2）施工前核对钻杆、钻头长度是否与施工方案要求相一致，标记编号及各节长度，钻杆下放之前，重新检查长度达标性，确保钻孔深度满足施工要求。（3）钻机就位后，及时测量钻机平台与护筒标高，辅助孔深测量及沉渣厚度检查。验证钻机平台水平度，例如，查看平台及顶端是否稳固，若发现不足需及时进行调整，避免钻进过程中钻机发生位移。（4）本工程钻进施工采用减压钻进的方式，钻机及主吊钩均处于受力状态，约为钻具自重的20%，过程中不定时使用水平尺检查钻盘的水平度。
2.2.3钻进作业
第一，组织现场施工管理人员、技术人员等进行技术交底，明确工程钻孔灌注桩施工重难点及基本施工指标，了解施工地水文地质条件，并对可能出现的施工质量风险进行预测，现场设置必要的防护性措施。
进行施工流程及进度规划，明确钻孔方式、深度、质量检验手段、混凝土配比等信息，落实到书面上，同时规划单个桩体施工的时间安排，以及桩间切换时间。
第二，钻进过程中，可在桩孔内添加适量黏土和清水，避免钻机空转，利用钻头搅拌泥浆，并将其泵送至循环池。循环池及桩孔内泥浆储量充足后，开启泥浆泵及转盘，开始进尺钻进。本工程施工地土层多为亚黏土和砂质粉土，因此决定采用原土造浆的方式，控制泥浆密度、粘度和含砂率分别为1.05～1.2、16～22″和4%～8%。
第三，钻孔方法需综合孔位地质条件、桩尺寸进行确定，且需满足有关技术指标的要求。无论何种钻进方式，均需低速钻进至钻头完全进入地层后，再进行加速钻进，过程中保证钻具与钻孔截面相垂直，并将钻具吊紧，确保钻孔过程稳定、均匀[2]。
第四，钻进速度需根据土层条件进行调整，及时检查钻孔泥浆的密度及浆面。例如当遭遇黏土层时，可强化洗孔作业，以免出现泥包钻头的现象，通过失水量及pH值的调整来提高洗孔质量。
第五，施工过程实时关注作业点周围土层的变化，采集渣样，分析后详细记录有关信息，对比地质剖面图掌握地层变动情况。钻进过程若发现孔位与设计方案已出现明显偏差，应第一时间与监理工程师协商，评估施工方案是否需进行调整。
第六，及时检验泥浆性能，并结合施工进度及地质特点，适当调节泥浆参数，保证其携渣及护壁性能优良，提高成孔质量。
第七，合理安排各桥段桩基础的施工顺序，相邻桩施工间需预留足够的时间间隔，避免桩基强度未达标时在临近区域开展作业，影响桩基质量。例如，当桩距在3倍桩径以内时，第一根桩混凝土浇筑完毕后24h才可进行另一根桩的钻孔施工。
随着交通系统的完善和延伸，现代路桥工程遭遇特殊地质条件的概率也明显上升，不可避免会给钻孔灌注桩施工质量及现场施工难度带来一定影响，为确保施工质量，钻孔作业需结合实际地质状况，对钻进参数做出适当调整。例如，遭遇黏土层时，宜选用尖底钻头，转速适中并选用大泵量和稀泥浆，施工过程进尺速度不宜过高，避免钻杆变形、折断；若遭遇淤泥质黏土，宜选用上下反复扫孔的方式扩大钻孔，或选用沙黏土回填，密实度达标后再进行钻进，以免出现缩孔问题；若遭遇砂卵石层，钻进过程易发生钻头卡顿、钻杆摆动、钻头偏移等问题，导致钻机超负载而受损，此时应使用低档钻进，配合高质量的泥浆，以分级钻进的方式施工，第一级钻头直径可设置为桩径的70%。
2.2.4水下混凝土浇筑
混凝土浇筑为钻孔灌注桩施工流程的最后一步，也是灌注桩施工质量控制的关键。混凝土配料一般为水泥、集料、水和外加剂。本工程混凝土等级设计为C30、坍落度为18～22cm，要求水灰比在0.5以内。选用商品混凝土，到场后，再次检查混凝土均匀性及坍落度是否达标，若出现轻微离析，必须进行二次搅拌，严禁使用不达标混凝土进行灌注桩施工。
2.3质量控制
钻孔灌注桩施工过程常见质量事故包括缩颈、塌孔、堵管等，除严格依照钻孔灌注桩施工技术要求开展施工作业外，针对以上质量事故，可提前设置事故风险防控方案，避免突发质量事故给正常的施工作业造成过大干扰。
本工程施工地点存在部分软土地基，发生缩颈问题的概率较高。因此在遭遇软土层时，需对钻进速度及泥浆浓度进行调整，实时查看泥浆比重，并使用探绳开展探孔作业，一旦发现缩颈趋势，第一时间进行扫孔处理，适当延长扫孔时长。塌孔事故的出现多半与缩颈有关。例如，施工现场未对缩孔做及时、合理的处理，导致其扩张，或泥浆、护壁不达标，就易引发塌孔事故，应进而导致埋钻。因此在施工过程中，钻进速度、泥浆参数等必须严格依照方案要求及相关技术标准进行设定，若发现塌孔问题，及时查找原因，将风险因素完全排除后再进行后续作业。若埋钻问题已经出现，此时应保证高压泥浆连续注入，增加泵量向钻孔内注入泥浆，过程中尝试将钻杆提起[3]。堵管问题通常与混凝土和导管本身质量相关。例如，混凝土骨料质量不达标，在输送过程即可能出现堵塞导管的现象。另外，导管接头不严导致泥浆挤入，也会引发导管堵塞问题。因此赌管问题的防控主要从混凝土质量控制和导管的紧密连接入手，如在导管连接处增加密封圈。
结论
钻孔灌注桩技术的合理应用可帮助提高路桥工程施工质量，为提高施工质量，相关单位应加强施工过程技术管理及现场作业管理，同时配合有效的质量风险防控方案，确保钻孔灌注桩施工严格依照设计方案及有关技术标准展开，提高工程产品生产综合效益。
参考文献：
[1]谷永宏.建筑施工中的钻孔灌注桩技术[J].建材与装饰，2020（02）：21-22.
[2]王运强.路桥施工中钻孔灌注桩技术探究[J].中国公路，2020（01）：116-117.
[3]夏江泉.公路工程钻孔灌注桩施工中的常见问题及措施分析[J].居舍，2019（32）：73.