市政桥梁钻孔桩施工事故预防及质量控制探讨
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[摘要]：钻孔灌注桩在施工过程中有产生的噪音小、对周围的建筑物影响较小等优点，在市政桥梁施工中较为常用。但由于其施工工艺要求严格、质量控制要求高，在施工过程中常发生各种问题。文章结合近年的实际工作，对钻孔灌注桩的质量通病的原因进行了分析，并提出了相应的质量控制和防治措施，以供同行参考。
中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：
随着城市化进程的不断发展，各地区市政建设工程施工大量的涌现。由于技术等原因，我国市政项目施工质量仍然低下、事故频发。给市民的生命财产及生活带来了很大的安全隐患，严重影响了人民的生活与生产。钻孔灌注桩基础由于其承载能力较强、占地面积较小、适应性较强投入适中等优点被广泛用于市政公路及桥梁等工程中，受到了施工企业和相关工作者的关注。但由于钻孔灌注桩对成桩技术的要求较高，在灌注水下混凝土时施工工序众多、工艺较为复杂、工作量较大、施工具有很强的隐蔽性等，在施工过程中容易受到多种因素的影响，容易出现各种事故。因此，应严格控制施工治疗，预防和控制施工事故。
一、工程概况
江苏省某市政桥梁工程，设计为10*20m预应力钢筋混凝土简支梁桥，桥宽43m，总长200m，下部采用桩柱式排架墩、钻孔灌注桩基础，上部是预制空心板梁。
施工场地地质情况：
地表以下6.3m为亚砂土，6.3-8.6m为粘土，8.6-11.3m为砂粘土，11.3-13.9m为细砂，13.9-16.5m为粘土，16.5m以下为粉质粘土。按照设计要求，钻孔灌注桩桩径为1200mm，桩长为30m，采用C25水下钢筋混凝土灌注，数量为87根。
二、钻孔灌注桩易发事故成因分析
1.塌孔
1.1护筒的埋设不稳固或埋置太浅，周边的粘土未夯实，护筒的底脚周围漏水，导致孔内水位降低。
1.2钻机施工，遇粉砂土等比较松散地层时，进尺太快没有保护好护壁，导致塌孔。
1.3护筒周围堆放有重物或机械振动导致塌孔。
1.4护筒周围回填黄土时没有分层夯实，再经地表水浸泡，护筒底产生较大空隙。
2.孔偏斜
2.1钻机移位
钻机安装时，支撑不好，长时间的震动，引起钻机整体发生偏斜，导致出现孔偏斜。
2.2地质原因
桩孔地质松软不均匀、岩面倾斜或遇探头石致使钻头冲击力不均匀，向地势较低的岩层方向打滑造成偏斜。
2.3测量放线有误
施工前测量放线工作不到位，导致测量数据有误，钻孔过程中沿着错误的数据钻孔，导致孔偏斜。
3.卡管
3.1进行初灌时，隔水栓卡管，或由于混凝土本身的塌落度过小、拌和不均匀、流动性差、运输中发生离析等，混凝土中的水泥浆被冲走而粗集料集中，从而造成导管堵塞。
3.2机械发生
机械故障等原因导致混凝土在导管内的停留过久，或由于灌注时间过长，初灌混凝土已凝结，导致导管内的混凝土的下落阻力增大，从而导致混凝土在导管内堵塞。
4.筋笼上浮
4.1当混凝土灌注至钢筋笼下，提升导管，导管底端距离钢筋笼仅1m左右的距离时，由于灌注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。
4.2混凝土顶面接近钢筋笼底口以下1-3m时，由于灌注速度过快，导致混凝土下落并冲出导管口向上反冲，导致顶托力大于钢筋的重力。
5.断桩
灌注中提升导管失误、混凝土供应中断或导管漏水等原因，导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。
三、市政桥梁钻孔桩施工质量控制
1.成孔质量控制
(1)确定钻孔顺序
在进行钻孔灌注桩施工前，必须考虑各方面因素，确定合理的施工顺序。
采用合理的施工顺序是防止孔坍塌的重要措施。
(2)桩位、垂直度控制
