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摘要：本文结合实际工程案例，从公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺各个环节出发，探究施工要点以及质量检测方法，并结合施工经验总结质量控制措施以及常见施工问题与解决策略，以期强化施工质量，提高公路桥梁工程品质。

关键词：公路桥梁;钻孔灌注桩;施工要点;质量检测

引言：钻孔灌注桩施工是一项隐蔽工程，在公路桥梁施工中多在水下环境中作业，施工中存在不可预见性因素，威胁施工质量、安全;且因无法通过观察获得施工基础数据，完工后也无法展开开挖验收工作，极大增加施工质量控制难度。基于此，探究施工要点与质量检测对规范施工作业、加强质量控制有着重要现实意义。

1 工程概况

某市公路桥梁工程改建，规划设计中给出荷载为Ⅱ级，级别为三级公路，设计基准期为50年，桥面横坡双向2.0%，净宽度为-（7.5+2×0.5）m，安全等级为一级。桥梁上部结构为预制T梁，净宽与总宽分别为4m、5m;下部结构为桩柱式台、墩，基础为钻孔灌注桩，桩径为1.2m。

2 施工要点

2.1 护筒埋设施工

钻孔施工前需提前安设钢护筒，避免机械钻孔期间垂直度偏差过大，发生塌孔。施工需按步骤进行，由挖机挖好护筒坑，需根据桩所在位置的水文环境、地质条件确定护筒长度;护筒顶部略高，避免孔内泥浆面位于孔外水位之上。同时，施工需严格控制位置偏差，护筒埋设位置误差需控制在5cm内;且要求灌注桩混凝土灌注结束后将护筒拆除。

2.2 成孔施工

为保障成孔施工安全进行，有效预防塌孔，本项目成孔施工选择泥浆护壁成孔工艺，结合现场施工条件、地质地势、孔位制备所需泥浆材料;考虑地质条件过于复杂，地下具有较厚的覆盖层，护筒下沉存在一定难度，若出现无法到达岩层情况时，需采用PHP泥浆;而钻孔过程中，严格控制钻进速度。

成孔后，在正式安装钢筋笼前，需要检测桩径、桩孔垂直度等影响施工效果的关键指标。制作直径不少于桩径长度为不少于直径的4-6倍的钢筋笼探孔器，配合吊车进行预吊放，由桩顶直接插入到底部，中途无阻碍表示桩孔孔径与垂直度符合规定，中间遇到阻碍则表示孔径或孔垂直度不符合规定，需重新钻孔，无法放置钢筋笼。

2.3 钢筋笼安装施工

在岸上完成钢筋笼加工，经指定工具运输至施工现场，并通过机械设备辅助安装，以此提高施工效率，避免发生塌孔。需将钢筋笼吊筋设置在加强箍上，与主筋固定时采用双面焊工艺，另一端吊筋则焊接成圆环，方便调运;吊装期间，需要设置双吊点，确定吊点位置合理后，将其布置在加劲箍上;吊装期间，对准钢筋笼与孔位，保持钢筋笼垂直下放，垂直度出现偏差时需及时调整，且下放速度不宜过快，避免下放过程中钢筋笼变形。

2.4 清孔

目前，常采用清孔工艺有泵吸反循环、正循环清孔、气举反循环等，其中正循环清孔性价比高、效果好，但旋挖桩清孔需通过两次完成，第一次清孔过程中对于沉渣厚度无特殊要求，因此，本项目决定第一次清孔选择正循环清孔工艺，快速将孔内颗粒物清除，并控制泥浆密度处于1.2～1.4之间，达到施工技术标准。

二次清孔过程中，因泥浆比重有所下降，泥浆密度达到1.1～1.2即可，且为保障二次清孔达到理想效果，本项目对孔深达到15m时3种清孔工艺应用在Ⅰ、Ⅱ级桩中的效果进行比较，包括清孔时间、沉渣厚度两项指标，结果见表1所示。

从比较结果来看，正循环清孔工艺在清孔时间、沉渣厚度上与其他两种工艺上存在差距，且第二次清孔规定沉渣厚度应控制在50mm以下，因此，第二次清孔中正循环清孔工艺并不适用。而比较泵吸反循环与气举反循环清孔工艺，清孔时间上基本无差距，但气举反循环清孔工艺沉渣厚度小，可控制在20mm以下，因此，本项目二次清孔时选择气举反循环工艺。而二次清孔中不仅要严格控制沉渣厚度，也要进行泥浆性能检测，将含砂率控制在3%以内、黏度控制在16～20s之间，确保泥浆性能达标后可进行下道工序施工[2]。

2.5 沉渣检测

清孔结束后则展开沉降检测，主要检测厚度参数是否达标，本项目中根据施工实际情况以及现场作业条件，选择吊锤测绳法，具体操作如下：首次测量时将重量为3kg的测量锤缓慢放置在坑内，达到沉渣层顶面后，记录沉渣厚度;第二次测量过程中，再次下放测量锤，使其达到孔底后，记录测得沉渣厚度。整理与分析两次测量结果，经过计算可以计算出最终沉渣厚度，本项目最终沉渣厚度为35cm，符合标准。

2.6 混凝土浇筑

待清孔结束，沉渣厚度检测结果达标后即展开混凝土浇筑，根据本项目施工设计规定，采用C30水下混凝土，并要求水下浇筑施工期间做好坍落度控制。为达到施工质量要求，在浇筑前，需精准定位混凝土导管位置，与孔底之间保持适当距离，介于30cm以下;第一次灌注混凝土导管埋设深度不得低于0.8m，而浇筑施工期间使用的导管需提前完成拼装，做好水密实验。经过现场周密计算，本项目混凝土初罐量为3m3，根据桩长初罐量略微发生浮动;导管埋设最深深度应在6m以上;水下浇筑混凝土期间质量控制难度大，必须保持浇筑速度合理，确保成桩质量达到标准。

