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铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制分析周庆嘉

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：周庆嘉

[导读] 摘要：在铁路桥梁工程不断发展的过程中，冲击钻灌注桩技术的运用越来越广泛，是一项关键的工程桩基技术，在实际施工过程中技术工艺相对烦琐，存在很多干扰因素，很容易出现成桩质量差的问题，影响整体工程质量。

        中铁九局集团第二工程有限公司
        摘    要：在铁路桥梁工程不断发展的过程中，冲击钻灌注桩技术的运用越来越广泛，是一项关键的工程桩基技术，在实际施工过程中技术工艺相对烦琐，存在很多干扰因素，很容易出现成桩质量差的问题，影响整体工程质量。以某铁路桥梁施工项目为例，对冲击钻灌注桩施工工艺流程进行分析，研究铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制要点，以有效改善冲击钻灌注桩成桩质量，提高铁路桥梁工程质量。
        关键词：铁路桥梁; 冲击钻; 灌注桩; 质量控制;
        1铁路桥梁冲击钻灌注桩施工概述
        本研究所选取的某铁路桥梁工程项目，桥墩基础主要以钻孔桩为主，结合实际地质状况，主要运用了冲击钻灌注桩施工技术。桩基的直径包括三种不同规格，分别是100cm、125cm和150cm。施工前，综合分析各方面要素，包括桩孔分布状况、该标段内的地质情况、桩基长度和桩径设计大小等。冲击钻灌注桩施工技术方案主要为：桩基在水深2m以下时，进行草袋围堰筑岛施工；而在2 m至3 m的深度时，需要开展钢板桩围堰施工。
        2 铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩施工流程
        2.1 施工准备工作
        ①在开展施工工作之前，详细了解施工设计方案，掌握施工规范标准，进行施工技术交底。
        ②组织测量队伍对桩位、高程进行准确测试，完成放样处理。技术工作者要进行交接桩复测，对水准点进行加密处理，并对桩位添加防护柱，为施工的开展奠定基础。
        ③按照设计方案，对原材料严格进行抽查、检测，对材料进行分类存放和管理。④参考设计文件，以施工现场实际状况为依据，对灌注混凝土配比进行合理设定。
        2.2 施工流程
        冲击钻灌注桩施工流程见图1。

        2.3 钻进方法及施工平台、水中围堰
        2.3.1 冲击钻钻进方法
        在实际开展铁路桥梁施工过程中，利用冲击式钻机设施，还要有卷扬机协同开展施工作业。在开展冲击钻钻进施工时，要适当抬高钻头，通过自由下落的方式，使冲击式钻机的钻头能够以垂直的方向降落到土层中，从而发挥较大冲击力的作用。
        2.3.2 常用施工平台
        铁路桥梁冲击钻灌注桩施工流程相对复杂，其中一个关键环节就是对水上钻孔施工平台进行搭建，可以建立固定式和浮动式两大类平台。固定式平台又包括围堰式、桩柱式两类。围堰式平台具有较强的承重能力，关键承重结构是围堰、钢箱；桩柱式的结构非常稳固，既可以进行钢管桩联合打入钢护筒搭建，也可以进行钢管桩单独搭建。
        2.3.3 深水桥梁基础围堰
        在铁路桥梁冲击钻灌注桩施工中，对于深水作业必须要做好防冲刷、防水及防土工作，所以必须要切实做好防水围堰工作。施工作业中，施工人员要对水文状况、地质状况有一个深入了解，合理运用钢板桩、草袋围堰。
        3 铁路桥梁施工中冲击钻灌注桩质量控制
        3.1 桩基基础钻孔的施工质量控制
        在维修和检查钻机设施、机具之后，要保证钻机顶端、底座保持平稳，避免出现沉陷和位移情况。应使钻机起吊滑轮线、钻孔、钻头处于相同垂线，偏移控制在2cm以下，竖直倾斜度在0.5%以下，并结合地质层对泥浆比重、冲击钻机进行选定。第1次钻孔的过程中，应合理控制钻孔进尺，以慢速度、小冲程进行冲击钻进，还要在钻进时动态监测钻孔坍塌状况、孔位偏离状况、成孔竖直状况等。在不断钻进时，冲击钻要运用4 m到5 m的中冲程或者大冲程，但是要将冲程最大值控制在6 m以下。在冲击钻不断钻进、排渣过程中，应时刻关注底层变化状况，及时进行渣样捞取，对资质种类进行明确，做好记录，设定编号有序存储渣样，便于后期查看、研究。
        3.2 钻孔灌注桩施工质量控制
        开始钻孔施工时，要适度提高钻杆，并于护筒中进行旋转造浆，拌匀泥浆之后要保持低速钻进，确保护筒脚位置存在泥皮护壁。持续钻进时，要及时结合土层调整钻进方式，并注意将新的泥浆补充到孔内，使泥浆密度、稠度符合标准；泥浆顶面应保持比地下水位线高50cm的距离，这样能够确保孔壁具有一定的稳定性；还应时刻关注地质变化状况，对泥浆配比、性能进行合理调控。在进行清孔操作时，如果钻机的钻进符合标准高程，应马上开展清孔处理，并使泥浆密度在1.15至1.2间；若泥浆密度超过标准，就会干扰混凝土浇筑施工，如果过小则会出现坍孔问题。
        3.3 钢筋笼制作质量控制
        在制作钢筋笼时，需要对焊条、钢筋质量进行检测，确保其型号、性能配套，并符合质量标准。钢筋笼制作是冲击钻灌注桩施工的关键环节，要参考图纸落实各项操作，结合钢筋骨架尺寸大小，制作规模样板，并在样板中对箍筋进行弯制圈处理，对支架进行钢筋定位，并对主筋间的距离进行有效控制，间距偏差要控制在1cm之内。
        3.4 灌注混凝土施工质量控制
        开展灌注混凝土施工前，需要对孔壁、孔底进行清理，对成孔质量进行查看，保证不存在松动、沉渣问题。若孔内存在一些不易排干的积水，则需用导管法在水下开展灌注混凝土施工操作。在结束终孔后，要对钢筋笼、导管分别进行安装，导管内径应为30cm, 各节导管壁厚度、长度都要满足设计标准，可以参考孔深对导管总长度进行明确。应在孔中央处插放导管，导管底部保持同孔底20cm至30cm的距离，切勿深入到孔底泥浆内。
        3.5 成桩质量检验及收尾工作
        在检测冲击钻灌注桩成桩质量时，需要进行大应变和小应变的桩身动检，并检测混凝土试块。通过质量检测工作获取桩长、扩/缩径，确保成桩质量检测合格。除此之外，在结束铁路桥梁桩基施工任务之后，要拆除护筒，完成钻机移位操作。
        4 结语
        在铁路桥梁施工领域中，冲击钻灌注桩技术所发挥的作用越来越重要，做好冲击钻灌注桩施工工作，能够为铁路桥梁整体质量提供坚实的保障。由于冲击钻灌注桩施工流程相对复杂，而且需要考虑铁路桥梁工程的实际施工环境和条件，所以要统筹把握各方面的要素，分别严格落实桩基基础钻孔的施工质量控制、钻孔灌注桩施工质量控制、钢筋笼施工质量控制、灌注混凝土施工质量控制、成桩质量检验及收尾各项工作，这样才能够消除质量隐患，保障铁路桥梁的施工质量。
        参考文献:
        [1]梅建北.冲击钻成孔灌注施工在桥梁工程中的应用[J].交通世界,2020(28):99.
        [2]阎磊.桥梁基础施工中冲击钻钻孔桩的应用探讨[J].建筑技术开发,2020,47(7):129.