贾慧
陕西西法（北线）城际铁路有限公司716000
摘要：随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式，因其适应性强、成本适中、工艺成熟等特点，被广泛应用到城际铁路桥梁及其它工程领域。但钻孔灌注桩属隐蔽工程，影响桩基施工质量的因素很多，质量检查也比较困难，所以，施工过程中的每道工序都必须严格控制。
关键词：城际铁路；钻孔灌注桩；施工质量；控制
1工程概况
机场至法门寺城际铁路位于关中盆地区，是关中城际铁路网“核心环”的重要组成部分，是关中城际网中骨干线路和旅游环线，设计时速200km，线路全长140.535km，其中利用银西高铁66.345km，新建正线线路74.19km。正线桥隧总长47.71km，占线路总长度的64.3%。
先期开工的控制性工程位于扶风县召公镇和法门镇，线路全长2.87km，其中韩中村特大桥全长2.29km，共有钻孔灌注桩535根。下面，根据以往经验，结合现场实际，对钻孔灌注桩在施工过程中的质量控制进行分析。
2几种主要缺陷桩的形成原因分析
2.1断桩
①混凝土灌注过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是灌注后期，导管内混凝土压力较小且探测仪器不精确时，易将厚重泥浆误认为混凝土表面。因此，混凝土灌注前必须严格控制泥浆指标，并准确测量孔内混凝土表面高度，认真计算导管埋深，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管。
②在混凝土灌注过程中，导管埋深过大，且灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，在提升时致使导管拉断或破裂而产生断桩。
③卡管也是诱发断桩的重要原因。一般由于搅拌机计量器长期未按要求进行校核，卸料数量不准，造成混凝土配合比在执行过程中误差大，降低混凝土和易性，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。所以定期校核搅拌机计量器，严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。
④坍塌。因工程地质情况较差，且施工单位重视不够，在灌注过程中，孔壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在工程断桩中占有相当大的比例，较为严重，而且位置深、难处理，一般需要重新成桩。
2.2缩颈
出现缩颈现象的主要原因是由于钻头出现磨损现象而焊补不及时，或在成孔后注入泥浆配比不合适或注浆不及时，由于孔壁侧压力而造成缩颈。同时，钻孔中遇到的膨胀软土、粘土或泥岩等，也会造成缩颈现象。
3钻孔灌注桩施工质量控制要点
3.1护筒的制作和埋设
钢护筒的钢板壁厚不小于6mm，旋挖钻护筒长度控制在4m左右，冲击钻及循环钻护筒长度不宜小于1.5m。旋挖钻由于钻进过程中护筒沉降较大，埋设时一般高出地面50cm，冲击钻及循环钻护筒顶高出地面不小于20cm即可；护筒在埋设回填时要分层夯实，确保钻进过程中的稳定性。倘若桩位设置于岸滩上，黏性土埋深不小于1m，砂类土埋深不小于2m。倘若表层土出现松软情况，就要设置作业平台，把护筒埋设在压实的土中。埋设前，一定要先测量好桩基中心位置，并设置护桩，确保护筒中心误差不超过5cm，倾斜度不大于1%。
3.2泥浆的配制
在黏性土中钻孔，当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，利用孔内原土造浆护壁。为提高泥浆粘度和胶体率，在泥浆中掺入适量的碳酸钠、烧碱等，具体掺量经试验确定。造浆后要检验泥浆性能指标，钻孔过程中随时检验泥浆比重和含砂率，并填写泥浆试验记录表。倘若施工现场缺少这种粘土，可以使用略差的粘土，在其中加入适量膨润土、分散剂确保其满足泥浆各项指标要求。泥浆池应由沉淀池和造浆池两部分组成。
3.3钻孔深度与桩位控制
