公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：杨晓博（1989），男，汉族，陕西渭南人，工程师，本科，研究方向为桥梁工程施工技术。-74-公路桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制分析 杨晓博 中铁建电气化局集团第一工程有限公司，河南 洛阳 471000 摘要：摘要：公路桥梁施工中，钻孔灌注桩是常用的基础形式，在桥梁工程建设中占据重要的地位。随着我国经济发展速度的加快，公路桥梁工程项目越来越多。由于钻孔灌注桩施工工艺相对较为复杂，因此在施工过程中极易出现质量问题，对公路桥梁施工质量造成严重影响。为提高公路桥梁施工质量，降低工程施工成本，文章针对公路桥梁工程施工中钻孔灌注桩质量控制进行了详细的分析，并提出了一些合理的控制措施，以期为相关工作人员提供一定的参考与借鉴。关键词：关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；施工工艺；质量控制 中图分类号：中图分类号：U416.1 1 钻孔灌注桩施工工艺 确定钻孔灌注桩施工程序：在公路桥梁工程施工中，钻孔灌注桩是一种特殊的桩基施工工艺，需要进行成孔作业，具体包括：第一步是清孔作业，在清孔时需要对孔底的淤泥与杂物进行清除；第二步是钢筋笼制作安装，在进行钢筋笼制作时，需要按照设计要求将钢筋笼放置到钻孔之中；第三步是导管安装作业，在安装导管时需要确保导管与孔壁之间的距离符合相关要求。在实际施工过程中，为了确保成孔质量，施工人员需要在钻孔前先对周边的障碍物进行清除。如在实际施工过程中遇到的障碍物较多，需要对其进行加固处理。钢筋笼制作：钢筋笼的制作是钻孔灌注桩施工工艺中的重要环节。在钢筋笼制作时需要确保其尺寸满足设计要求。如钢筋笼直径大于 1m 时，需要对其进行焊接处理；钢筋笼长度小于 1.5m 时，可以使用焊接工艺完成。灌注混凝土是钻孔灌注桩施工中的关键环节。在实际施工过程中，需要按照设计要求将混凝土的配合比进行确定，并严格按照相关标准进行操作1。1.1 控制混凝土的配合比 在公路桥梁施工过程中，混凝土是一种较为常见的材料，其与钢筋笼之间的作用类似，都是为了提高钻孔灌注桩施工的整体质量。但是，由于混凝土自身性质较差，在实际施工过程中很容易出现裂缝现象，影响到公路桥梁工程的质量。因此，在实际施工过程中需要控制混凝土的配合比，以确保混凝土与钢筋笼之间的连接质量2。首先，在选择混凝土时需要尽量使用优质产品；其次，在实际施工过程中需要确保混凝土与钢筋笼之间的配合比符合相关标准；最后，在使用混凝土进行灌注时需要确保其流动性较好，且不容易出现堵塞现象。在实际施工过程中，为了满足钢筋笼与混凝土之间的配合比要求，需要使用高标号水泥、小粒径粗骨料、适量粉煤灰和水等材料进行配合。1.2 灌注混凝土的过程 在灌注混凝土过程中，需要采取以下措施：首先，在灌注混凝土时需要保证其灌注速度满足设计要求，同时避免出现离析现象。其次，在进行混凝土灌注时，需要确保混凝土的坍落度符合相关标准。另外，在灌注过程中还需要考虑到环境温度的变化对施工质量的影响，在实际施工过程中可以将混凝土浇筑温度控制在 20以下。最后，在进行混凝土浇筑时，需要将导管埋入混凝土中 200 mm 左右。为防止出现堵管现象，应事先准备好足够的导管。同时在混凝土灌注过程中还需要注意避免出现堵管现象。为了防止出现堵管现象，在开始灌注时应对导管进行多次清理，待导管内充满混凝土后方可停止清理。如果在灌注过程中出现堵管现象，可以通过提升导管的方式进行处理。1.3 注意事项 1.3.1 混凝土配比 在进行混凝土配比时，需要按照设计要求进行操作，在进行混凝土搅拌时需要严格按照相关标准进行，不能随意更改。在实际施工过程中，如遇到地质较为坚硬的情况时，需要先将钻杆下放至地面以下约 5m 后中国科技期刊数据库 工业 A-75-再进行混凝土配合比的确定3。1.3.2 导管安装 在安装导管时，需要确保其位置符合相关标准。导管安装完毕后，需要对其进行检查。如发现导管有漏水情况时，需要将其更换为新的导管。1.3.3 混凝土浇灌 在混凝土浇灌施工中，需要将混凝土浇筑到孔口位置。如在浇筑过程中遇到较为坚硬的土层时，需要对其进行振动处理，同时要防止出现坍孔现象。当混凝土浇注到孔口位置后，需要对混凝土的浇注速度进行控制。