在护筒定位后，需要对其位置进行复核，确保护筒中轴线和桩中轴线的误差在一定的范围内，还需检查护筒上部的填土的密实性，防止在钻孔过程中出现漏浆或者偏位。
垂直度的控制在钻孔桩的施工过程中是至关重要的。首先需要保证钻机所处位置的平整度，这是因为钻机工作的基础需要一定的强度，是桩机可以在工作时保持稳固，并需要在施工过程中随时观察和记录．校核桩架和钻杆的垂直度。
(3)成孔深度控制
控制钻孔的深度是保证桩身的长度、桩底持力层满足要求的重要手段。在施工过程中，可以在桩架上安装标尺，桩机开始工作后，随时观察记录标尺的读数，校核成孔的深度。
(4)钻进速度控制
对于不同的土层，钻进的速度需要及时调整，防止塌孔、偏斜的现象发生。对于粉砂层，钻进速度应当保持在0.O15m/min，对于淤泥和淤泥质土，最大的钻进速度小于等于孔m/min；对于粘土层，最大的钻进速度小于等于0.2m/min。
(5)清孔
整个清孔的过程需要分两次进行。第一次清孔时，孔深达到设计标准，孔口泥浆的比重保持在小于1.1-1.2，并且孔底沉积的渣滓厚度满足要求。清孔后即可将钢筋笼放入孔内。但是在放钢筋笼人孔时，孔内悬浮的渣滓会沉人孔底，此时需要进行第二次清孔，且在混凝土灌注前。在孔口泥浆的比重和沉积的渣滓厚度符合相关要求后，即可结束第二次清孔。
2.钢筋笼质量控制
钢筋笼的质量需要从原材料质量、焊接质量及下放过程进行控制。
(1)在制作钢筋笼前，需对原材料进行质量检测，包括：钢筋的质保材料是否齐全，钢筋的长度、规格，数量是否符合施工和构造要求。在集中检测后，还需要进行抽样检查，都合格后才可以进行钢筋笼的制作。
(2)需要对钢筋笼的焊接质量进行验收，不合要求的需要返工，待全部符合要求后，才能将钢筋笼投放入孔。
(3)在钢筋笼下放过程中，需保持投放的顺利，不碰孔壁及其他硬物。
3.灌注混凝土质量的控制
钻孔灌注桩的混凝土浇筑是需要导管引导的，必选控制好混凝土的配合比，才能在桩长较大的情况下减小混凝土离析的程度。现场需综合各方面因索后，调整混凝土的配合比。每根桩的灌注混凝土的配合比需要经过严格计算和实验。在搅拌灌注过程中，需要制作至少一组试块，并及时记录、校核。
四、市政桥梁钻孔桩施工事故预防及处理
1.钻孔垂直度出现误差
钻孔的垂直度直接影响成孔、成桩质量。可以采取以下措施：平整场地，确保场地的密实度；严格检查钻杆的平整度；定期检查钻头，发现问题及时解决；在钻进过程中，要定时观察钻杆的垂直度，有问题时需要及时校核、调整；对于不均匀，土质不好的土层。钻进速度不能太快，发现钻孔偏移后，及时回填土，填平后再钻进。
2.桩身夹泥和断桩
当导管埋置深度不当、导管操作不当或者孔内压力差过大时，会出现桩身夹泥或者断桩的现象在施工过程中，必须重视与导管相关的操作，严格按规定执行。只有导管埋置的深度适当，才能避免断桩现象的发生。保证孔内的压力差适当，可以促使孔内的泥浆上升，避免桩身夹泥的现象发生。一般情况下，导管的埋置深度保持在3-6m的范围内。在灌注混凝土过程中，还要做到勤提、勤拆导管。
3.钢筋笼上浮
当导管埋置深度过大时，钢筋笼会发生上浮现象。在浇注混凝土过程中，要保持浇注的连续性，不能中途停顿。因此在灌注混凝土前，必须要做好充分准备，包括各类应急措施、人员的安排。一旦出现钢筋笼上浮的现象，立即停止灌注，检查上浮的原因，解决后才能继续混凝土的灌注。在钢筋笼的制作和搬运过程中，注意底主筋不能产生变形，防止变形的钢筋接头处。拔导管时顺带带动钢筋笼，导致钢筋笼上浮。
五、结语
在市政施工中，桥梁钻孔桩施工工序复杂，隐蔽性强，一旦出现问题，返工弥补困难，损失较大，而且延误工期。因此，在钻孔灌注桩施工中，要认真施工，严格按照相关规范及要求进行施工，保证钻孔灌注桩的质量，加强重视，做到预防为主。
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