铁路桥梁钻孔桩质量通病的成因及预防措施--中国期刊网

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铁路桥梁钻孔桩质量通病的成因及预防措施

发表时间：2021/4/6 来源：《建筑科技》2021年1月上作者：苗安忠

[导读] 本文针对桥梁钻孔桩施工过程中常见的七个质量通病进行了原因分析，并制定了具体的防治措施

山东济铁工程建设监理有限责任公司苗安忠

摘要本文针对桥梁钻孔桩施工过程中常见的七个质量通病进行了原因分析，并制定了具体的防治措施。
关键词铁路桥梁；钻孔桩；质量通病；预防措施
        1前言
        随着我国基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工便捷等特点被广泛地应用于桥梁建筑及其他工程领域。钻孔桩基础应根据设计图纸及桩径及地质资料，选择钻机类型，试验配制护壁泥浆，防止塌孔，按照技术规程要求钻进，钻至设计标高或设计要求进入的岩层深度，应根据钻孔记录及提取的钻渣，由监理工程师判定是否符合设计要求，并签字同意终孔，方可移走钻机进行下道工序的施工。由于钻孔灌注桩的工作大部分是在水下进行，无法观察其施工过程，成桩后也无法进行开挖验收，而成为最容易出现质量问题的一种施工形式。
        2.原因分析及预防措施
        2.1坍孔
        2.1.1钻孔时坍孔
        原因分析
        （1）钻孔过程中钻速忽快忽慢，尤其对于软土、砂土地层不予重视。
        （2）旋挖钻机钻孔过程中钻头升降过快，对孔壁的扰动，造成塌孔。
        （3）钻孔过程中泥浆比重过小、孔内水位较低。
        预防措施
        （1）在砂层、软土等松散易坍塌地层中钻进应慢速轻压钻进，匀速钻进。
        （2）旋挖钻机钻孔过程中严格控制钻头升降速度，减少对孔壁的扰动。
        （3）钻孔过程中泥浆比重准确控制、及时补充泥浆。
        2.1.2安装钢筋笼时坍孔
        原因分析
        （1）钻孔孔壁倾斜、出现缩孔等孔壁极不规则时，由于钢筋笼入孔撞击而坍孔。
        （2）吊放钢筋笼时，孔内水位未保持住坍孔。
        （3）吊放钢筋笼不仔细，冲击孔壁产生坍孔。
        预防措施
        （1）钻孔时，严格掌握孔径、孔垂直度，尽量使孔壁较规则。如出现缩孔，必须加以治理和扩孔。
        （2）在灌注水下混凝土前，要始终维持孔内有足够水头高。
        （3）吊放钢筋笼时，应对准孔中心，并竖直插入。
        2.1.3灌注混凝士时桩孔坍孔
        原因分析
        （1）灌注混凝士过程中，孔内外水头未能保持一定高差。
        （2）护简刃脚周围漏水；孔外堆放重物或有机器振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。
        预防措施
        （1）灌注混凝土过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位。
        （2）防止护筒及孔壁漏水；孔口不得堆弃钻渣、导管应对准孔中心，并竖直提升，避免挂钩钢筋笼。
        2.2导管进水
        原因分析
        （1）首次灌注混凝土时，首盘混凝土总量计箅不当，使首灌的混凝土不能埋住导管下口，而是全部冲出导管以外，造成导管底口进水事故。
        （2）导管拼装后，未进行水密性试验。由于接头不严密，水从接口处漏入导管。
        预防措施
        （1）精确计算首批灌注的混凝土总方量，导管下口距孔底30-40cm,首灌时导管埋深不少于1m。
        （2）下导管前。导管应进行试拼，并进行导管的水密性、承压性和接头抗拉强度的试验。试拼的导管，还要检查其轴线是否住一条直线上。试拼合格后，各节导管应从下而上依次编号，并标示累计长度。入孔拼装时，各节导管的编号及编号所在的圆周方位，应与试拼时相同，不得错、乱，或编号不在一个方位。
        2.3埋导管
        原因分析
        （1）灌注过程中，由于导管埋入混凝土过深，一般往往大于6m。
        （2）由于各种原因，导管超过半小时未提升，部分混凝土初凝，抱住导管。

