简论钻孔浅谈水中大直径桥梁钻孔桩全过程质量制约要点

论文导读：
摘要：水中大直径钻孔灌注桩具有隐蔽性和复杂性，任何一环节出现问题都会影响施工质量。本文论述了施工准备阶段、施工阶段及验收整个过程实施全过程质量控制要点。
关键词：水中；钻孔桩；全过程质量控制
1001-828X（2013）11-0-01
钻孔灌注桩目前在桥梁工程中的使用已相当普遍，2米及以上的大直径钻孔桩已经屡见不鲜。由于施工在水下进行，过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度。因此对水中大直径桥梁钻孔桩施工只有切实做好施工的全过程质量控制才能保证施工质量，将隐患消除在成桩之前。笔者以某特大桥水中大直径钻孔桩施工为例阐明水中大直径桥梁钻孔桩的全过程质量控制要点。
该桥位于通航河流，以（84.7+160+84.7）米连续刚构跨越嘉陵江，2号、3号主墩均在水中，水深约9米。2号、3号主墩桩基直径为Φ200厘米，2号主墩桩基桩长26米、29米，各8根；3号主墩桩基桩长34米、32米，各8根。2号桩处地质为泥岩夹砂岩，无覆盖层；3号桩处覆盖层为砂卵石，层厚1～2米，砂卵石下层为强分化砂岩厚度约2米，桩基底部为泥岩夹砂岩。根据地质及设计参数情况采用冲击钻，钻头直径

2.0米，重约10.5吨。

一、施工准备阶段

1.技术交底。作业队伍是钻孔灌注桩施工的实施者，其对施工技术措施的落实情况，直接影响钻孔灌注桩质量。因此认真抓好技术交底环节，根据批准的施组编制作业指导书，让作业队伍明白该做什么，该怎么正确地做，才能避免施工中的随意性，确保施工质量。
2.搭设钻孔平台。施工前应清除桩位处的地下障碍物，并搭设好钻孔平台，为水上施工创造条件。该桥从桥两岸至2号，3号主墩，分别搭设81米、123米栈桥。并用钢管桩、贝雷梁等搭设水上钻孔平台，钻孔平台与施工栈桥标高一致，并与施工栈桥连为一体。

3.测量放线。在施工中桩位必须精准测量放线，因为一旦发生桩位错误难以弥补。

4.钢护筒插打。护筒在钻孔中起着导向定位及防止孔口坍塌的作用，其准确的定位很重要，因此需经测量人员复核其坐标及竖直度无误后方可开始钢护筒的插打。本桥用双层“井”字形钢架引导钢护筒下沉，同时用两台相互垂直布置的经纬仪观测并指挥钢护筒纵横向垂直度，满足要求后再开动振动锤下沉。钢护筒下沉完毕后测量人员及时测量出钢护筒偏位情况，护筒斜度不大于1%，并在护筒顶口放出桩位纵横中心线及钢护筒顶标高。
5.泥浆制备。泥浆是钻孔灌注桩施工质量好坏的重要环节，必须从严控制。钻孔过程中泥浆起着保护孔壁、悬浮钻渣、及时循环出碴的作用。特别是该桥钻孔桩穿越土层造浆性能差，泥浆控制更重要。因此粘土选用了水化快，造浆能力强、粘度大的膨润土，当粘土性能较差时，在泥浆中掺入适量纯碱，增强泥浆的黏度和浮渣排渣的能力。施工中随时检测泥浆的各项指标，尤其是比重和粘度这两项最直观、最重要的指标，避免影响钻进速度或坍孔。

