摘要
随着国民经济的快速发展，高层建筑及桥梁工程日益的增多，桩基础的应用量随之增大。钻孔灌注桩是建筑物的基础结构型式之一，也是防治岩土体滑动、边坡支护和锚固建筑物的有效措施。因此钻孔灌注桩基础显得越来越重要，应用范围越来越广。本文首先分析了钻孔灌注桩的特点与设计施工工艺，进一步探究了钻孔灌注桩基础施工中的主要问题，主要包括导管漏水问题、护筒冒水问题、孔壁坍陷问题、钢筋笼上浮问题、断桩问题，最后提出了钻孔灌注桩基础质量问题的处理方法。
关键词：建筑工程；钻孔灌注桩；基础结构
一、研究背景和研究意义
（一）研究背景
城市快速的发展变化，越来越多的桥梁被修建，而这些桥梁修建的背后都必须以桩基础为支撑。由于我国交通与汽行车业前所未有的发展，目前的公路桥梁基础设施已经不能适应现代交通工具的要求，所以政府对道桥的施工和管理部门投入了大量的人力、物力，但是技术和质量的控制还面临许多实际问题；比如一些现代桥梁，其寿命稍短，相关技术规范的资料相对滞后，加上施工人员的素质不高，导致了工程质量和技术的管理上的困难。对于建筑单位而言，桩基础的施工不仅关系到整个工程的生命周期，也关系到整个工程的整体效益。
（二）研究意义
从目前的工程施工经验来看，桩基础工程的质量问题比较多，且大多是一些细微的环节，从而造成了工程质量的安全隐患；对今后的运行和运行都有不利的影响。在高速公路桥梁中，桩基础的重要性不言而喻，它不仅承担了整体结构的基础，而且还承担了汽车的自重和负荷。从其本质特点来看，其稳定性、安全性和承载性要求都很高，所以必须严格按行业的质量管理要求对其进行质量控制，从而达到预防风险、保障稳定性和延长使用寿命的目的。
二、钻孔灌注桩的特点及施工工艺
（一）钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是一种深基础工程技术，它是通过在地面上钻孔，然后将钢筋和混凝土灌注到孔中形成的一种桩基。钻孔灌注桩通常用于建筑物、桥梁、码头、隧道等大型工程的基础中，以提供稳定的支撑和承载能力。钻孔灌注桩的直径和长度可以根据需要进行调整，以适应不同的地质条件和工程要求。
（二）钻孔灌注桩的功能特点
钻孔灌注桩是一种常用的地基处理方法，其主要功能特点如下：
（1）承载能力强：钻孔灌注桩的承载能力较强，可以承受较大的荷载，适用于建筑物、桥梁、隧道等大型工程的地基处理。
（2）抗震性能好：钻孔灌注桩的抗震性能较好，可以有效地减少地震对建筑物的影响，提高建筑物的安全性。
（3）适应性强：钻孔灌注桩适用于各种地质条件，可以在不同的地质环境下进行施工，如软土、淤泥、砂土、岩石等。
（4）施工方便：钻孔灌注桩的施工过程相对简单，可以在较短的时间内完成，且对周围环境的影响较小。
（5）经济实用：钻孔灌注桩的造价相对较低，可以在保证工程质量的前提下，降低工程成本。
总之，钻孔灌注桩具有承载能力强、抗震性能好、适应性强、施工方便、经济实用等功能特点，是一种常用的地基处理方法。
（三）钻孔灌注桩施工要点
1.施工工艺流程
钻孔灌注桩的施工过程一般包括以下几个步骤：
①钻孔：使用钻机在地面上钻出孔洞，孔洞的直径和深度根据设计要求进行调整。
②清洗孔洞：使用水泵或压缩空气将孔洞内的泥土和碎石清除干净，以确保孔洞内部干净。
③安装钢筋笼：将预先制作好的钢筋笼放入孔洞中，钢筋笼的长度和直径也根据设计要求进行调整。
④灌注混凝土：将混凝土从孔洞顶部倒入孔洞中，同时使用振动棒将混凝土振实，以确保混凝土充分填满孔洞。
⑤拔管：当混凝土达到一定强度后，使用拔管机将钻孔管从孔洞中拔出。
其具体施工工艺如下：
桩位测放→护筒埋设→桩位复核→钻机就位→钻进成孔→清孔→成孔→验孔→安装钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注水下混凝土→拆卸导管→成桩。
2.施工应注意的要点
桥梁钻孔灌注施工是一项复杂的工程，需要注意以下要点：
①施工前应进行现场勘察和设计，确定钻孔位置、孔径、深度和灌注混凝土的配合比等参数。
②钻孔施工应按照设计要求进行，保证孔径和深度的准确度和垂直度。
③钻孔过程中应注意安全，避免钻孔机械故障和人员伤害。
④钻孔完成后，应及时清理孔内杂物和水泥浆，保证孔内干燥和清洁。