护筒定位后，开钻前需要对护筒进行复测，确保其中心位置偏差符合规范要求。钻进过程中，要时刻留意地层变化，根据设计及规范要求留取渣样，并利用护桩对孔位进行校正。成孔后，护筒一般会根据钻进设备及表面地层情况有不同程度的沉降，需要提前对护筒标高进行复测，核定成孔后设计孔深。测量成孔深度最好选用收缩量小的钢测绳。如果是摩擦端承桩或者是端承桩，需要确保桩端满足嵌岩深度的设计要求。由于无法直接在施工环节进行水底观察，留取渣样误差较大，那么嵌岩深度的判定与控制就非常关键。除了旋挖钻外，循环钻和冲击钻很难取得完整岩样，影响作业人员正确判断嵌岩深度。最可靠的方法是对钻探资料进行认真分析，必要时增加探孔，根据钻孔土层实际分布情况，将岩层分布的等高线画出来，以此确定成孔嵌岩深度。
3.4清孔
清孔就是在钻机成孔后，将孔内由碎石、砂粒和泥土混合而成的泥浆比重、含砂率及孔底沉渣厚度等指标降到规范允许范围。在清孔时要对孔内的泥浆指标进行实时监控，保障泥浆的比重和含砂率，一般先降低含砂率后降低泥浆比重（旋挖钻无此工序）。清孔达到设计标高后，应检查孔径、孔深、孔型和倾斜度。随后进行钢筋笼和导管的吊装，并在灌注混凝土前，还需进行二次清孔，确保桩基质量。
3.5钢筋笼制安
目前，城际铁路钢筋笼一般采用滚焊机在钢筋加工厂一次制作成型，主筋采用闪光对焊。根据运输、起重设备性能，确定单节钢筋笼长度。加工好的钢筋笼按要求分节、分类编号存放。钢筋笼采用平板车运输至桩位现场，利用汽车吊分节吊装，作业人员根据设计要求采用现场焊接或套筒连接。设计有声测管的还需在钢筋笼内进行等三角布置，并连接、加固，最后在桩顶对声测管进行封堵。钢筋笼吊装过程中应垂直下放，避免与孔壁接触，如下放困难，应查明原因，不可强行塞入或者偏离摆放。钢筋笼入孔后应准确、牢固定位，平面位置和高程偏差均符合设计及规范要求。钢筋笼的保护层厚度采用圆饼形混凝土垫块，混凝土垫块强度应大于或等于桩基混凝土强度。设置密度按竖向每隔2m一道，每一道沿圆周布置4个。
3.6导管安装
水下混凝土的灌注采用导管法。导管接头一般采用螺旋丝扣型接头连接，橡胶密封圈密封，严防漏水。导管内径一般为25或30cm，分节长度一般为3m，最下端一节长4～6m，上部配管长为1m或0.5m。导管在使用前须进行场地试拼、编号，并做接口水密及承压试验，检查接口连接是否严密牢固。导管在桩孔内的位置应保持居中，防止跑管，撞坏钢筋笼或声测管；导管底部距孔底一般为40～60cm。导管全部入孔后，记录导管总长和悬空高度。
3.7混凝土灌注
钻孔灌注桩混凝土施工是在水下浇筑，属于隐蔽工程，是影响桩基质量的关键工序。混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土罐车运至施工现场。水下混凝土应具有足够的流动性和良好的和易性，且在浇筑过程中不应发生离析或泌水等现象。灌注水下混凝土前，按照桩径和漏斗大小，计算首盘混凝土方量，保证首盘混凝土灌注后导管埋入混凝土中不小于1m，灌注过程应连续，中途不得停顿，并尽量缩短拆除导管的时间。
混凝土灌注过程中，随时测量导管埋深，控制在2～6m为宜，特殊情况下不得大于8m。混凝土浇筑面接近设计高程时，现场技术人员测量混凝土的顶面位置，保证混凝土顶面浇筑至桩顶设计高程以上0.5～1m。混凝土浇筑完毕后，应在混凝土初凝前拔除护筒。
结束语
城际铁路对桥梁桩基质量的要求很高，而钻孔桩质量事故处理的难度也较大，无论采取什么办法都对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可估量的影响。因此，在施工过程中必须做到每道工序严格按照规范操作。同时，桥梁钻孔灌注桩在施工中遇到的问题多式多样，施工前应结合实际分析归纳，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力减少或杜绝事故的发生。
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