二、施工阶段

1.钻孔。钻机安装要水平、稳固。钻头中心、钢丝绳与桩中心在同一垂线上，这样能保证桩垂直度和桩位符合要求，钻机须经验收合格后方可开钻。钻进过程总的原则要快，桩的施工时间越短质量越容易控制。当然该慢的要慢。如开孔时要轻压慢钻防止发生孔斜；弱风化岩层中钻进时冲程宜小，否则钻头会磨损快，甚至发生钻头断裂。因此钻进中应及时捞取渣样判断土层。因钻孔桩必须一次成孔，故要确保设备的完好率并有备用设备，一旦设备故障立即启用备用设备源于：大专毕业论文www.7ctime.com
。终孔时，需对孔深、孔径、倾斜度进行检测，符合要求才能终孔。
2.清孔。钻孔完毕应立即进行清孔，以降低泥浆的相对密度、粘度、含砂率，及时清除钻渣，防止桩底沉渣过厚而降低桩基的承载力，确保桩基水下砼顺利灌注及桩基质量，防止断桩及钢筋笼上浮事故发生。通常用两次清孔来达到规定，第一次清孔是钻进至设计深度后直接利用钻具进行的换浆清孔工作。第二次清孔是在下完钢筋笼和导管以后利用导管进行的清孔。不能因为有第二次清孔而忽视第一次清孔，因为第一次清孔的冲力（吸力）大，清孔能力强，可以把绝大部分沉渣，包括较大的泥块都返出孔外，而第二次清孔冲力（吸力）要小得多，因而第一次清孔一定要达到返出的泥浆中不含有泥块为止。需特别注意不得用加深钻孔深度的方式来替代清孔。清孔时，泥浆池中应有足够的泥浆供泥浆循环，如果泥浆量太少，则循环时泥浆就会把砂又冲进孔中，达不到清孔的目的。该桥使用了泥浆净化器，泥浆充分净化，不仅清孔速度快，而且清孔质量高，泥浆的各项指标均优于设计及规范要求。
3.钢筋笼制作、运输及安装。安装钢筋笼前，钢筋笼应经监理验收合格。该桥最大桩长为34m，钢筋笼采用分节制作，现场焊接，每节半成品运送至现场过程中，运、吊装时应防止钢筋笼变形。安放时要保持顺直，缓慢吊入，避免碰撞孔壁。钢筋笼接长时要加快焊接，尽可能缩短空孔时间，从而减少沉渣、沉泥，避免再次清孔。在钢筋笼上端可均匀设置吊环，并在上口加焊撑筋，将钢筋笼固定在护筒上，防止浇筑砼时钢筋笼上浮。该桥钢筋笼内还对称布置钳压式连接的声测管，用于成桩后检测。声测管连接时要避免缝隙，密封良好。钢筋笼下完后，要向声测管里灌满水，加完水后用塞子盖紧。声测管也应和钢筋笼连接可靠，多加点定位钢筋避免声测管弯曲，这些措施能有效避免堵管，避免影响成桩后的检测。
4.水下砼浇筑。水下砼灌注是最关键的一道工序，在保证施工质量的情况下，应尽量缩短灌注时间，连续浇筑，因此应做好搅拌站、实验室、运输、生产等部门的协调工作，层层把关，防止施工中发生意外。水下砼除砼的强度等级必须满足设计，砂石料、水泥、水应符合国家标准外，石子粒径不得大于1/5导管直径，过大否则易堵塞导管。砼灌注时漏斗口最好加设过滤网，防止过大的粗骨料和搅拌不均的水泥块进入导管。配合比选择也要适宜，否则会引起砼离析，或者砼过干，这两者都会使砼流通不畅引起断桩。特别注意初凝时间、坍落度两个指标，一般初凝时间应是实际浇灌时间的两倍，否则在浇灌过程中易出现导管堵死事故。坍落度应在18-22厘米之间，当坍落度小时易堵塞导管，坍落度大时易离析。每车砼在浇筑之前均需试验室人员在现场检测坍落度，不符合要求的砼不得灌注。导管使用前要做水密承压试验和接头抗拉试验。对于有缺陷的导管（如内壁凹馅，法兰盘丝扣不合）在使用前必须处理，消除隐患。开始灌注砼时，导管底部至孔底的距离宜为30-50厘米，首封砼应使导管一次埋入砼面以下1.0米以上，以利用砼的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。当砼面上升到钢筋笼底端时，砼要徐徐灌入，以减少砼对钢筋笼向上的冲击力，当砼面进入到钢筋笼适当深度后，一次拆除导管，这样可很好防止钢筋笼上浮。灌注中要控制好导管埋深，埋深太大或太小都不利，太大容易发生砼凝住导管的断桩事故，太浅容易冲翻孔内砼顶面而将沉渣泥浆卷入，造成夹泥乃至断桩。因此，要随时测量砼面的高度，正确计算导管埋入砼深度，当导管埋深超过2-6米时及时拆卸导管。为确保桩顶砼强度，砼灌注时，其顶面要超浇0.5-1米，多余部分在承台施工前凿除。
三、验收
在桩身砼强度达到28d设计强度的75%以上或浇灌砼14d后，即可通过检论文导读：
测。发现断桩、缺陷桩及时处理。
四、结语
水中大直径钻孔桩施工由于技术复杂、隐蔽工程多，质量主要靠事前、事中控制，事后的检测和补救很难达到要求，因此施工中必须实行全过程质量控制，各方协力把好质量关。
参考文献：
王东霞.桥梁钻孔灌注桩施工中常见问题的预防措施[J].辽宁交通科技，2005（05）.
程海平.钻孔灌注桩施工过程中常见事故及预防措施[J].山西建筑，2009（14）.