高猛
北京城建道桥建设集团有限公司 北京市朝阳区 100020
摘要：保证结构主体稳定的关键是要打造好桥梁建设工程，钻孔灌注桩技术是目前桥梁施工中普遍采用的方法。结合某水中桩基施工工程，分析了桥梁灌注桩施中的常见问题，如缩径与浮笼、断桩与塌孔等，并提出针对性的质量管理策略，以便进一步提升桩基施工质量。
关键词：公路桥梁 钻孔灌注桩
引言
当前，我国基础建设工作不断推进，为道路桥梁建设发展提供了良好机遇。随着数量与规模不断增加，道路桥梁施工工艺和成桩设备也呈现出多样化发展趋势。钻孔灌注桩技术发展时间比较长，能够在不同地质条件下获得良好的技术应用，并且其施工成本低，因而在路桥工程中具有重要地位。由此，为了保证路桥施工质量，我们需要积极开展应用研究工作。
1桥梁灌注桩施工中问题
1.1浇筑过程中的断桩与塌孔
在浇筑的过程中如果混凝土拌合物发生离析，不能实现持续性的浇筑则会导致断桩问题。如果在浇筑中发生导管卡挂钢筋笼、埋导管及严重的塌孔现象，处理不好也易引起断桩。此外，混凝土浇筑不连续、等待时间太长不能及时处理导管水密性较差的问题，会使2层混凝土中产生夹泥现象，最终导致断桩。在浇筑过程中还需注意的另1个问题是塌孔。在浇筑时，孔内外水头应该始终保持在合理的高差之内，但是在实际施工中经常会出现二者之间高度差较大的情况；另外，护筒底周围漏水、孔外堆放过多重物、机械振动幅度过大，导管卡挂钢筋笼或堵管都是引发塌孔问题的原因。
1.2孔位倾斜与“烂桩头”问题
在施工过程中由于工作失误造成桩机本身未竖直或桩机平台不水平是导致孔位倾斜的原因。要选择合适的桩机钻杆，如果太细会在进行超深桩作业时难以把握钻杆的方向。另外，桩机在钻孔的过程中发生不均匀沉降或遇到大孤石、探头石等，都会影响钻杆的方向导致孔位倾斜。如果清孔不彻底，会影响水下混凝土浇筑对桩顶位置的测量，从而出现“烂桩头”。如果遇到直径比较大的桩头，拔起导管的速度过快也会导致“烂桩头”的问题。最好在拔起导管之前进行插捣，以避免出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”问题。最后浇筑混凝土的速度也会影响工程质量，有可能引发孔壁局部发生坍塌的危险，还会使测量结果不准确，从而产生误差。
2路桥工程中钻矿灌注桩技术具体应用
2.1埋设护筒
护筒埋设施工主要具有以下目的：固定位置；对地面水进行隔离，保证钻孔内的水位高度保持在规定范围内，进而有效增加孔中净水压力，避免坍孔，提高孔壁稳定性。依据护筒埋设标准，在开展护筒类型选择的过程中，应该结合实际施工特点，按照水位高度进行选择。比如，在水位过高情况下，需要采用钢护筒，其直径应该高于桩径（两者之前桩径差距应该在 30cm 左右）。开展埋设施工工作时，应该将埋设深度始终控制在 1.4～1.6m 范围内，保证桩位和护筒之间具有良好重合性，且两者误差控制在 0～10mm 范围内。完成护筒埋设工作后进行检验，然后在检验结果满足设计要求后进行填土嵌固作业。为了保证回填密闭、避免发生漏水问题，工作人员还需要在完成填土施工后开展夯实处理，进而保证护筒填埋施工质量。
2.2施工准备阶段
在施工准备阶段，按照该项目的施工方案设计与施工工艺，安排主要物料进场。一方面，对施工材料进行了进场验收与入库登记，具体验收包括材料砂率的控制、钢筋规格的检验等。