1.3.4 清理工作 在完成灌注后需要对钻孔灌注桩施工质量进行检查，如发现不符合标准要求时，需要将其进行修复处理。最后在完成钻孔灌注桩施工后还要对其进行检测，确保质量达到设计标准要求。2 在施工过程中出现的质量问题及原因 2.1 钢筋笼上浮 钢筋笼上浮是指在灌注水下混凝土过程中，钢筋笼在水下混凝土面以下发生下沉、倾斜、位移等现象。主要原因有：（1）护筒内水位与地面的高差太大，造成护筒内水位高出地面；（2）导管底口至混凝土面的距离不够，造成导管进水；（3）导管密封不严，致使导管进水。2.2 断桩 断桩是指在钻孔灌注桩施工过程中，由于桩身质量不符合要求，或者由于灌注混凝土时发生堵塞、堵管等问题，造成混凝土不能顺利灌入，导致桩身出现缩径、断桩等现象4。断桩原因主要有：护筒埋深不够，导致孔壁坍塌。清孔不干净或泥浆性能指标不符合要求。灌注混凝土时发生堵管现象。导管埋深过大或过小，混凝土灌入时造成导管进水。2.3 桩身混凝土强度达不到设计要求 在灌注水下混凝土的过程中，由于塌落度损失过大，或灌注时间过长等原因造成桩身混凝土强度达不到设计要求。2.3.1 水泥砂浆强度偏低或抗压强度达不到设计要求 由于水泥砂浆配比不当、标号过低等原因造成桩身混凝土强度达不到设计要求。如：由于水泥砂浆配比不当、标号过低导致水泥用量不足。2.3.2 灌注时间过长 灌注时间过长会导致桩身混凝土发生收缩开裂，最终造成桩身混凝土强度达不到设计要求。如：灌注时间过长，容易导致钢筋笼上浮和导管进水等现象的出现，影响到公路桥梁工程质量。2.4 钻孔灌注桩的特点 钻孔灌注桩具有以下几个特点：桩径大，桩孔深。由于钻孔灌注桩的孔径大，因此能在较深的土层中成孔，同时在成孔过程中无需振捣，不会产生噪音和振动等问题。适应土层广泛，桩体承载力高。在我国的公路桥梁工程中，钻孔灌注桩的主要使用范围为：公路桥梁基础、铁路、公路、水利等工程。其适用土层包括：砂土、砂砾土、粉土、粉细砂、中粗砂等。施工速度快，工期短。钻孔灌注桩施工所需时间短，一般仅需 35 天即可完成一个钻孔灌注桩。若在无水的条件下进行成孔作业，钻孔灌注桩的施工时间可缩短为12天，对工期较紧的公路桥梁工程来说，钻孔灌注桩的施工周期短，可以更快地投入到施工建设中。噪音和振动小。由于钻孔灌注桩采用的是水下作业方式，因此其噪音和振动要比其它桩型要小得多。造价较高。由于钻孔灌注桩所用设备多为重型设备，其成本较高，因此在施工过程中要合理地控制材料成本。桩身质量容易保证。由于钻孔灌注桩一般为地下连续作业，因此其质量可以得到有效保证。2.5 质量控制措施 2.5.1 在钻孔施工的过程中，要保证护筒的埋深。护筒的埋深要满足设计要求，保证其埋置深度不小于 1.5m。在进行清孔时，要保证孔内泥浆的性能指标符合相关要求。2.5.2 在进行混凝土灌注之前，必须保证其坍落度符合设计要求 同时，确保混凝土配合比的准确性，保证其坍落度不低于 180 mm。在进行灌注混凝土时，必须严格控制导管埋深和灌注速度，确保其混凝土灌注质量。2.5.3 在进行水下混凝土灌注时，必须要保证其流动性良好，防止出现堵管现象 同时，在灌注过程中要控制好混凝土的灌入量和导管埋深，确保其混凝土强度符合设计要求。2.5.4 在进行水下混凝土灌注时，必须要控制好混凝中国科技期刊数据库 工业 A-76-土的浇筑时间 保证其浇筑时间不超过 2h，同时，还应该控制好导管埋深，避免出现导管进水的现象。另外，还要严格控制好导管的拔出量，确保其拔出量不超过 2m。2.6 常见质量问题及预防措施 2.6.1 断桩 当孔壁坍塌导致桩身混凝土不连续，桩身断桩、缩颈等现象的出现，其主要原因是由于混凝土灌注过程中的质量控制不当。预防断桩的措施包括：（1）在灌注前检查灌注的导管是否牢固可靠，是否有破损等。（2）在灌注时应保持导管的密封性，防止漏水和渗水现象的发生。（3）在混凝土初凝后应进行二次清孔，保证孔内泥浆的含砂率合格。（4）当发现桩身混凝土出现缩颈现象时，应及时采取措施将其扩出，如果扩颈情况严重时，应立即将导管拔出重新灌注。2.6.2 桩身混凝土强度达不到设计要求 桩身混凝土强度达不到设计要求主要是由于混凝土配合比不当、水泥用量不足、塌落度损失过大等原因造成的。预防桩身混凝土强度达不到设计要求，应从以下几个方面入手：（1）加强原材料的质量控制；（2）严格控制混凝土配合比；（3）加大混凝土的浇注时间。