铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制分析

铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制分析

王宇星

中铁七局集团武汉工程有限公司，湖北 武汉 430000

摘要：在时代飞速发展的背景下我国交通事业不断进步，各项工程建设项目日益增加。在铁路桥梁工程不断发展的过程中，冲击钻灌注桩技术的运用越来越广泛，是一项关键的工程桩基技术，在实际施工过程中技术工艺相对烦琐，存在很多干扰因素，很容易出现成桩质量差的问题，影响整体工程质量。以某铁路桥梁施工项目为例，对冲击钻灌注桩施工工艺流程进行分析，研究铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制要点，以有效改善冲击钻灌注桩成桩质量，提高铁路桥梁工程质量。

关键词：铁路桥梁;冲击钻;灌注桩;质量控制

引言

冲击钻成孔灌注是常见施工技术，在桥梁工程建设中发挥积极作用。但部分单位在应用该技术施工时，未能严格遵循工艺流程，容易造成斜孔、塌孔、漏浆等问题，不仅加大养护维修费用，而且给工程施工带来不必要损失，需要采取完善措施。

1桥梁冲击钻钻孔桩施工特点

桥梁冲击钻钻孔桩是我国桥梁工程中使用较广泛的桩基结构，是使用冲击钻进行钻孔并灌注混凝土制桩的基础结构。为适应各种施工环境，钻孔作业可按钻孔方式分为正循环钻进、反循环钻进和钻锥反复冲击等。这些施工技术都有施工效率高、易操作、成孔效果好等特点，在施工过程中要根据实际情况选择合理的施工方式，明确钻孔灌注技术，使钻孔桩的质量及桥梁工程的安全性得到保证。

2钻孔灌注桩施工原理

钻孔灌注桩技术可按下面分类法进行划分：按承载性状分类：（1）摩擦型桩：摩擦桩、端承摩擦桩；（2）端成型桩：端承桩、摩擦型端承桩。按成桩方法分类：挤土桩、非挤土桩、部分挤土桩。按桩身的直径大小分类：小直径桩D≤250mm；中等直径桩250mm≤D≤800mm；大直径桩D≥800mm。按成桩材料分类：木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、组合桩、钢桩。桥梁钻孔桩施工是在地面向下直接钻孔，经放置钢筋和浇灌混凝土后形成桩体。钻孔灌注桩主要用于黏土、软土等地基承载力较低的地区，使用钻孔灌注桩能够提高地基承载力，且在施工中能够不受外界环境变化的影响，对于温度、下雨等天气地理环境的因素变化，对其稳定性影响较小。由于改善了软土地基的承载能力，对于铁路桥梁的安全性大大提升，同时减少了对于地基土的处理，更加具有经济性。

3铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制

3.1埋设护筒

埋设护筒是固定桩位的重要措施，在埋设时可采用挖埋法以保证准确地在合适的位置放置钻头，且便于提钻。护筒通常制作成圆柱形，使用较厚的钢板保证施工过程中不会发生形变，使护筒拔出比较容易，对于形变较小的护筒还可以重复使用，节约施工成本。在护筒埋设前要对施工位置的环境进行全面的勘测分析，通过一定的科学计算对冲击钻钻孔桩的位置进行设计，根据设计对护筒位置进行精确定位。在护筒安置完成后还要采用一定的手段对护筒进行加固处理，首先在护筒四周使用粘土对其进行加固，之后要针对当地土质对护筒底部进行加固。待护筒加固完成后，再开始混凝土的搅拌工作。

3.2成孔质量控制

（1）桩身成孔垂直度。桩孔的垂直度是成孔施工阶段的第一控制要点，如果没有满足设计要求，后续施工将无法施展。为避免后续施工受到影响，需要对钻机的垂直度进行设计，检查钻机的定位以及钻机底部基础是否稳固，以保证桩身成孔的垂直度满足要求。（2）桩位和钻孔深度。采用GPS对护筒顶面进行高程符合，确保中心线的误差不超过5cm，主要通过测量钻杆长度或者钢测绳的方法。（3）泥浆质量。在实际施工中，泥浆应根据当时水文地质，天气条件，施工环境等因素确定合适的配合比，并控制好其密度以及黏度。（4）钻进速度。钻进速度过快，将会导致钻孔坍塌、缩径和卡钻等现象，钻头下降的速度应控制在0.75-0.8m/s。同时也可根据现场实际情况做出调整，但应尽量缩短成孔所花的时间，以免造成因为时间过长，出现局部坍塌的现象。