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         预防措施
        （1）混凝土灌注过程中，勤量测，使导管埋深不大于6m。
        （2）导管采用接头形式宜为卡口式，可缩短卸导管引起的导管停留时间，各批混凝土均掺人缓凝剂，并采取措施，加快灌注速度。
        2.4钢筋笼上浮
        原因分析
        （1）混凝土由漏斗顺导管向下灌注时，混凝土的位能产生一种顶托力。
        （2）当顶托力大于钢筋笼的重量时。钢筋笼会被浮推上升。
        预防措施
        （1）钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。
        （2）灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，并应使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼底端问保持较大距离．以便减小对钢筋笼的冲击。
        （3）混凝土液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入混凝土表面应不小于2m
        2.5桩头混凝土浇筑短缺
        原因分析
        （1）混凝土灌注后期，灌注产生的超压力减小，此时导管埋深较小。由于测深时，仪器不精确，或将过稠浆渣、坍落土层误判为混凝土表面，使导管提冒漏水。
        （2）测锤及吊锤索不标准，手感不明显，未沉至混凝土表面，误判已到要求标高。造成过早拔出导管，中止灌注。
        （3）对灌注桩的桩顶标高计算时，未在桩顶设计标高值上，增加0.5～1.0m的预留高度。从而在凿除后，桩顶低于设计标高。
        预防措施
        （1）提高混凝土面高程判断的精确度。当使用标准测深锤检测时，可在灌注接近结束时，用取样盒等容器直接取样，鉴定良好混凝土面的位置。
        （2）对于水下灌注的桩身混凝土，为防止剔桩头造成桩头短浇事故，必须在设计桩顶标高之上，增加0.5～1.0m的高度，低限值用于泥浆比重小的、灌注过程正常的桩；高限值用于发生过堵管，坍孔等灌注不顺利的桩。
        2.6夹泥、断桩
        原因分析
        （1）灌注水下混凝土时，坍落度过小。集料级配不良，粗骨料颗粒太大，灌注前或灌注中混凝土发生离析；或导管进水等使桩身混凝土产生中断。
        （2）灌注中发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，混凝上桩身中断的严重事故。
        （3）清孔不彻底或灌注时问过长，首批混凝土已初凝，而继续灌入的混凝土冲破顶层与泥浆相混；或导管进水，一般性灌注混凝土中坍孔，均会在两层混凝土中产生部分中央有泥浆渣土的截面。
        预防措施
        （1）严格控制混凝土的和易性，混凝土的配比设计良好。
        （2）灌注混凝土前，检查导管、混凝土罐车、搅拌机等设备是否正常，并有备用的设备、导管，确保混凝土能连续灌注。
        （3）采取措施，避免导管卡、挂钢筋笼；避免出现堵导管、埋导管、灌注中坍孔、导管进水等质量通病的发生。
        2.7桩顶强度不足
        原因分析
        （1）浇筑混凝土时，若导管插入混凝土太深，浇筑混凝土过快，则容易在孔体下部沉积较多的骨料，混凝土的离析。
        （2）导管内混凝土高度减少，超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重加大，混凝土升顶困难。
        预防措施
        凝土，以保证标高以下混凝土符合设计要求；水下混凝土的配制和生产过程必须保证良好的和易性，为浇筑质量优良的桩基创造条件；
        （2）控制漏斗的高度和泥浆浓度，提高混凝土的超压力；选择合理的导管直径，控制不稳定地层拔管速度；按要求埋设护筒，采用合理的隔水措施，提高桩顶部混凝土的强度等级等。
        3.结束语
        钻孔桩事故处理的办法很多，难度也较大，但是无论采取什么办法都将会导致工期的延误和对质量的影响，造成一定的经济损失。本文结合多年施工工作经验，针对桥梁钻孔桩施工过程中常见的质量通病进行了原因分析，制定了具体的防治措施，确保了铁路桥梁工程桩基施工质量。
参考文献:
[1]王金等编著.铁路桥梁钻孔桩施工技术规程.北京：中国铁道出版社，2015
[2]陈国清主编.铁路工程施工质量通病防治手册.北京：中国铁道出版社，2007（1）在桩顶设计标高以上超灌一定高度的混