3 解决钻孔灌注桩施工中的质量问题 为提高公路桥梁钻孔灌注桩施工质量，相关人员需要在施工前做好施工准备工作，并针对公路桥梁施工中的钻孔灌注桩施工工艺进行详细分析，为提升公路桥梁工程钻孔灌注桩质量提供有效参考。第一，在进行公路桥梁钻孔灌注桩施工前，需要对施工现场进行详细勘察，并制定科学的施工方案。此外，在进行钻孔灌注桩施工时，需要对设备性能进行充分掌握，并根据实际情况确定合理的钻孔深度。此外，还需要注意钻孔过程中的技术细节，做好孔内水位检测工作。第二，在进行钻孔灌注桩施工时，需要认真检查桩孔位置是否准确。在施工完成后需要及时进行清孔处理。第三，在进行钻孔灌注桩施工时，必须保证钢筋笼的质量符合相关规定标准。另外，还需确保混凝土的质量符合相关要求标准。一旦出现质量问题，应及时采取合理的解决措施进行处理。3.1 钻孔桩施工时发生的桩位偏差问题 在进行公路桥梁钻孔灌注桩施工时，会出现桩位偏差问题，从而导致公路桥梁施工无法顺利完成。造成这种问题的原因主要有两个方面：一方面是由于钻孔桩施工时，如果没有按照正确的施工流程进行操作，会导致桩位出现偏差；另一方面是由于钻孔桩施工时，由于操作不当，会导致孔位发生偏移5。这种问题主要有两种解决措施：第一，在进行公路桥梁钻孔灌注桩施工时，如果存在严重的孔位偏差问题，则需要将桩位误差控制在合理范围内。若孔位发生严重偏差，则需要通过相关技术人员的处理措施进行处理；第二，若钻孔桩施工时发生轻微的偏差问题，则需要采取一定的方法进行调整。若孔位发生严重偏差问题，则需要将孔位误差控制在合理范围内。例如，在对公路桥梁钻孔灌注桩施工时出现的桩位偏差问题进行处理时，可以将孔位误差控制在 10 cm 以内；另外，还可以通过移动钻机的方法进行调整。3.2 成孔后未及时灌注混凝土 成孔后未及时灌注混凝土，主要是因为灌注过程中出现漏浆现象，或是混凝土浇灌过程中出现堵塞问题。具体来说，出现漏浆问题的主要原因是由于钻孔深度不够或泥浆浓度过大等。出现堵塞问题的主要原因是由于导管连接不紧密，或导管的口径过小导致混凝土无法顺利通过导管流入孔中。因此，在进行公路桥梁钻孔灌注桩施工时，应加强对导管连接技术的研究。一旦发生堵塞问题，应及时对导管进行更换，并在施工现场配备一定数量的泥浆泵。在混凝土浇灌过程中，应保证混凝土的流动性充足。如果灌注过程中发生堵塞问题，应及时清除孔底沉渣。如果混凝土浇灌速度较慢，则需要对混凝土的用量进行严格控制。同时，在进行公路桥梁钻孔灌注桩施工时，还需确保混凝土浇灌的速度符合相关规定标准，并保证浇筑质量符合相关要求标准。此外，在施工过程中还需做好现场管理工作，确保施工现场的各项工作都符合规定标准。在进行混凝土浇灌时，应注意控制好浇灌速度中国科技期刊数据库 工业 A-77-和浇筑时间，避免出现混凝土灌注速度过快或者浇筑时间过长等问题。3.3 成孔后发生缩径 成孔后发生缩径的原因主要是由于在进行护筒埋设工作时，孔壁受到较大的压力，而造成孔壁的坍塌现象。此外，如果钻孔施工过程中，护筒底口与地面的距离小于一定数值，也会导致孔壁发生坍塌问题。针对成孔后发生缩径问题，应采取有效措施进行处理。一是针对护筒埋设工作，在进行护筒埋设工作时，应保证护筒底口与地面距离大于一定数值。另外，在进行护筒埋设工作时，应严格控制护筒与孔壁的距离。如果泥浆密度过大或过小，都会导致成孔后发生缩径问题。二是针对成孔后发生缩径问题的原因进行分析研究，可有效提升成孔后发生缩径问题的预防措施。其中包括以下几点：在进行成孔施工时，应保证钻机的钻杆垂直度符合相关规定标准；在进行成孔施工时，应加强对泥浆的质量控制工作；在进行混凝土灌注施工时，应加强对混凝土的质量控制工作。4 结语 在公路桥梁工程建设中，钻孔灌注桩是常用的基础形式之一，是一种施工难度较高、技术要求较高的工程项目，在施工过程中极易出现质量问题。在实际施工中，应严格按照相关规范进行施工，并加强对工程质量的检查与控制，以确保工程项目的顺利实施。同时，还应制定详细的质量控制措施，严格按照相关要求进行施工作业，确保钻孔灌注桩的施工质量。参考文献 1于旺.公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制C/中国智慧城市经济专家委员会.2023 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