桥梁工程钻孔灌注桩施工技术

摘要：钻孔灌注桩是桥梁施工中易出现各种事故的一项重要隐蔽工程，为避免给工程带来的隐患，应采用合适的方法对灌注桩事故进行预防和处理。结合具体工程实例给出了桥梁钻孔灌注桩的施工工艺。
关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺
桥梁钻孔灌注桩是公路桥梁中常见的基础形式，桩基的质量是整座桥的核心问题，在桩基施工中，经常会出现孔深、孔径的偏差、钻孔倾斜、塌孔、缩径、断桩等质量问题，现就桩基施工中常见的几种质量问题的原因及预防措施进行探讨。
1桥梁工程钻孔桩施工工艺

1.1施工要点

①施工机具就位前，应认真进行检修，对于易损部件应有足够的备货。对施工道路、用水管路、电力线路应综合考虑布置，以免相互影响。
②钻机就位，必须使其底座支垫平衡，支垫物不要压在护筒上。对于采用冲（抓）钻具的钻架必须用缆绳或斜撑予以加固。回旋转钻机就位必须用水准尺较准。保证钻机起重滑轮、转盘中心、护筒中心在一条垂直线上，偏差不得大于2CM。钻进过程中，必须每班次进行对中核对，防止移位。钻进作业必须连续，不得长时间停钻。
③钻孔过程中，应随时根据地质情况控制钻进速度，经常观察孔内情况，保证护筒内有足够的水够高度。
④钢筋骨架制作时要严格质量要求，尽量在每节端头加设加固十字撑。骨架入孔力求竖直快速，入孔完毕后，在孔口位置设置观察筋，用以观察钢筋是否上浮。
⑤浇筑混凝土之前，应认真检查起吊设备，绳索、拌和、运输、衡器等设备的性能以及水电、道路状况，对混凝土配合比的各中原材料做到心中有数。
⑥浇筑混凝土时，要设专人量井记数，在技术人员配合下每小时量一次浇筑深度。导管埋深尽量控制在3-4M，最大不超过6M，浇筑必须一气呵成，不能停顿。
⑦浇筑临近终盘时，排水的泥浆可能会过稠，应进行剔除疏通。逼供内认真计算量测浇筑高度，控制好桩头的预留高度。
2钻孔过程中出现的

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相关问题的处理

2.1护筒脱落

由于护筒背后回填质量不好受地面流的浸泡等因素引起的护筒失去稳定、脱落。出现护筒脱落应立即停止钻孔，将钻机移开，采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一层黏土使地面干燥、不渗漏，而后，重新安装护筒（作好护筒背后填筑）恢复钻孔施工。

2.2卡钻

钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。针对发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理：
①由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放钻头，而后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。
②因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻，优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不宜采取此方法处理。
③由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。

2.3掉钻

由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。
①钻孔壁稳定的情况，直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。
②钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。

2.4缩孔

缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土，特别是I L＞1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。

2.5偏斜孔

钻机安装时，支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。
①因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，而后，重新安装钻机恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应将钻孔回填至原地面，待地层静置稳定后重新开始钻孔。
②地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层的走向，尔后采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20c m的，静置1～2h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中，应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。
3灌注成桩后发现的质量缺陷的处理
3.1桩体混凝土不连续由于灌注过程中，发生的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题，应积极与设计单位协调采取合理措施处理。
①对于钻孔桩底部混凝土夹碴的情况，采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。
② 桩体的少量夹层或不连续，用小型冲击钻钻一系列小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物（钻孔直径60～75m m，桩中心一个孔，其余3～4个孔分布在以桩中心为圆心，直径为450mm左右的圆周上）。清理后，进行高压注浆处理。
③ 对于夹层较严重的，在钻孔桩中心处钻一个直径75m m孔探明缺陷范围。而后，以钻孔桩中心为圆心，采用冲击钻钻直径80～100c m的孔，而后人工入孔清理，清理结束后，灌注高强混凝土。综上所述，钻孔桩事故处理的方法很多，难度也较大，无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此，在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作，水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。
3.2桩全长小于设计要求这种缺陷可分为两类：处理桩头后，混凝土顶面高程小于设计要求、钻孔底部沉积的虚碴在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计、嵌入基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。
4结束语
钻孔桩发展展望随着施工工艺的更新，相继出现了钻孔后灌浆桩、钻孔扩底桩等新工艺、新技术，为钻孔桩基础的应用拓展了更广阔的空间。我国近十几年来新建的许多高速公路和干线公路的桥梁工程，对钢筋混凝土的强度及技术指标提出了高标准要求，因此，桥梁工程施工技术的选择便成了重中之重，实践也证明了，只有在充分考虑成本和工期的基础上提高工程质量的方法才能适合现代城市发展的需求。而桥梁养护是桥梁工程必不可少的一道工序，正确的桥梁养护方法是桥梁正常运行的关键。
参考文献
刘广斌 处理钻孔灌注桩质量缺陷[J]《交通世界》2007年第01S期
王建军 水中钻孔灌注桩施工工艺及施工要点[J]《中国水运（理论版）》2007年05期