3.3钢筋笼制作质量控制

在制作钢筋笼时，需要对焊条、钢筋质量进行检测，确保其型号、性能配套，并符合质量标准。钢筋笼制作是冲击钻灌注桩施工的关键环节，要参考图纸落实各项操作，结合钢筋骨架尺寸大小，制作规模样板，并在样板中对箍筋进行弯制圈处理，对支架进行钢筋定位，并对主筋间的距离进行有效控制，间距偏差要控制在1cm之内。要严格管控钢筋笼和箍筋的直径长度，确保偏差值符合规定，从而确保钢筋笼整体质量。焊接钢筋时，将定位圈焊接于钢筋笼内侧，可以安装声测检测管，用密封胶连接或套螺纹连接，便于后期开展质量检测工作，提高施工安全性。在对钢筋笼进行安装、拌匀、吊放时，要保证孔内不存在塌方、残渣问题，还要避免出现变形状况，并确保对准孔位，应在顺直状态下，较慢且匀速地在孔内放入钢筋笼，减少碰撞、扭笼、墩笼等问题的发生。还要对钢筋笼的标高进行不断监测，借助抗浮筋或吊筋方式进行固定，确保钢筋笼不会上浮或下沉。

3.4灌注混凝土施工质量控制

开展灌注混凝土施工前，需要对孔壁、孔底进行清理，对成孔质量进行查看，保证不存在松动、沉渣问题。若孔内存在一些不易排干的积水，则需用导管法在水下开展灌注混凝土施工操作。在结束终孔后，要对钢筋笼、导管分别进行安装，导管内径应为30cm，各节导管壁厚度、长度都要满足设计标准，可以参考孔深对导管总长度进行明确。应在孔中央处插放导管，导管底部保持同孔底20cm至30cm的距离，切勿深入到孔底泥浆内。运用导管法在水下进行混凝土灌注操作时，要控制好混凝土粗骨料粒径，应使碎石、卵石的粒径在5cm以下。此外，还要保证混凝土坍落度适当，及时调整混合料配比，并使拌和时间符合标准，确保混凝土拥有良好的流动性、粘聚性。在搅拌混凝土的过程中要对坍落度进行检测，完成拌和操作后马上开始灌注操作，确保混凝土质量，以及混凝土桩基质量达标。在混凝土灌注标高方面，应比设定标高约高1m，同时应在顶部对上浮浆层进行凿除。

4常见质量问题及处理方案

3.1斜孔

为防止出现斜孔问题，施工人员在安装钻机时要增强质量控制意识，保证转盘、钻杆的卡孔、护筒中心线位于竖直线上。并做好校对工作，施工中一旦发现偏差需立即纠正。钻进中如遇软土层，要严格控制钻进速率。使用一定强度混凝土或其他材料填充，有利于提高钻进效果，预防斜孔。

3.2塌孔

一旦出现塌孔问题，施工人员需立即拆除护筒，然后回填钻孔，按常规方法处理护筒后再正常钻进。如果出现孔内坍塌，需查明坍塌具体位置，使用黏土对塌孔部位回填处理，至回填物沉积到符合要求后才能进行钻进施工。

3.3漏浆

导致漏浆发生的原因是多方面的，例如，护筒埋设位置不合理，护筒接缝部位处理不当等。有必要在护筒中投放大量小石片，从而增强泥浆的浓度，让小石片通过相互作用挤入护筒的缝隙部位，进而提高桩的密实度，防止漏浆现象发生。

结语

冲击钻钻孔桩施工技术操作简单且具有良好的适应性，目前被广泛应用到桥梁基础施工中，并且具有良好的施工效果。成孔工艺的选择是成孔工作得以完成的保障，钢筋笼的安置与混凝土灌注的合理性是桩基质量和性能的关键，合理分析冲击钻钻孔桩施工技术中存在的问题及解决措施，是提高桥梁工程质量的根本保障。

参考文献

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