另一方面，根据钻孔灌注桩技术应用要求，先安排了相关设备设施的进场，并按照钻孔灌注桩施工技术需要，进行了钻孔机安装与定位，埋设了护筒，制作了钢筋笼等。具体如下。（1）对施工场地进行了清理，推平了斜坡，处理了较软地层，用钢板加固了基础；检查完钻孔机基础，确定其稳固无倾斜情况后，运用红外线进行了安装位置中心定位，并在确定位置进行了钻孔机安装，偏差未超过2 cm，拉揽绳前，垫平了钻机横梁，桩位相对精准。（2）由于钻孔失败与孔壁坍塌直接相关，而孔壁坍塌位置多集中于地下水位以下，造成这种现象的原因主要是钻孔深度较高，产生了静水压作用，也不排除流砂现象的发生。因此，在施工准备阶段埋设了护筒，这样就使孔内静水压力增大，从而起到预防孔壁坍塌的作用，同时，也能够起到隔离地表水的作用。本项目中主要以坚固型的钢护筒为主，其内径大于钻孔直径；潜水钻与冲抓钻等也在40 cm 以上，旋转钻则超过了20 cm。具体埋设中，先对轴线和桩中心进行了精准测量与定位，保障其对称的条件下，对于顶面、深度、倾斜度、位置误差等进行了精准设置，对应的数据分别是30 cm（超出地面）、100~150 cm、1%以内、5 cm以内。
2.3制备钻孔泥浆护壁
相关要点如下：泥浆池制作，根据路桥施工具体情况，首选粘土作为钻孔泥浆制备材料，护筒泥浆顶高应在施工全程中高出外部或地下水位约1 m；以1.2~1.4 g/cm3为钻孔循环泥浆比重指标；根据路桥施工中的地质因素等。在钻孔钻进过程中，全程测量并调整泥浆性能参数，如比重、含砂率、胶体率、粘度等；沉淀池用于收纳钻孔中形成的废弃物及未用完的泥浆，让其自流于沉淀池内，然后通过沉淀对泥浆进行二次利用，将其收集存放于泥浆池；公路桥梁的墩台轴位间隔内设置泥浆池或泥浆沟，主要起到循环利用泥浆及无污排放泥浆作用。在泥浆沟的设置上，为减少其对环境的影响，应采用就地开挖的方式[1]。施工技术人员重点关注并测量泥浆的性能，以免对钻孔成孔造成阻碍。
3钻孔灌注桩施工控制措施
3.1防治缩径与浮笼的具体措施
预防缩径的关键是要控制好钻进的速度和泥浆混凝土配比，确保泥浆保持平衡。常用的钻进方法有3种。（1）正、反循环回转钻。正循环是利用高压将泥浆泵压入孔底，底部钻头回转时将钻碴带出护筒，经过滤净化后的泥浆可重复循环利用 ；反复循环是使泥浆从钻杆外流入井孔，利用真空泵、空气吸泥机吸出钻碴。因为井孔比钻杆内径要大，所以反循环泥水上升速度会比正循环快。（2）冲击钻。冲击钻的工作原理是先将钻头提升至一定高度，而后利用重力使钻头垂落至土层，借助冲击力的压力使部分碎碴和泥浆进入孔壁，随后基于泥浆循环的方式将其排出。（3）旋挖钻。旋挖钻的适用范围相对于上述2种方法较为广泛，该方法可根据不同土质条件更换合适的钻头，如短螺旋型、岩心螺旋型钻头等。利用桅杆的导向作用实现钻杆的下落，再利用钻头的回转破碎处理岩土。钻头按先钻入后提出的顺序实现循环作业。当钻进时遇到地质发生变化的地方，要使用直径合适的钻头成孔，适宜调整钻进速度，并且依据地层变化的情况更改泥浆配合比。
3.2防治桩底沉碴量过多的措施
有效防止桩底沉碴量过多的措施如下。（1）定期检修机械设备等，防止因故障影响造成沉碴过多。（2）成孔后，钻头要提高离孔底10~20 cm 的位置，并且保持慢速空转的状态，循环清孔时间要高于30 min。同时采用性能好的泥浆，调整好泥浆比重和粘度，尽量在一次清孔工作结束之后即可达到孔内泥浆各项指标的要求。（3）钢筋笼吊放时，孔位中心应与钢筋笼中心对正，尽量避免碰触孔壁，这样可以缩短钢筋笼连接时间，从而减少沉碴[2]。
结束语
钻孔灌注桩作为应用较为广泛的施工技术，提高其施工质量能保证桥梁的稳定性与安全性。因此桥梁钻孔灌注桩施工过程中，应该选用合适的设备并且充分考虑钻孔所处的地质条件及桩基深度，选择最佳的操作方法并合理确定钻头、钻速等参数，以防出现各种影响工程质量的问题[3]。
参考文献：
[1]张弛.桥梁钻孔灌注桩施工中若干问题及质量管理策略[J].建筑技术开发,2021,48(10):55-56.
[2]陈冠峰,宋书彬.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁建设中的应用[J].建筑技术开发,2021,48(08):17-19.
[3]何敏.桥梁施工中的钻孔灌注桩技术应用分析[J].建筑技术开发,2021,48(07):34-35.