⑤灌注混凝土应按照设计要求进行，保证混凝土的质量和均匀性。
⑥灌注混凝土时应注意控制灌注速度和压力，避免混凝土流失或孔内压力过大导致孔壁破裂。
⑦灌注完成后，应及时进行养护，保证混凝土的强度和耐久性。
⑧施工过程中应注意环境保护，避免对周围环境造成污染和破坏。
总之，桥梁钻孔灌注施工需要严格按照设计要求进行，注重安全和质量控制，
三、钻孔灌注桩的特点及施工工艺
（一）桩基础施工前技术分析
1.技术准备
每一个项目准备开展时，务必要地质勘测整个项目现场，比如自然的地理环境、水文环境和地下的地质情况，从地形、地下水情况、土壤情况去做分析，在此基础上，结合实际情况，制定相应的桩基工程施工计划。绘制好桩位编号图，平整工地，找准位置，选择合适的施工次序。了解图纸的设计要求，技术措施和安全措施，并向施工现场人员进行技术和安全知识的培训。
2.物资设备准备
负责组织现场工人的上岗前教育和安全培训，制定工程项目所需要的物料的采购方案，选定生产厂商，签署采购协议，并负责物料的出入和入库，组织和通知工地上的机器和设备，为进入现场做好准备。
3.施工作业设备安全检测
施工前对已进场的机械设备进行设备安全检测，检查是否存在安全隐患，是否能正常操作。
4.应急事故的处理准备
桩基础施工的安全隐患是非常巨大而且隐蔽的，每台钻机都高达数米，桩基础的孔深有时又是深不可测，在钻孔灌注桩施工过程中还需要泥浆护壁，此时土层混合这泥浆是非常危险的，所以项目部上一定要做好医疗、机械设备等应急处理，同时，应布置安全横幅警示大家安全施工。
（二）桥梁桩基施工过程中技术分析
1.灌注桩施工技术
在进行钻进施工时，在进行了初步的准备工作之后，要对测量资料进行详细的分析，了解其具体的情况；在进行有关的施工机械的选取时，要先将先前所标记的桩位置与其相对应，而后进行钻孔作业，在钻孔时进行；钻机应对准桩的中线部位，在打井过程中要经常注意观察其与中线的偏差。在实际钻进之前，必须使用钻机进行注浆，确保钻孔达到要求后才能进行钻进作业。。在钻孔时，保障钻机能够准确地达到预定孔的位置，在这个过程中，应结合实际情况，对钻机进行适当的调整，钻孔时，钻机要平稳，钻杆要垂直向下。钻孔的过程中，对钻头的实际情况进行关注，检查其是否发生变形。钻孔的过程中，要对周围的土层情况进行仔细的观察，当桩基设置点是复杂溶洞情况时，要先对其检测，再选择合适的设备及方法开展钻孔工作，并且还要将溶洞给填充上，在填充溶洞的过程中，要利用碎石和一些黏土混合成的泥浆来填充。
2.钢筋笼制作与安装
在施工中应严格按照施工图纸进行施工，根据骨架大小，按模板的大小制作相应的模板，并在模板上弯曲箍筋。首先采用钢筋对钢筋笼进行固定，并对主筋间的间隔进行控制，使其偏差小于 lcm，并且需要对箍筋和钢筋笼之间的间距进行严格的控制。此外，应对钢筋、焊接接头进行质量检验，确保焊接接头的规格及强度满足要求，并满足有关施工技术要求；在钢筋笼的内部，可以进行定位环的焊接，并在里面安装超声波探头，确保焊接的质量，从而确保了钢筋笼的生产安全。关于钢筋笼的安装，在施工之前要对钻孔进行彻底的观察，看看有没有残余物、坍塌等问题。在移运和吊装时，为了防止钢筋笼的变形，应将其固定在钻孔位置，然后按一定的速率将其插入到钻孔中。在进行安装时，不要让钢笼笼与孔墙产生任何的摩擦，从而防止网箱的变形。另外，在进行钢筋笼的施工时，也要对其进行测量，待其高度满足要求后，再采用悬索和防浮索将其加固，以防止其沉降、浮起等情况。
3.清孔
在进行钻孔清理之前，必须对钻孔的直径、深度、倾角等进行测试，当各项指标符合有关要求时，才能进行钻孔清理。在进行混凝土浇筑前，钻孔清理是一项必不可少的工作，也是高速公路桩基础工程中的一个关键环节。在清孔过程中，要进行两次清孔，一次是在钻完钻孔后进行清洗，保证钻孔的深度；第二个清洞是在钢筋笼子里进行的，经过清洗，将里面的泥沙全部清除，这个环节的工作量不大，在第二次清孔完成之后，就要开展混凝土灌注工作。在清孔的过程中，要注意安全，做好安全措施。
4. 灌注混凝土