3 质量检测

为使钻孔灌注桩施工质量达到预期要求，成桩后必须展开质量检测，主要检测桩身完整性。而所谓完整性是指桩身长度、桩身材料密实性与连续性、桩身截面尺寸等综合指标是否与设计标准规定相符，但检测方法各异，需要结合现场实际情况进行方法选择。考虑到本项目工期有限，钻孔灌注桩质量检测采用低应变法，具有高效、准确等优势。

施工中采用灌注桩桩径为1.2m，以桩心为参照对称布设检测点，共计3～4个，而考虑到本项目中所用灌注桩为实心桩，检测点应布设在距离桩心2/3处。在开展检测工作过程中，需预先清除桩头浮浆、打磨与平整传感器安装部位以及激振点，其中检测点、激振点的连线与桩中心保持垂直，而传感器安装位置不得与钢筋笼主筋部位重合。检测过程中采用基桩动测仪，为避免检测中外露主筋产生干扰信号，对检测结果造成影响，在利用小锤敲击桩顶过程中，每根灌注桩敲击次数最少为10次，并利用所获信号对桩身阻抗变化强度进行测算。本项目中7根桩径为12m的中风化岩层检测后获得波速为4000m/s，最终检测结果显示Ⅰ级桩（1号、2号、3号、4号、6号、7号）桩身完整;Ⅱ级桩（5号）桩身较为完整。该结果表示灌注桩桩身未发现明显缺陷，均满足施工设计中对工程桩完整性的要求。

4 质量控制

4.1 规范施工

控制公路桥梁工程钻孔灌注桩按照标准规范与要求施工是质量控制工作的核心，应组织施工现场根据标准规范提前做好施工准备，选择合适设备、规范配制混凝土;并选择尺寸、规格合适的导管，通常情况下导管直径应介于200～350mm之间，与孔底相距不超过30cm;测试气密性与抗压性，应满足水压为孔内水深1.3倍的标准，计算采用公式：

其中P表示导管能够承受的最大内压力，单位为kpa;rc表示混凝土拌和物重度（24kN/m3）;hc表示导管内混凝土柱最大高度，按照导管全长或预计最大高度计算，单位为m;rw表示孔内水或泥浆重度，单位为kN/m3;Hw表示孔内水或泥浆深度，单位为m。

4.2 加强施工现场管控

现场施工环节为质量控制的关键阶段，有效的控制能够减少质量问题、隐患，结合本项目实际情况，在施工现场应着重做好以下两方面质量管控：其一，根据施工设计标准制定每个施工环节质量控制方案，严格进行各项参数的复核，及时纠正施工误差;其二，规范施工行为，监督施工人员施工方案执行效果，强调责任意识与质量意识，对于行为不规范、质量意识差的施工人员进行集中培训，培训后接受考核，考核不通过者，应做辞退处理。

4.3 严格控制灌注泥浆质量

钻孔灌注桩施工期间，泥浆的质量决定着工程桩稳定性，但施工现场、工艺技术上存在诸多影响泥浆质量的因素，因此，必须对泥浆制备、泥浆灌注两个施工环节展开有效的控制，确保泥浆配合比标准，并在灌注前检测泥浆性能，符合设计规定后应用。

5 常见施工问题及解决策略

5.1 塌孔

在钻孔施工期间塌孔问题经常发生，主要表现则是钻孔结束后泥浆中有气泡出现，或护筒内突然出现水位下降。导致塌孔的主要原因是钻进过程中操作行为不规范、参数设定错误等，使地质条件稳定性被破坏;护筒安设环节，护筒深度未达到指定标准，未发挥对周围地质环境的保护作用，或规避水文环境的影响;钻孔结束至泥浆灌注阶段间隔时间过长、泥浆灌注时间过长。针对塌孔问题必须给予高度重视，形成规范的施工方案，指导施工现场按规范要求操作，并在钻孔前对护筒状态进行检查，确保护筒充分发挥作用，降低塌孔概率。

5.2 孔内残渣多

泥浆灌注前，孔内残渣必须得到有效处理，通常通过清孔作业及时清除残渣，但常出现清理不彻底情况。该情况出现的主要原因有：在安装钢筋笼施工时，钢筋笼与钻孔之间未对准、不贴合，钻孔壁上残渣被刮落;或钻孔等待时间过长，泥浆沉淀且发生负面作用。需要进行彻底清孔处理，且尽量在安装钢筋笼时对准位置，缓慢、垂直下放，预防孔内残渣过多问题。

5.3 钻头脱落、卡住

该情况的发生也较为普遍，主要与钻头未连接牢固、钻头与滑丝结合不牢、其他零件受损等因素有关，钻头脱落或卡住后无法正常运转，影响成孔质量。为减少该情况的发生，需在钻孔前仔细检查设备情况，确定各部分结构组装牢固，及时更换已损坏或性能异常零件;当钻头脱落后需通过专业手段打捞。

结束语：

综上所述，钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁工程中应用时，受地质条件、水文环境、施工技术等因素的影响，施工难度大、质量控制难，因此，应掌握施工工艺中每个要点，规范施工;并合理利用质量检测手段，判断施工质量，采取有效的质量控制措施，预防与有效处理施工中常见问题，从而提高施工质量。

参考文献

[1]杨普军.钻孔灌注桩施工技术在市政道桥工程中的应用[J].四川建材，2022，48（01）：129-130.

[2]史军伟.公路桥梁施工中的钻孔灌注桩施工技术[J].交通世界，2021（36）：27-28.