中国水利水电第十六工程局有限公司
摘要：一直以来，我国不断加强城市化建设的发展进程，加大投资力度，旨在创造更高规模的工程建设。在路桥和水利水电工程施工过程中，钻孔灌注桩这种技术应用十分普遍，占据了非常重要的地位，对整个工程的开展都有非常重要的作用，可以说是桥梁工程开展的核心基础，钻孔灌注桩的施工质量决定着桥梁整体的稳定性与安全性。
关键词：大口径；钻孔灌注桩；缺陷处理；质量管控
1前言
钻孔灌注桩施工技术在水利水电施工中，具有效率高、成本低、效果强等优势，具有良好的发展前景，本次主要针对水利水电工程中桥梁工程的灌注桩施工存在的缺陷处理及质量管控进行研究。
2大口径钻孔灌注桩缺陷分析及处理措施
2.1钻孔灌注桩缺陷的主要原因分析：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇筑混凝土时，导管提升和起拔过高，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇筑混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。
2.2桩身缺陷的处理措施
一、根据超声波无损检测对1号桥7-0号桩基完整性进行检测的结果，桩基在底部约80cm的范围无声波显示，而后采取钻孔取芯，共钻孔取芯3个。其中1#孔芯样完整，2#孔取芯芯样在距孔底约80cm处出现15cm的夹泥断桩，3#孔取芯芯样在距孔底80cm处出现30cm的夹泥层（图1）。
图1
二、缺陷处理施工方法
灌注桩注浆补强加固施工工艺：钻孔→高压洗孔→下钢筋束→埋管→高压注浆。
1、钻孔：为提高洗孔、注浆后灌注桩的补强加固效果，在3个取芯孔的基础上采用潜孔钻对称增加3个钻孔，钻孔孔径110mm。钻孔布置见图2。
图2
2、高压洗孔：注浆孔（所有钻孔）灌入清水后伸入冲洗管，以泵压大于1.0MPa的高压气流对缺陷段上、下各延长50cm范围自下而上进行切割喷射；高压气流将缺陷段内沉渣部分切割粉碎混入水中形成泥浆，再压入清水，利用水循环将废渣排出桩身。当出水口的水由浊变清时，再换其它注浆孔依次轮流洗孔直至所有的注浆孔水流都为清水，洗孔清渣工作结束。
3、下钢筋束：洗孔完成后在三个注浆孔（取芯孔）中各下一根钢筋束,钢筋束下至孔底。钢筋束形式采用3根直径28钢筋并排焊接（每隔1m点焊）而成，钢筋束长3m。
4、埋管：（1）每根注浆管底部0.5m范围内加工成花管(也称注浆器),即在该段钻3~4对共6~8个小孔，孔径为6mm~8mm相互交错布置，孔口毛刺应挫平。花管全长用胶布缠绕密封，再用胶皮、铅丝包裹扎实。（2）每根桩的注浆孔（取芯孔）全部清洗后就可埋管，每个注浆孔中各埋设一根DN20注浆管和一根DN20返浆管，6个孔共12根。（3）注浆管埋深至注浆加固段以下，注浆管顶部高出桩顶30cm左右，以利于注浆施工；返浆管长度1.0~1.5m。
5、最后采用编织袋及水泥砂浆进行封孔，封闭厚度不小于600mm，封孔水泥砂浆的水灰比为0.6:1，并掺入0.05%的三乙醇胺早强剂。封孔见图3。
图3
6、高压灌浆
（1）注浆主要参数
注浆材料及配合比:采用复合水泥浆，水泥采用PO42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5:1,水泥浆中掺入减水剂、铝粉膨胀剂和活性硅粉。
注浆压力:5.0Mpa。
每盘水泥浆搅拌时间:1~3分钟。
注浆量:水泥用量2000-4000kg/根（根据实际情况调整）。
（2）注浆
封孔静置24小时后进行高压注浆，根据试验结果总结：注浆压力为常压无法注浆后逐步升压到5MPa，浆液无需分级。将6个注浆孔编为1、2、3、4、5、6号。注浆前将高压注浆泵的胶管与1号孔注浆管连接，注浆时开启所有返浆管的阀门，使用常压进行注浆，注意观察各返浆管返浆情况，依次关闭返浆为纯水泥浆的返浆管，直至关闭所有返浆管。当常压注浆无法注入时开始加压注浆，直至以下情况时停止注浆：
a、当注浆压力提高到5Mpa以上并稳压十分钟，吸浆量下降即可终止注浆。
b、当出现注浆压力长时间低于正常值和地面出现冒浆或周围桩孔串浆时，采取间歇注浆方式：停止注浆30~40分钟，再进行注浆直至又出现上述情况，如此反复3次以上即可终止注浆。采用“注注停停”的间歇注浆方式。
达到终灌标准时即关闭阀门、拆卸高压胶管，再依次对2、3、4、5、6号注浆孔进行高压注浆工作。
4桥梁钻孔灌注桩施工中的质量管理策略
4.1做好钻孔常见问题的把控
在钻孔灌注桩施工作业中，常见掉钻或者卡钻问题，影响施工作业的质量和效率。对于此情况，要采取合理的措施，具体如下：一、安装钻头时，要做好钻头与钢丝绳连接位置的检查，避免出现松动的情况，使得连接不够牢固。二、钻头和滑丝部分要极大把控力度。在施工作业中，定期检查和维修钻机等，做好设备保养，及时更换损坏的零部件。除此之外，如果发生卡钻，不可以强拉硬拽，要使用专门的打捞工具进行处理。
4.2钢筋笼上浮的控制措施
在浇筑灌注桩时造成钢筋笼上浮的原因有：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
控制措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土灌注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行灌注，上浮现象即可消失。
4.3浇筑过程卡管问题的把控
灌注桩混凝土浇筑过程造成卡管的原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差形成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。
防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验室确定，坍落度宜为18～22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。
5结束语
综上所述，桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制，要从多个方面入手。通过做好钻孔常见问题的把控；做好钢筋笼上浮的控制措施；浇筑过程卡管问题的把控，强化对施工质量的把控，保障钻孔灌注桩施工质量。
参考文献
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