在桥梁桩基础上进行混凝土浇注是关键工序，其技术水准对桥墩的施工有很大的影响。因而，对混凝土进行灌注施工有着很高的要求和规范。其主要体现在以下几个方面：首先，搅拌期超过90秒，然后在搅拌完毕后，对其进行和易性、崩落程度进行检测，达到规定的各项指标才能投入使用。第二是对钻孔底部进行清洗，并对钻孔底部的沉积进行及时的监测。第三，采用水密封和压力测试，以保证管道在钻孔中心位置。另外，在第一次浇筑时，应注意管道在混凝土中的埋深，以避免出现压力空气袋和管道泄漏等问题。同时，应对第一次混凝土的初凝期进行严格的调控，减少缓凝剂的使用，从而达到对工程造价的有效控制。
（三）成桩质量检验
成桩质量检查是工程建设中的最终环节，在桩的测试中，一般包括大、小两类的变形。通过该方法可以对出桩长度、缩颈和扩径断裂桩等进行测试，同时可以对混凝土的抗压能力进行测试，从而达到符合规范的要求。并且，在实际检验中，对整个流程进行监控。在成桩质量检验中，通常采用的是钻孔法，即对桩基成洞进行桩基施工的质量进行检验；而且，这种技术非常的有效，可以快速的发现和解决问题，避免出现任何问题。另外，在探测时，可以采用声学传输方法，利用声学特性进行探测，采用声学传输技术对桩基础进行了分析。
四、钻孔灌注桩容易引发质量缺陷的原因分析
由于钻孔灌注桩基工程的施工工序较长，并且其工程施工难度较大，存在着许多问题。主要因素有：导管漏水问题；护筒漏水问题；孔壁探险问题；钢筋笼上浮问题；断桩问题。
（一）导管漏水问题
在桩基施工中，由于管道渗漏的厉害，会导致套管堵塞，甚至发生断裂。出现这样的意外，会造成很大的影响。管道渗漏时，可在凝胶层中产生疏松或气泡，从而产生岩浆夹心，从而导致断裂；对混凝土搅拌桩的施工质量和桩体的整体稳定性造成了很大的影响，从而使桩的正常工作失去了应有的作用。管道渗漏，有原因是管道有问题，也有管道不正确的安装方法。
（二）护筒冒水问题
一旦发生护筒冒水现象，将会对桩基施工的安全造成很大的威胁。所以要对护管冒出问题进行剖析，并强化预防，寻找一种方法来处理。出现问题的可能原因是：（1）在埋设护筒时，护筒周围原状上压的实度不够；（2）埋设护筒时护筒内外的水位差过大；（3）钻头起落时不慎碰撞或护筒被刮损。
（三）孔壁坍陷问题
各种钻孔方法都可能会引起塌孔的事故，发生塌孔的主要原因为：
（1）工程施工过程中没有进行适当的控制，对地质状况的重视程度不高，未能针对地层的具体状况选用适当的钻孔泥浆和钻孔技术；
（2）由于套管埋深过浅，在套管的缝口和充填处不紧密而导致渗漏，导致钻孔中存在着承压水或孔内液体平面较低，从而导致孔中的静水压力下降；
（3）清孔中的冲洗液体及孔底部沉淀物未得到有效的控制，造成了孔壁的牢固性下降；
（4）在疏松的沙上钻孔速度过高，导致一定的空闲期，或用给水管道直接冲洗孔内；
（5）待灌时间太长没有及时灌注混凝上，或着灌注时间太长；
（6）吊装钢筋笼时，碰撞孔壁和损伤孔壁。
（四）钢筋笼上浮问题
由于钢筋笼的浮力问题对桩基施工造成了很大的影响，因此，寻找引起其浮力的关键因素就显得尤为必要。
造成钢筋笼上浮的主要原因如下：
（1）关于钢筋笼子材质的质量得到保障，由于混凝土质量较低、容易离析、初凝时间不足、彤落度大等原因，会导致混凝土在达到钢筋笼底部后，由于钢筋笼的入渗困难而导致网架的上浮。当混凝土表面达到一定的水平后，混凝土表面就会产生初步的凝固，从而导致钢筋笼的上浮；
（2）钢筋笼孔口固定不牢固，没有用电焊进行固定；
（3）提升导管时太猛，不慎挂住钢筋笼造成钢筋笼的上浮；
（4）当混凝土表面达到钢筋笼子的时候，由于管道深度过小，灌浆压力过大，钢筋笼上冲力过大，造成了钢筋笼上漂。
（五）断桩问题
断桩是指在桩的某个部分，由于某些地方的水泥发生了不连续性，导致整个桩的承载力下降，从而导致桩的施工质量问题。
产生断桩的原因如下：
（1）在钻孔过程中，由于不精确的测量深度或者是由于计算错误导致管道升高，导致管道的下部与水泥地层分离；
（2）由于某些原因，钻孔施工停顿时间太长，导致表面的水泥流失，导致混凝土不断冲出地表，最终导致断裂；
（3）在施工期间，由于水泥堵住管道或管道，造成大量渗漏，必须将管道抽出，从而造成断裂；
（4）由于电力供应不足，设备出现了意外事故，比如突如其来的大雨，导致工程在半途停留过久，必须将管道从混凝土上抬起，造成了断裂。
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